12.4 Пример расчёта энергозатрат на уборке зерновых культур

Провести сравнительный анализ энергозатрат при уборке пшеницы прямым комбайнированием комбайнами “Енисей-1200-1М, Енисей-950” и “Дон-1500Б”. Транспортировка зерна с поля на ток хозяйства автомобилями ГАЗ-33-05. Плечо перевозки 5 км. Средняя скорость движения автомобиля V = 30 км/ч.

Исходные данные для расчета энергозатрат на уборку пшеницы приведены в таблице.

Таблица 12.8 – Технические параметры машин

Параметр	Комбайн			Автомобиль
	Дон-1500Б	Енисей- 1200-1М	Енисей-950	ГАЗ-33-05
1	2	3	4	5
Эксплуатационная масса mм, кг	12800	8998	10524	7400
Номинальная пропускная способность молотилки gоn, кг/с	8	6	7	-
Ширина захвата жатки В, м	6	5	5	-

Окончание таблицы 12.8

1	2	3	4	5
Эффективный КПД двигателя η	0,34	0,34	0,34	0,26
Коэффициент сопротивления перекатыванию	0,17	0,17	0,17	0,07
КПД трансмиссии механической	-	-	-	0,82
КПД трансмиссии гидрообъёмной	0,65	0,65	0,65	-
Коэффициент буксования ηб	0,035	0,035	0,035	0,09
Вместимость бункера Vб м3	6	4,5	5	5
Коэффициент заполнения бункера (кузова) εб	0,87	0,87	0,87	0,95
Коэффициент использования времени смены τсм	0,7	0,7	0,7	0,82
Годовая загрузка машин ч	155	155	155	-
Доля отчислений энергозатрат на производство αа	0,111	0,111	0,111	3·10-6 1/км
Доля отчислений энергозатрат на ТО и ремонт αр	0,103	0,103	0,103	2·10-6 1/км

Таблица 12.9 – Технологические свойства пшеницы

Урожайность зерна А, т/га	3,5
Коэффициент соломистости β	0,55
Плотность зерна ρ3, кг/м3	800
Влажность зерна и соломы, %	18…20
Коэффициент использования номинальной пропускной способности молотилки δ	0,9

Определение намолота зерна

Принимаем, что приведённая подача g хлебной массы в комбайны равна их пропускной способности g_о (доля потерь зерна в соломе и полове p=1,5%)

(12.25)

где g _он – номинальная пропускная способность молотилки, кг/с;

δ – коэффициент использования номинальной пропускной способности молотилки.

Намолот зерна Q_i за 1 ч работы комбайна определим по формуле

(12.26)

Подставляя значения из таблицы 12.9, найдём намолот зерна комбайном:

Дон-1500Б

Енисей-1200-1М

Енисей-950

Подставляя в формулу (12.6) значения из таблицы 12.8, определим энергозатраты на перекатывание для комбайна:

Дон-1500Б

Енисей-1200-1М

Енисей-950

По формуле (12.9) определим затраты энергии на холостой ход комбайнов, подставляя значения удельной мощности N_хх из таблицы 12.2:

Дон-1500Б

Енисей-1200-1М

Енисей-950

Затраты Е_тп на технологический процесс комбайна определим по формуле (12.11); значение приведено в таблице 12.2

Дон-1500Б

Енисей-1200-1М

Енисей-950

Подставляя в формулу (12.18) данные из таблицы 12.8, определим затраты энергии комбайнерами при уборке 1 т зерна на комбайне:

Дон-1500Б

Енисей-1200 - 1М

Енисей-950

По формуле (12.19) определим долю энергоёмкости комбайнов, затрачиваемую на уборку 1 т зерна, используя данные из таблицы 12.8:

Дон-1500 Б

Енисей-1200 - 1М

Енисей-950

Затраты энергии на уборку зерна комбайнами приведены в таблице 12.10.

Таблица 12.10 – Энергозатраты при уборке зерна, МДж/т

Марка комбайна	Затраты на перекатыва-ние	Затраты на рабочий процесс	Затраты живого труда	Затраты на ТО и ремонт	Прямые затраты на убор-ку 1 т зерна	Совокупные затраты на уборку 1 т зерна
Дон-1500	55,7	68,7	0,11	238,5	124,4	363,0
Енисей- 1200-1М	47,2	68,9	0,19	224,2	116,1	341,5
Енисей-950	54,8	68,7	0,16	224,4	123,7	348,1

Определим расход топлива и затраты денежных средств на уборку 1 т зерна (1 л дизельного топлива соответствует 42,5 МДж, а его цена – 17 руб.).

Таблица 12.11 – Затраты денежных средств на уборку 1 т зерна

Марка комбайна	Прямые энергозатраты на уборку 1 т зерна,	Расход топлива на прямые энергозатраты, л/т	Совокупные энергозатраты, МДж	Расход топлива на совокупные энергозатраты, л/т	Стоимость дизельного топлива на совокупные энергозатраты, руб/т*
Дон-1500	124,4	2,93	363	8,54	145,2
Енисей- 1200-1М	116,1	2,73	341,5	8,04	136,7
Енисей-950	123,7	2,91	348,1	8,19	139,2

*Примечание – в ценах 2007 года.

Из выполненных расчётов следует:

1. У комбайна Енисей-1200-1М прямые и совокупные энергозатраты меньше, чем у комбайнов Енисей-950 и Дон-1500 Б.

2. Расход дизельного топлива на прямые и совокупные энергозатраты у комбайна Енисей-1200-1М также меньше, чем у комбайнов Енисей-950 и Дон-1500 Б.

3. Стоимость дизельного топлива на совокупные энергозатраты при уборке 1 тонны зерна комбайном Дон-1500 Б составляют 145,2 руб/т, комбайном Енисей-950–139,2 руб/т, а комбайном Енисей-1200-1М – 136, 7 руб/т.

4. Коэффициент энергетических затрат комбайна Енисей-1200-1М в сравнении с комбайном Дон-1500Б равен:

5. Уровень интенсификации уборки комбайном Енисей-1200-1М по сравнению с комбайном Дон-1500Б составляет

%.

Энергоёмкость комбайна Енисей-1200-1М на 14,5 % меньше, чем комбайна Енисей-950 и на 29,7 % меньше, чем комбайна Дон-1500 Б. Этим, в основном, и объясняются лучшие экономические и энергетические показатели у комбайна Енисей-1200-1М.