Blok I: PODSTAWY TECHNIKI Lekcja 1: Istota mechanizacji rolnictwa (1 godz.) 1. Znaczenie mechanizacji w rolnictwie 2. Podstawowe pojęcia i określenia 3. Klasyfikacja sprzętu rolniczego Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Znaczenie mechanizacji w rolnictwie

1. Znaczenie mechanizacji w rolnictwie Pojecie mechanizacji rolnictwa Pojecie mechanizacja rolnictwa oznacza zastąpienie pracy ręcznej albo żywej siły pociągowej lub napędowej pracą narzędzi, maszyn lub urządzeń technicznych. Mechanizacja rolnictwa jest częścią struktury postępu naukowo-technicznego w rolnictwie, a ponieważ nierozerwalnie wiąże się z rozwojem całej gospodarki światowej i krajowej, wiec jej poziomom zmieniał się od mechanizacji pierwotnej przez motoryzację, do automatyzacji lub robotyzacji.

1. Znaczenie mechanizacji w rolnictwie Mecha- nizacja Efekty ekono- miczne Efekty społe- czne Efekty ekolo- giczne Rys. 1 Współzależności pomiędzy mechanizacją rolnictwa, środowiskiem naturalnym oraz efektami natury ekonomicznej i socjologicznej w rolnictwie Pawlak J.: Zrównoważony rozwój rolnictwa. Rola mechanizacji. Problemy Inżynierii Rolniczej nr 1/2008

1. Znaczenie mechanizacji w rolnictwie Mechanizacja rolnictwa wpływa bezpośrednio lub pośrednio na poszczególne sfery związane z problematyką rolnictwa precyzyjnego. Jej wpływ na środowisko naturalne bywa zarówno pozytywny, jak i negatywny. Do pozytywnych skutków można zaliczyć: Umożliwienie wykonania prac w korzystnych warunkach dzięki zachowaniu optymalnych terminów. Bardziej efektywne wykorzystanie materiałów, w tym wody. Skuteczne zwalczanie chwastów. Zwiększenie produkcji rolniczej. Zwiększenie wydajności pracy. Zwiększenie zarobków ludzi zatrudnionych w rolnictwie. Redukcję pogłowia koni. Zmniejszenie wysiłku ludzkiego. Zmniejszenie liczby ludzi zatrudnionych w rolnictwie. Zmniejszenie strat produkcji rolniczej.

1. Znaczenie mechanizacji w rolnictwie Skutki negatywne to: Tendencja do poszerzania udziału gruntów ornych w strukturze użytków rolnych na obszarach o nieodpowiednich warunkach glebowych i klimatycznych. Stosowanie technik uprawowych sprzyjających erozji gleb. Rozwój technik ochrony roślin skłania do szerszego stosowania niebezpiecznych związków chemicznych w miejsce zabiegów agrotechnicznych. Duże natężenie ruchu kół ciężkich maszyn powoduje nadmierne zagęszczenie gleby i utratę jej porowatości. Zbyt intensywne oddziaływanie narzędzi, zwłaszcza uprawowych, grozi rozpyleniem gleby i zniszczeniem jej gruzełkowatej struktury. Podczas pracy ciągników i innych maszyn wyposażonych w silniki spalinowe następuje emisja spalin, co jest związane z zanieczyszczaniem atmosfery. W przypadku niewłaściwej eksploatacji i zaniedbań w zakresie postępowania ze zużytymi materiałami, takimi jak oleje silnikowe, pozostałości środków ochrony roślin, opakowania po nich itp. powstają skażenia gleby i wód gruntowych.

1. Znaczenie mechanizacji w rolnictwie Zarówno korzystny, jak i niekorzystny wpływ mechanizacji rolnictwa na środowisko naturalne powoduje powstawanie efektów zewnętrznych, które powinny być uwzględniane przy kalkulacji kosztów eksploatacji środków mechanizacji rolnictwa. Jest to podstawowy warunek pełnego uwzględnienia uwidocznionej na rysunku 1 współzależności pomiędzy mechanizacją rolnictwa a sytuacją ekonomiczną gospodarstw rolniczych. Zwiększenie wydajności przy wykonywaniu prac maszynami generuje powstawanie rezerw czasu, który można wykorzystać na podjęcie działalności pozarolniczej. Coraz szersze stosowanie elektroniki w maszynach rolniczych wymaga odpowiedniego poziomu kwalifikacji obsługi. Powstają więc nowe miejsca pracy w odpowiednich ośrodkach szkoleniowych. Powiązania i zależności pomiędzy mechanizacją, środowiskiem naturalnym oraz sferami ekonomiczną i społeczną są wielokierunkowe i mają różnorodny charakter. Mechanizacja z jednej strony generuje koszty bezpośrednie i efekty zewnętrzne, z drugiej zaś umożliwia zwiększenie skali produkcji i wdrażanie systemu wielofunkcyjnego rozwoju. Ma zatem wpływ na efekty natury ekonomicznej.

1. Znaczenie mechanizacji w rolnictwie Z kolei od efektów natury ekonomicznej zależą możliwości inwestowania w nowoczesny sprzęt, bardziej przyjazny środowisku i zapewniający lepsze warunki pracy personelu. Poprawa stanu środowiska naturalnego stwarza korzystne warunki bytowania ludności i daje możliwości uzyskania korzyści ekonomicznych w przypadku działalności agroturystycznej. W pewnych przypadkach (stan gleby) ma także wpływ na warunki pracy maszyn. Współzależności te powinny być uwzględniane przy dokonywaniu wyboru systemów produkcji i technologii produkcji. Racjonalna mechanizacja rolnictwa umożliwia zharmonizowanie celów produkcyjnych, społecznych i ekologicznych, będących istotą rolnictwa zrównoważonego. Stwarza między innymi możliwość poprawy efektywności nakładów produkcyjnych, warunków pracy personelu i poszanowania środowiska naturalnego.

Podstawowe pojęcia i określenia

2. Podstawowe pojęcia i określenia W mechanizacji rolnictwa zasadniczą rolę spełnia maszyna. W ogólnym ujęciu maszyna jest to układ materialny, złożony z połączonych ze sobą elementów wykonujących określony ruch, służący do wykonania pracy związanej z procesem wytwórczym lub przemianą energii. Maszyna rolnicza w sensie konstrukcyjnym składa się z zespołów i elementów (części). Element maszyny jest wykonany z jednego kawałka lub z kilku kawałków materiału połączonych w sposób nierozłączny. Zespól składa się z pewnej liczby elementów połączonych w celu wykonania określonego zadania.

2. Podstawowe pojęcia i określenia Maszyny można podzielić według różnych kryteriów. Przyjmując kryterium energetyczne, dzieli się je na: 1.Silniki, czyli maszyny wytwarzające energię mechaniczną kosztem energii innego rodzaju. 2.Maszyny robocze, które pobierają energie mechaniczną od silników w celu wykonania określonej pracy.

2. Podstawowe pojęcia i określenia Ze względu na przeznaczenie maszyny dzieli się na: 1.Maszyny produkcyjne, które służą do przetwarzania surowców lub półfabrykatów (np. obrabiarki, maszyny rolnicze). 2.Maszyny transportowe, służące do zmiany położenia cieczy, ciał stałych i płynów (np. dźwignice, przenośniki, pompy). 3.Maszyny energetyczne, wytwarzające z energii mechanicznej inne rodzaje energii (np. sprężarki, alternatory) lub wytwarzające energię mechaniczną z innych rodzajów energii (np. silniki elektryczne i spalinowe). 4.Maszyny matematyczne, które przetwarzają dane, wykonują obliczenia, wykresy i rysunki (np. kalkulatory, komputery).

2. Podstawowe pojęcia i określenia Wymienione maszyny są wykorzystywane w mechanizacji rolnictwa i należą do technicznych środków produkcji stosowanych w gospodarstwie rolnym. Można je pogrupować w następujący sposób: 1.Środki energetyczne (np. ciągniki rolnicze, silniki elektryczne i spalinowe). 2.Maszyny i narzędzia rolnicze. 3.Urządzenia techniczne.

2. Podstawowe pojęcia i określenia Maszynami rolniczymi nazywa się te środki techniczne, których elementy robocze są aktywne - napędzane, gdy proces roboczy odbywa się nie tylko w wyniku ruchu maszyny po polu, lecz również w wyniku aktywnego ruchu elementów roboczych napędzanych za pośrednictwem przekładni (np. glebogryzarki, kosiarki). Do narzędzi rolniczych należą te, których elementy robocze są bierne - nie napędzane, a proces roboczy odbywa się w wyniku ruchu całego narzędzia po polu (np. pługi, kultywatory, brony talerzowe). Urządzeniami technicznymi stosowanymi w rolnictwie są instalacje związane z jednym miejscem pracy, np. deszczownie, urządzenie grzejne, hydrofor, śrutownik, urządzenie transportowe. Agregatami maszynowymi nazywa się maszyny i urządzenia rolnicze połączone w odpowiedni sposób ze źródłami energii. Do agregatów ciągnikowych zalicza się też samojezdne maszyny rolnicze.

2. Podstawowe pojęcia i określenia Ponieważ w czasie użytkowania elementy maszyn ulegają zużyciu i konieczna jest ich wymiana, więc dla ułatwienia realizacji zamówień i pełnej ich zgodności producent jest zobowiązany do opracowania katalogu części zamiennych, który wraz z instrukcją obsługi powinien być sprzedawany wraz z maszyną. Katalog zawiera rysunki montażowe zespołów i podzespołów, wykonane jako rysunki aksonometryczne w formie „eksplodującej", oraz tabele z nazwami części wraz z oznaczeniami symboli KTM (Kod Techniczno-Materialowy, np , AU , S ). Takie same oznaczenia powinny być na częściach maszyny. Jeśli część jest znormalizowana, to zamiast symbolu KTM podaje się numer normy (np. zawleczka sprężysta 2,5x50, PN- ISO 7072). W przypadku łożyska tocznego podaje się jego numer katalogowy. Pełny numer KTM jest niepowtarzalny, co zapobiega pomyłkom przy zamawianiu części.

2. Podstawowe pojęcia i określenia Każda maszyna jest charakteryzowana przez cechy i parametry. Do podstawowych cech maszyny należy zaliczyć funkcjonalność, niezawodność i trwałość oraz optymalność. Do podstawowych parametrów większości maszyn zalicza się pracę (w J), moc (w W) i sprawność (w %). Niektóre maszyny charakteryzuje się dodatkowymi parametrami. Można do nich zaliczyć prędkość ruchu (w m·s -1, np. ciągnika, suwnicy), prędkość obrotową (w obr min -1, np. pompy, wentylatory), siłę (w N, np. siłę uciągu ciągnika), moment obrotowy (w N·m, np. silnika), udźwig (w N, np. dźwigu, żurawia), wydajność (w m 3 ·s -1, np. pompy, w ha·h -1, np. agregatu ciągnik-pług). Działanie maszyn można ocenić również przez podanie ich charakterystyki, czyli wzajemnej zależności parametrów, najczęściej przedstawianej w formie graficznej, np. zależność momentu obrotowego od prędkości obrotowej dla silników. Do oceny pracy maszyn są stosowane też wskaźniki, które mogą służyć do porównania ich efektywności, np. jednostkowe zużycie paliwa w g·(kW·h) -1 dla silnika spalinowego.

Klasyfikacja sprzętu rolniczego

3. Klasyfikacja sprzętu rolniczego W celu uporządkowania typów i wymiarów maszyn i narzędzi rolniczych stosuje się do ich oznaczenia ujednolicone symbole. Symbol maszyny rolniczej składa się z litery oznaczającej jej przeznaczenie oraz numeru danego typu, np. Z374 (sieczkarnia polowa przyczepiana zaliczona do grupy Z - maszyn do zbioru ziemiopłodów). Niekiedy dochodzi dalsze rozwinięcie symbolu, określające modyfikację typu podstawowego, np. N054/1 oznacza jednotarczowy rozsiewacz nawozów mineralnych o pojemności skrzyni nawozowej 242 litrów, a podstawowa wersja tej maszyny N054 ma pojemność skrzyni 420 litrów. Literowa część symbolu maszyny określa następujące grupy: U - narzędzia i maszyny uprawowe, N - maszyny do nawożenia, S - maszyny do siewu i sadzenia, P - narzędzia i maszyny do pielęgnacji i ochrony roślin, Z - maszyny do zbioru ziemiopłodów, M - maszyny i urządzenia do pozbiorowej obróbki ziemiopłodów, T - urządzenia transportowe.

3. Klasyfikacja sprzętu rolniczego Parametry produkowanych maszyn muszą być dostosowane do warunków agrotechnicznych, a te znajdują się w kartach wymagań Systemu Maszyn Rolniczych (SMR). Podawane są tam wartości takich parametrów, jak: szerokości robocze, potrzebna moc współpracujących ciągników, zalecane zakresy prędkości ruchu roboczego, a także różne współczynniki eksploatacyjne i ekonomiczne.