Техническое обеспечение посева. Кейс 3

1.

Блок дисциплин «Введение в профессиональную деятельность»
Дисциплина «Техническое обеспечение АПК»
Курс «Техническое обеспечение растениеводства» (1 семестр)
Кейс 3
Техническое обеспечение посева
Разработчик: к.т.н., доцент кафедры агроинженерии КузГСХА Быков Сергей Николаевич

2.

Кейс 3. Техническое обеспечение посева
Теоретический материал
План работы
1. Основные способы посева зерновых культур
2. Виды сошников
3. Компоновочные схемы сеялок
4. Основные конструкции сеялок
5. Примеры современных сеялок

3.

Кейс 3. Теоретический материал
1. Основные способы посева зерновых культур
Рядовой способ наиболее простой и распространенный. Этим способом высеваются зерновые,
зернобобовые и некоторые другие культуры. Ширина междурядий составляет 12–15 см.
Разновидностью рядового посева является широкорядный с междурядьем от 40 до 70 см.
Полосовой (ленточный) способ обычно выполняется по стерне лаповым сошником.
Ширина полосы 10-20 см. Междурядье 22-30 см.
Разбросной (безрядковый) способ обычно применяют для посева семян трав на лугах и
культурных пастбищах. Иногда может применяться для зерновых культур.
Семена разбрасываются по поверхности поля, а затем бороной заделываются в почву.

4.

Кейс 3. Теоретический материал
2. Виды сошников
Сошник – рабочий орган сеялки, образующий бороздки, в которые засыпаются
семена и удобрения
Анкерный сошник (а) устанавливается на сеялках общего назначения для посева на
глубину 3-7 см при работе на хорошо подготовленных к посеву почвах.
Килевидный сошник (б) применяют для посева на небольшую (2-4 см) глубину. Данный
сошник образует бороздку, перемещая частицы почвы в стороны и вниз, тем самым не
иссушая ее. Дно борозды получается уплотненным. На засоренных и плохо обработанных
почвах они работают неудовлетворительно.
Полозовидный сошник (в) с тупым углом вхождения в почву применяют для посева
кукурузы, свеклы, овощных и других культур, более требовательных к равномерности
глубины заделки. На почву он действуют аналогично килевидному сошнику.
Трубчатый сошник (г) с прямым углом вхождения в почву применяют при посеве по
стерне на почвах, подверженных ветровой эрозии.
Лаповый сошник (д) применяют при полосовом посеве по стерне на почвах,
подверженных ветровой эрозии.
Дисковый сошник (е) хорошо работают в трудных условиях на тяжелых и влажных почвах.
При образовании бороздки они не выворачивают влажную почву на поверхность.

5.

Кейс 3. Теоретический материал
2. Виды сошников
а – анкерный
б – килевидный
в – полозовидный
г – трубчатый
д – лаповый
е – дисковый

6.

Кейс 3. Теоретический материал
3. Компоновочные схемы сеялок
Моноблочная схема сеялки – применяется обычно при рядовом посеве.
Сеялки обычно оснащаются анкерными, килевидными, трубчатыми и дисковыми сошниками
Раздельно-агрегатная схема сеялки – применяется обычно при полосовом посеве, иногда
при рядовом посеве.
Сеялки обычно оснащаются лаповыми и дисковыми сошниками
1 и 5 - бункеры; 2 и 6 - высевающие аппараты; 3 и 9 - семяпроводы; 4 и 10 - сошники;
7 - центральный трубопровод; 8 - распределитель потоков

7.

Кейс 3. Теоретический материал
4. Основные конструкции сеялок
Рядовые универсальные сеялки предназначены для посева семян различных культур (зерновых,
бобовых, масляничных и технических культур, трав).
Выполняют рядовой посев анкерными, килевидными, трубчатыми и дисковыми сошниками .
1 - высевающий аппарат для семян; 2 и 3 - отделения для семян и удобрений; 4 - туковысевающий
аппарат; 5 - лоток; б - семяпроводы; 7 - подножная доска; 8 - загортач; 9 и 10 - задний и передний
двухдисковые сошники; 11 - колесо на пневматической шине; 12 - рама со сницей; 13 - поддержка;
14 - прицеп; 15 - гидроцилиндр

8.

Кейс 3. Теоретический материал
4. Основные конструкции сеялок
Стерневые универсальные сеялки предназначены для посева семян различных культур (зерновых,
бобовых, масляничных и других).
Выполняют полосовой посев лаповыми сошниками .
1 - лапа-сошник; 2 - опорное колесо на пневматической шине; 3 - прицеп; 4 - ось вилки опорного колеса;
5 - рама; 6 - тяга; 7 - семенной ящик; 8 - гидроцилиндр; 9 - фиксирующая планка; 10 - кронштейн катков;
11 - прикатывающие катки

9.

Кейс 3. Теоретический материал
5. Примеры современных сеялок
Пример рядовой универсальной сеялки
Прицепная сеялка D9 6000-TC «Combi» компании Amazone (Германия)
Прицепная сеялка D9 6000-TC «Combi» предназначена для прецизионного традиционного и
мульчированного посева зерновых, бобовых, а также трав. Оснащена дисковыми сошниками.
Автономный редуктор Vario для посевного материала и удобрений позволяет проводить быструю
и бесступенчатую настройку режимов.
Характеристика
Ширина захвата, м
Число рядов сошников
Бункер для посевного материала, л
Бункера для удобрений, л
Масса пустой машины, кг
Минимальная мощность трактора, л.с.
Значение
6
36 (16,6 см) /
48 (12,5 см)
1640
1160
4000
80

10.

Кейс 3. Теоретический материал
5. Примеры современных сеялок
Пример стерневой универсальной сеялки
Посевной комплекс «Кузбасс-8,5» производства ООО «Агро» (Кемерово)
Посевной комплекс «Кузбасс» имеет 6 модификаций по ширине захвата: ПК-4,2; ПК-6,1; ПК-8,5; ПК-9,7; ПК-12,2;
ПК-15,8 (цифровой индекс соответствует ширине захвата в метрах), представляет собой машину для посева
сельскохозяйственных культур по минимальной технологии обработки почвы. Посевной комплекс позволяет
производить посев как по стерневому фону, без предварительной его подготовки, так и по фонам, обработанным по
традиционной технологии отвальной вспашки. За один проход по полю посевной комплекс «Кузбасс» выполняет весь
комплекс весенних полевых работ: предпосевную культивацию, боронование, посев, внесение удобрений,
прикатывание, выравнивание почвы, протравливание семян. Такая комбинация позволяет сократить число проходов
агрегатов по полю, а также ликвидировать временной разрыв между операциями предпосевной подготовки почвы и
посева, характерный для традиционной технологии возделывания, тем самым, сводя к минимуму потери влаги и
обеспечивая выполнение вышеуказанных операций в оптимальные агротехнические сроки.
Основными составными частями посевного комплекса является универсальное почвообрабатывающее посевное
орудие и бункер с автономной пневматической высевающей системой.
Характеристика
Ширина захвата, м
Производительность, га/час
Ширина междурядья, см
Число сошников, ед
Глубина посева, см
Емкость бункера, куб.м
Мощность трактора, л.с.
Значение
8,5
8,5
30
28
2-10
9,6
270-300

11.

Кейс 3. Техническое обеспечение посева
Практическая часть
План работы (по подгруппам)
1. Описание проблемной ситуации
2. Выбор машины для посева зерновых культур
3. Выбор трактора
4. Выбор цифрового оборудования
5. Экономические расчеты для машин и оборудования для посева
6. Создание презентации по кейсу 3
7. Доклад представителя подгруппы о результатах работы по кейсу 3
8. Обсуждение результатов работы по кейсу 3

12.

Кейс 3. Практическая часть
1. Описание проблемной ситуации
Одно из сельскохозяйственных предприятий Кузбасса запланировало произвести
яровую пшеницу на площади, рассчитанной в кейсе 1.
Необходимо:
Шаг 1. Выбрать оптимальную марку машины для посева зерновой культуры и рассчитать
требуемое количество машин с учетом агротехнических сроков (7 дней)
Шаг 2. Выбрать оптимальную марку трактора, агрегатируемого с выбранной
машиной для посева
Шаг 3. Выбрать цифровое оборудование для установки на трактор и машину
Шаг 4. Выполнить экономические расчеты для выбранного технического обеспечения

13.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для посева зерновой культуры
Главными критериям выбора машины для посева являются:
1. Основные технические характеристики (производительность и др.)
2. Цена приобретения
3. Эксплуатационные расходы (ремонт, техобслуживание и т.п.)
4. Развитость дилерской сети

14.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для посева зерновой культуры
Для принятой технологии возделывания зерновых культур с учетом внедрения технологий
точного земледелия с дифференцированным внесением удобрений при посеве выбираем
современную марку рядовой универсальной сеялки.
Для выбора оптимальной марки рядовой сеялки студентам необходимо посетить сайты
основных производителей машин для посева зерновых культур:
1 . Компания LEMKEN (Германия) https://lemken.com/ru
2. Компания AMAZONE (Германия) www.amazone.ru
3. Компания KVERNELAND Group (международный концерн) https://ru.kverneland.com
4. Компания KUHN (Франция) www.kuhn.ru
5. Компания HORSCH (Германия) https://www.horsch.com/ru
6. «Лидагропроммаш» (Беларусь) https://lidagro.by/
7. ООО «Агро» (Кемерово) https://agrokem.ru
8. «Агромастер» (Казань) https://pk-agromaster.ru/
9. «Сибзавод» (Омск) https://sibzavod.ru/

15.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для посева зерновой культуры
На основе информации сайтов студенту необходимо оценить развитость дилерской сети
производителей (количество дилеров по областям Сибири) и заполнить сравнительную таблицу.
Следует отметить, что только у семи компаний есть дилеры в Сибирском регионе.
Поэтому выбираем машину только от этих компаний.
Пример заполненной сравнительной таблицы по дилерской сети
№
Производитель
1
Кverneland
2
KUHN
3
HORSCH
4
5
«Лидагропроммаш»
«БДМ-Агро»
6
7
Кемеровская
область
Новосибирская
область
3
Томская
область
Омская
область
1
Алтайский
край
1
Красноярский
край
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
«Агромастер»
1
1
1
1
5
2
ООО «Агро»
2
2
2
2

16.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для посева зерновой культуры
На основе информации сайтов необходимо заполнить сравнительную таблицу
технико-экономических характеристик (ТЭХ).
Пример заполненной сравнительной таблицы ТЭХ
№
1
2
3
4
5
6
7
Марка
машины
Производитель
Производительность, га/ч
Ширина захвата, м
Сошник
Бункер (семена+удоб.), л
Масса машины, кг
Трактор, л.с.
Цена машины
(условная), тыс.руб.
Pronto AS
HORSCH
(Германия)
6
6
диск
3000 + 2000
7000
180- 250
7 000
Kverneland
DL-4,5
Kverneland
Group
4,5
4,5
диск
1000 + 750
3000
80
6 000
AGROMASTER5400М
«Агромастер»
(Казань)
5,4
5,4
лапа
2800 + 1800
3900
150
3 000
ПК
«Кузбасс-6.1»
ООО «Агро»
(Кемерово)
6,1
6,1
лапа
4000 + 3000
8600
180-220
4 000
Вывод: для посева по классической (традиционной) технологии необходима сеялка с
дисковыми сошниками, поэтому выбираем сеялку HORSCH Pronto AS

17.

Кейс 3. Практическая часть
Сеялка рядовая универсальная HORSCH Pronto AS
(выбрана для проекта)
Сеялка предназначена для рядового посева. Испытанная технологическая схема Pronto (уплотнение
семенного ложа + посев) гарантирует филигранную точность заделки семян и высокую полевую всхожесть.
Дисковая борона служит для рыхления колеи трактора.
Удобрение вносится в борозду вместе с семенами либо адресно в междурядья под горизонт посева.
Шасси Pronto 6 AS имеет осевую конструкцию. Все развороты в поле и перемещения по дороге
совершаются с опорой на транспортные колеса (800 / 45 – 26.5).
В рабочем положении с сошниками TurboDisc машина передвигается на колесном почвоуплотнителе.
В агрегате с Maestro RV транспортные колеса служат опорой бункера.

18.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 1.2. Расчет требуемого количества машин
с учетом агротехнических сроков (7 дней)
Требуемое количество сеялок определяем по формуле
Кмаш = Sпол / (Пмаш ∙ Тсм ∙ Ксм), ед.
где Sпол – площадь полей, га (в нашем примере Sпол =1200 га)
Пмаш – производительность выбранной сельскохозяйственной машины, га/час
Тсм – длительность рабочей смены, час (принимаем Тсм = 10 час)
Ксм – количество смен, ед (принимаем Ксм = 7 )
Например, для заданных условий кейса расчет следующий:
Кмаш = 1200 га / (6 га/час ∙ 10 час ∙ 7 ед) = 2,86 ед.
Вывод: принимаем количество машин Кмаш = 3 ед.

19.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
Главными критериям выбора трактора являются:
1. Основные технические характеристики (мощность и др.)
2. Цена приобретения
3. Эксплуатационные расходы (топливо, ремонт, техобслуживание и т.п.)
4. Развитость дилерской сети

20.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
Для выбора оптимальной марки трактора, агрегатируемого с выбранной сеялкой,
студентам необходимо посетить сайты основных производителей тракторов:
1. John Deere (США) https://www.deere.ru/ru
2. CLAAS (Германия)
https://www.claas.ru/
3. FENDT (компания AGCO)
https://www.agco-rm.ru/products/fendt/
4. CASE IH (компания CNH Industrial) https://www.caseih.com/apac/ru-mo/products/tractors
5. Петербургский тракторный завод https://kirovets-ptz.com
6. Ростсельмаш (Ростов-на-Дону) https://rostselmash.com
7. Минский тракторный завод http://www.belarus-tractor.com

21.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
На основе информации сайтов студенту необходимо оценить развитость дилерской сети
производителей (количество дилеров по регионам) и заполнить сравнительную таблицу.
Пример заполненной сравнительной таблицы по дилерской сети
№ Производитель
1
JOHN DEERE
Кемеровска
я область
1
2
CLAAS
1
3
FENDT
4
CASE IH
5
Петербургский
тракторный з-д
Ростсельмаш
2
1
1
Минский
тракторный з-д
1
1
6
7
Новосибирская
область
1
1
Томская
область
1
Омская
область
1
Алтайский
край
1
Красноярский
край
1
2
3
5
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
3

22.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
На основе информации сайтов необходимо заполнить сравнительную таблицу техникоэкономических характеристик (ТЭХ).
Пример заполненной сравнительной таблицы ТЭХ
№
1
Марка
трактора
Производитель
2
Мощность, л.с.
3
Расход топлива,
кг/час
Цена машины
(условная), тыс.руб.
4
8R 250
AXION 850
К-525
RSM 370
BELARUS-3022
John Deere
(США)
250
CLAAS
(Германия)
233
Петербургский
тракторный з-д
250
Ростсельмаш
345
Минский
тракторный з-д
303
50
46
42
54
55
14 000
14 000
7 000
10 000
9 000
Вывод: выбираем трактор К-525 производства Петербургского тракторного завода
Трактор можно приобрести через официального дилера – компанию «БизнесТрак»
( г. Кемерово, пр. Кузнецкий, 127/6. Сайт https://www.kmpk.ru )

23.

Кейс 3. Практическая часть
Трактор К-525 производства Петербургского тракторного завода
(выбран для проекта)
Трактор КИРОВЕЦ К-525 оснащен системами работы на основной и предпосевной обработке почвы, посеве, защите
растений, вспомогательных и транспортных работах. Современный российский экономичный дизель с электронным
впрыском (экологический стандарт STAGE IIIa). Мощная гидравлика рабочего оборудования, маятниковое
прицепное устройство, тягово-сцепное устройство, регулируемое по высоте (мультилифт), задняя и передняя
сельхознавеска, задний двухскоростной ВОМ обеспечивают агрегатирование с современными орудиями
Традиционная для КИРОВЦЕВ шарнирная рама обеспечивает наилучшую развесовку, тягу, высокую проходимость и
маневренность в самых сложных дорожных условиях. Имеет комплект сдваивания колес
Кабина имеет встроенный защитный каркас, двухместная, герметичная, с отоплением, вентиляцией и кондиционером.
Переключение передач с помощью джойстика. Рулевое управление через гидронасос.
Система управления нового поколения "КОМАНДПОСТ 2": джойстик управления КПП, кнопки управления EHR, навеской
и 4-я гидролиниями расположены на подлокотнике подрессоренного кресла.

24.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 3. Выбор цифрового оборудования
для установки на трактор и машину
Для выбора цифрового оборудования, устанавливаемого на трактор и машину,
студентам необходимо посетить сайты основных производителей оборудования и дилеров:
1. Trimble (США) https://agriculture.trimble.ru/
2. Amazone (Германия) https://amazone.ru/ru-ru/
3. Claas (Германия) https://www.claas.ru/produktsiya/easy-2018
4. John Deere (США) https://www.deere.ru/ru
5. Topcon (Япония) https://www.topcon.co.jp/positioning/products/product/agri/
6. TeeJet (США) https://www.teejet.com/ru/index.aspx
7. Raven Industries (США) https://ravenind.com/
8. Fendt (AGCO) https://www.fendt.com/ru/smart-farming/upravlenie-oborudovaniem
9. Агроман (Кемерово) https://agroman.org/
10. StavTrack (Кемерово) https://kemerovo.stavtrack.ru/

25.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 3. Выбор цифрового оборудования
для установки на трактор и машину
На трактор устанавливаем систему автоматического вождения
Trimble EZ-Pilot Pro, рассмотренную в кейсе 1.
Для дифференцированного внесения
твердых минеральных удобрений
сеялкой предлагаем использовать
Систему контроля внесения материалов
FieldIQ от компании Trimble (США)
Данное оборудование может быть
приобретено через компанию
Агроман (Кемерово)

26.

Кейс 3. Практическая часть
Характеристика системы контроля внесения материалов
FieldIQ от компании Trimble
Система Trimble FieldIQ осуществляет одновременное управление нормами внесения
различных материалов, включая семена, гранулированные удобрения, жидкости и безводный
аммиак в различных комбинациях.
Экран TMX-2050 контролирует до 6 материалов, GFX-750 - до 4-х, GFX-350 - до 2-х.
Система способна работать по протоколу ISOBUS.
Управление дифференцированным внесением материалов может осуществляться при
помощи карт-предписаний или в режиме реального времени с использованием системы
GreenSeeker для более эффективного использования удобрений.
Регистрация и картирование внесенных материалов в режиме реального времени
Регулирование дозы удобрений вручную или автоматически реализуется с помощью картпредписаний, созданных в программном обеспечении Farm Works Software или TABS.
Преобразование рекомендаций по внесению удобрений сеялкой в рабочие карты
дифференциального внесения удобрений выполняется с помощью Connected FarmTM Advisor

27.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Общие затраты на посев:
Зпос = Зтр + Зтоп + Змаш + Зопл + Змат, руб/га
где
затраты на трактор (амортизация, техобслуживание и ремонт)
Зтр = Цтр / (Ттр ∙ Пмаш) , руб/га
затраты на топливо
Зтоп = Ртоп ∙ Цтоп / Пмаш , руб/га
затраты на сельскохозяйственную машину (сеялка)
Змаш = Цмаш / (Тмаш ∙ Пмаш) , руб/га
затраты на оплату труда персонала (тракториста)
Зопл = Pчас / Пмаш , руб/га
затраты на вносимые материалы (семена и удобрения)
Змат = Нсем ∙ Цсем + Нудоб ∙ Цудоб , руб/га

28.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Исходные данные для укрупненного расчета затрат на посев
Цтр – цена трактора
Ттр – нормативный срок службы трактора, час
Пмаш – производительность сельскохозяйственной машины, га/час.
Ртоп – расход топлива, кг/час
Цтоп – цена топлива, руб/кг
Цмаш – цена машины (сеялка), руб
Тмаш – нормативный срок службы машины, час
Рчас – суммарные расходы на оплату труда персонала, руб/час
Нсем – средняя норма расхода семян, кг/га
Цсем – цена семян, руб/кг
Нудоб – средняя норма расхода удобрений, кг/га
Цудоб – цена удобрений, руб/кг

29.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для выбранного
технического обеспечения
Для заданных условий расчет затрат на посев:
затраты на трактор (амортизация, техобслуживание и ремонт)
Зтр = Цтр / (Ттр ∙ Пмаш) , руб/га
Зтр = 7 000 000 руб / (20 000 час ∙ 6 га/час) = 58 руб/га
затраты на топливо
Зтоп = Ртоп ∙ Цтоп / Пмаш , руб/га
Зтоп = 42 кг/час ∙ 58 руб/кг / 6 га/час = 406 руб/га
затраты на сельскохозяйственную машину (сеялка)
Змаш = Цмаш / (Тмаш ∙ Пмаш) , руб/га
Змаш = 7 000 000 руб / (10 000 ∙ 6 га/час) = 116 руб/га

30.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Продолжение расчета затрат на посев:
затраты на оплату труда персонала (тракториста)
Зопл = Pчас / Пмаш , руб/га
Зопл = 300 руб/час / 6 га/час = 50 руб/га
затраты на материалы (семена пшеницы и гранулированные удобрения)
Змат = Нсем ∙ Цсем + Нудоб ∙ Цудоб , руб/га
Змат = 200 кг/га ∙ 20 руб/кг + 50 кг/га ∙ 20 руб/кг = 5000 руб/га
Общие затраты на посев:
Зпос = Зтр + Зтоп + Змаш + Зопл + Змат, руб/га
Зпос = 58 + 406 + 116 + 50 + 5000 = 5630 руб/га

31.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Экономический эффект от использования выбранного цифрового
оборудования (системы автоматического вождения и системы
дифференцированного внесения материалов) при посеве
Эпос = Цмат ∙ (Но - Нмат) + Зпос ∙ (Sо - Sсав) / Sмаш , руб/га
где
Но – средняя норма расхода материала (удобрения) без использования
системы дифференцированного внесения, кг/га
Sо – ширина зоны перекрытия при движении трактора без САВ, м
Sсав – ширина зоны перекрытия при движении трактора с САВ, м
Sмаш – ширина захвата машины для внесения удобрений, м
Для заданных условий кейса расчет следующий:
Эпос = 10 руб/кг ∙ (130 кг/га – 100 кг/га) + 5630 руб/га ∙ (0,4 м – 0,1 м) / 6 м =
= 300 руб/га + 281 руб/га = 581 руб/га

32.

Кейс 3.
Техническое обеспечение посева
Практическая часть
По результатам выполнения данного кейса подгруппе студентов необходимо
создать презентацию и представитель подгруппы должен сделать доклад.
После доклада проводится обсуждение результатов работы и даются
предложения по возможной доработке.
Кейс завершен