Лекція 2. Сільськогосподарська техніка, як об’єкт проектування

1. Місце дисципліни у сільськогосподарському виробництві

2. Обєкти проектування для технічного забезпечення сільськогосподарського виробництва

1. Сільськогосподарська техніка, сільгосптехніка — широкий спектр технічних засобів, призначених для підвищення продуктивності праці в сільському господарстві шляхом механізації і автоматизації окремих операцій або технологічних процесів. [Вікіпедія]

У сільському господарстві техніка, зазвичай, використовується на сільськогосподарських об'єктах і підприємствах. Для постійного використання сільськогосподарської техніки для сільськогосподарських потреб створюються сільськогосподарські бази, що відповідають за базування, використання та ремонт сільськогосподарської техніки, а також за утримання домашніх тварин, заготівлю кормів і ринковий продаж на інших більш дрібних сільськогосподарських об'єктах.

Те́хніка (від грец. techne — мистецтво, майстерність) — сукупність засобів, створених людством для обслуговування своїх потреб виробничого і невиробничого характеру. У техніці матеріалізовані знання і виробничий досвід, накопичені людством у процесі розвитку суспільного виробництва.

У вужчому сенсі під технікою маються на увазі машини, механізми, прилади, пристрої, знаряддя тієї чи іншої галузі. Часто у поняття техніки і до об'єктів технічних наук включається також технологія (від грец. techne + logos — слово, вчення) — сукупність виробничих процесів у певній галузі виробництва, а також опис способів виробництва. Це так тому, що техніка і технологія є двома основними опорами будь-якого виробництва.

Основне призначення техніки — звільнення людини від виконання фізично важкої або рутинної (одноманітної) роботи з метою підвищення ефективності і продуктивності праці, раціональнішого використання природних ресурсів, а також зниження ймовірності помилки людини при виконанні складних операцій.

Області застосування техніки:

• створення матеріальних і культурних цінностей;

• вироблення, перетворення і передача різних видів енергії;

• збір, обробка та передача інформації;

• проведення наукових досліджень;

• створення і використання різних засобів пересування;

• забезпечення обороноздатності.

Сільське господарство - прадавнє заняття людства, а сільськогосподарське машинобудування –найстаріша галузь виробництва. Технічні засоби у сільськогосподарському виробництві почали створювати для полегшення ручної праці. Від простих знарядь : ціпа, мотики, серпа , зернотерки, сохи, борони – людство прийшло до створення найскладнішої сільськогосподарської техніки.

Але з історії відомо, що у 1655 році вже було створено молотарку з водяним приводом – Андрієм Тєрєнтєвим і Мойсей Криком. В подальшому створювались технічні засоби для полегшення ручної праці. Проте інтенсивній її розвиток розпочався в умовах накопичення капіталу у кінці 18-го ст., коли виникла потреба нарощування обсягів продукції для перетворення її у капітал. Триваливалий час передові капіталістичні країни концентрували заводи виробники на власні території. У кінці останього старіччя така схема виробництва сільськогосподарської техніки себе вичерпала, що призвело до міждержавного кооперування її випуску.

Сільськогосподарське машинобудування є високоінтегрованою галуззю і характеризується глобалізацією, яка постійно наростає. Більшість великих продуцентів — John Deere, Case, New Holland (CNH Global), AGCO Corporation — є транснаціональними корпораціями, які мають спільні виробничі або складальні підприємства в усьому світі. Інші компанії, які не виготовляють своєї техніки на зарубіжних підприємствах, мають у багатьох країнах своїх торговельних агентів і канали збуту продукції. Комплектуючі, вузли й деталі тракторів, сільськогосподарських машин та обладнання відвантажують до різних країн і використовують під час виробництва техніки за контрактами ОЕМ, які передбачають виготовлення постачальником продукції за специфікацією і з фірмовою маркою замовника для дальшої реалізації через канали замовника як його власної продукції.

Так, комплектуючі, виготовлені в США, постачаються дочірнім підприємствам американських компаній за кордоном та іншим продуцентам, а під час виготовлення сільгосптехніки в США часто використовують вузли й деталі, вироблені в інших країнах. Це ускладнює визначення частки власних компонентів у конструкції тієї чи іншої машини. Сільськогосподарська техніка, виготовлена в США або Канаді, призначена здебільшого для великих високорозвинених господарств.

Більшість техніки та обладнання середньої потужності в Європі виготовляється європейськими фірмами й дочірніми підприємствами американських компаній. Зростає випуск техніки середньої потужності в Мексиці, Бразилії та Аргентині, де її виготовляють за ліцензіями європейських та американських виробників або в рамках спільних з ними підприємств. На світовому ринку сільськогосподарської техніки малої потужності домінує Японія.

Нарощують виробництво такої техніки Республіка Корея, Індія та Китай. Світове сільське господарство має тенденцію до збільшення розмірів фермерських господарств, зростання рівня їх механізації. Найпомітніше ця тенденція проявляється в США, Канаді, Австралії та 6 країнах Західної Європи. Тому більшість сільгосптехніки, що реалізується на ринках цих країн, йде на заміну малопродуктивної застарілої техніки.

Відомо, що великомасштабне виробництво тієї чи іншої сільгосптехніки ефективне і рентабельне там, де її використовують найбільшою мірою. Через це усередині 80-х років світове сільськогосподарське машинобудування пережило структурну перебудову, зумовлену надлишком у низці країн виробничих потужностей. У результаті перебудови виробники сільгосптехніки здійснили глобальну реструктуризацію підприємств і скоротили свої витрати завдяки зосередженню виробництва окремих машин у якомусь одному регіоні. Це сприяло підвищенню ефективності виробництва, зниженню закупівельних цін для дилерів і збільшенню обсягів продажів техніки.

Характерною ознакою сучасного ринку сільгосптехніки за рубежем є широка гама типорозмірних рядів енергетичних засобів і шлейфу робочих машин, що дає змогу якнайшвидше задовольняти потреби всіх груп споживачів щодо продуктивності МТА та умов їх використання, способів агрегатування сільгоспмашин з тракторами, комфортності умов роботи, фінансових можливостей споживачів, технологій вирощування сільгоспкультур тощо.

Ринок сільськогосподарської техніки в Україні дотепер не сформувався. Низька купівельна спроможність сільськогосподарських товаровиробників призвела до того, що обсяги продажів сільгосптехніки за останні 10 років скоротились у 10–20 разів і більше, а окремих машин — зовсім припинились. У період планової економіки підприємства України виготовляли лише близько 30% найменувань техніки, потрібної сільськогосподарському виробництву. Із переходом до ринкової економіки до виробництва сільгосптехніки підключилася низка підприємств інших галузей, розширили номенклатуру виробництва підприємства сільськогосподарського машинобудування.

Останніми роками ними освоєно виробництво понад 500 найменувань сільгосптехніки, яку раніше в Україні не виготовляли, і нині вони здатні задовольнити попит. За своїм технічним рівнем, зокрема за надійністю, вітчизняна техніка поступається зарубіжним аналогам, але значно дешевша і більш пристосована до умов використання. Проте обсяги виробництва і продажів нової сільгосптехніки залишаються малими, через що машинно-тракторний парк (МТП) сільгосппідприємств морально та фізично старіє, зменшується кількісно. Такий МТП не забезпечує вчасного виконання потрібного обсягу робіт, що веде до розтягування строків польових робіт і втрат урожаю. В Україні мають свої представництва практично всі провідні західноєвропейські фірми, що виготовляють сільськогосподарську техніку. Обсяги продажів зарубіжної техніки, як і вітчизняної, теж обмежені. За висновками експертів, технічний рівень сільськогосподарської техніки провідних фірм практично вирівнявся, через що конкуренція на ринку змістила свій акцент із технічного рівня техніки на рівень її сервісного забезпечення. Малі обсяги продажів сільськогосподарської техніки в Україні ускладнюють організацію належного забезпечення.

2. Сільське господарство як галузь має низку особливостей, що значною мірою визначають результати діяльності аграрних підприємств. Водночас, як і в інших галузях народного господарства, тут діють загальні економічні закони, хоча вони виявляються саме з урахуванням цих специфічних особливостей. Пізнання, урахування особливостей і вміле застосування механізму дії законів можуть мати значний позитивний вплив на ефективність господарської діяльності аграрних підприємств.

1. Особливість полягає в тому, що засобами виробництва тут є живі організми - рослини і тварини, які розвиваються згідно з біологічними законами. Тому в сільському господарстві дія економічних законів тісно переплітається з дією природних законів.

2. Ще одна особливість виявляється в тому, що головним засобом виробництва тут є земля. Якщо в промисловості, за винятком добувних галузей, земля - це лише просторовий операційний базис, місце розташування підприємств, то для аграрних підприємств вона головний і незамінний засіб виробництва. Процес праці та виробництво продукції в аграрних підприємствах безпосередньо пов'язані з землею, її якістю і родючістю, характером використання.

3. Аграрні підприємства працюють в умовах ризику та невизначеності, оскільки на результати виробництва значно впливають природні умови. І, як наслідок, кінцеві результати значною мірою залежать не лише від кількості та якості застосованих ресурсів, а й від конкретних умов, за яких здійснюється виробництво.

4. Виробництво в аграрних підприємствах діє на значній території. Територіальний спосіб виробництва пов'язаний з великим обсягом перевезень і техніки, матеріалів (насіння, пальне, добрива), і виробленої продукції (зерно, цукровий буряк, картопля).

5. Важливою особливістю роботи аграрних підприємств є те, що вироблена ними продукція й надалі бере участь у процесі виробництва. Як засоби виробництва використовують насіння і садивний матеріал (зерно, картопля і под.), корми, а також значна частина поголів'я тварин на відновлення і розширення основного стада.

6. У сільському господарстві робочий період не збігається з періодом виробництва. Тут процес виробництва здійснюється тоді, коли є безпосередня участь людей (оранка, посів, догляд, збирання врожаю) і коли він відбувається під прямою дією природних чинників (ріст, формування врожаю).

7. Незбігання періоду виробництва і робочого періоду зумовлює сезонність виробництва, що значною мірою впливає на організацію праці, ефективне використання техніки, трудових ресурсів.

8. Особливість виробництва в аграрних підприємствах полягає ще й у тому, що в галузі особлива роль належить водним ресурсам. Вода тут - речовий і незамінний елемент. У тих районах, де спостерігається її дефіцит і воду подають штучно, вона підвищує вартість продукції.

9. Однією з головних особливостей є те, що в сільському господарстві, зазвичай, пересуваються засоби виробництва (трактори, машини, комбайни, сільськогосподарська техніка), а предмети праці (рослини) перебувають на одному місці. Це зумовлює велику потребу в енергетичних ресурсах і кількості техніки.

10. Працюючі не мають постійного місця роботи. Механізатори виконують різні види робіт (посів, догляд, заготівля кормів, збирання врожаю) і тому вузької спеціалізації у них не існує.

Зазначені особливості практично не можуть бути ліквідовані й вимагають всебічного аналізу та їх урахування при створенні технічних засобів, формуванні матеріально-технічної бази підприємства, організації й управлінні виробництвом, визначенні економічної ефективності використання виробничих ресурсів з метою збільшення обсягів виробництва продукції та її здешевлення.

Основними обєктами проектування для забезпечення максимальної механізації сільськогосподарського виробництва є: робочі органи, знаряддя, машини, агрегати, комплекси, системи машин. Під вказаними об’єктами проектування розуміють:

Робочий орган – пристрій, який під час роботи діє на матеріал, що обробляється (грунт, рослини, тощо).

Знаряддя – обладнання, яке включає робочі органи та забезпечує виконання певної сільськогосподарської операції.

Машина – (від французьког – machine) – пристрій, що виконує механічні рухи з перетворенням енергії, змінює властивості матеріалу та інформацію.

Сільськогосподарський агрегат – поєднання сільськогосподарських машин з джерелом енергії, який призначений для виконання однієї або декількох сільськогосподарських операцій.

Комплекс машин – сукупність сільськогосподарських машин, які здатні протягом календарного року виконати всі заплановані сільськогосподарські операції в оптимальні агротехнічні строки з мінімальними затратами праці.

Система машин у сільськогосподарському виробництві — це набір окремих робочих машин, які доповнюють одна одну і виконують послідовно технологічні операції при виробництві тих чи інших продуктів. Системи машин створюються для виробництва окремих видів продукції. За підрахунками науково-дослідних установ, для сільського господарства в цілому потрібно понад 4 тис. найменувань технічних засобів. При обгрунтуванні системи машин потрібно враховувати такі вимоги до них:

• виконання робіт відповідно до агрозоотехнічних вимог;

• узгодженість окремих машин системи за потужністю і продуктивністю;

• забезпечення найменшої матеріаломісткості, особливо паливно-мастильних матеріалів, а також металомісткості на 1т готової продукції;

• забезпечення найменшої енергомісткості на 1т продукції;

• забезпечення найвищої продуктивності системи і окремих машин за одиницю часу;

• зниження щільності тракторних робіт за рахунок виключення зайвих робіт, особливо за рахунок використання комбінованих агрегатів;

• забезпечення найменших експлуатаційних витрат на одиницю продукції.

Дотримання цих вимог є особливо важливим в умовах ринкових відносин. Виробники, які їх чітко дотримуються, мають більше шансів ефективно працювати в умовах конкуренції. У сільському господарстві нашої держави рівень механізації виробничих процесів ще недостатній, використовуються машини і механізми застарілих конструкцій.

Потрібна для господарств нова високоефективна техніка має відповідати таким вимогам:

• універсальність (машина повинна виконувати не одну, а кілька операцій одночасно або в різний час);

• економічність (споживати менше палива і витрачати менше металу на одиницю потужності);

• висока продуктивність за одиницю часу;

• уніфікація і взаємозамінність окремих вузлів і деталей;

• відповідність сучасному рівню технології і організації виробництва по зонах і галузях сільського господарства;

• взаємне узгодження окремих машин між собою за потужністю, шириною захвату, розстановкою робочих органів тощо;

• створення нормального робочого місця для тракториста-машиніста.

З експлуатаційної точки зору, при вирощуванні та збиранні сільськогосподарських культур, найбільше поширення знаходить таке визначення, як машинно-тракторний агрегат (МТА).МТА за основними експлуатаційними ознаками класифікують за:

– призначенням – орні, посівні, транспортні, збиральні тощо;

– способом виконання робіт – рухомі, стаціонарні, стаціонарно-пересувні;

– характером використання джерел енергії – тягові, тягово-приводні та приводні;

– розміщенням робочих органів машин відносно поздовжньої осі агрегата - симетричні, асиметричні;

– кількістю машин в агрегаті – одно- та багатомашинні;

– кількістю одночасно виконуваних технологічних операцій - прості, складні (комбіновані), комбіновані (комплексні);

– способом з'єднання машин з трактором – причіпні, напівначіпні, начіпні.

Конструкція сільськогосподарської машини включає: робочі органи, механізми передачі руху, джерело енергії, ходову частину, несучу конструкцію.,механізми керування (управління).