Aadierk@gmail.com 787 266410556 Mecanizarea Agriculturii Text

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ VETERINARĂ BUCUREȘTI Departamentul de Învățământ la Distanță Prof. univ. dr. ing. ADRIAN MITROI MECANIZAREA AGRICULTURII 3INTRODUCERE Manualul intitulat „Mecanizarea agriculturii“ este destinat studenților de la specializarea Managementul dezvoltării rurale si inginerie econom ică în agricultură și a fost elaborat în conformitate cu programa ana litică pentru această specializare la forma de învațământ deschis la dist anță. Forma de prezentare este, de asemenea, în concordanță cu specificul învățămân tului la distanță. In elaborarea lucrării de față nu se pune accent pe aspectele pur tehnice, ci pe cele legate de participarea mecanizării agriculturii la realizarea proceselor de producție în agricultură, în condițiile în care strategia utiliz ării mijloacelor tehnice pentru executarea lucrărilor influențează configurarea gen erală a acestor procese. Domeniul mecanizării agriculturii este unul foarte dinamic. Mecanizarea și tehnologiile de cultură se influențează reciproc. Noile sisteme teh nice permit aplicarea de noi tehnologii agricole și în același timp mecanizarea agriculturii trebuie să răspundă noilor orientari în tehnologiile agricole. In tratarea temelor se ține seama de ceea ce este s pecific agriculturii și în special mecanizării agriculturii în țara noastră, fără a se pune însă accent pe unele situații temporare; problemele actuale ale mecanizării nu su nt ignorate, dar se încearcă în același timp să se contureze tendințele, luând în c onsiderare și evoluția de pe plan mondial, în special în țările vest-europene. Pentru ca lucrarea să fie cât mai accesibilă se rec urge permanent la exemple. Figurile cu care este ilustrată cartea au fost fie elaborate de autor, fie sunt prelucrate după alte surse, indicate în paranteze. In cazul în care asupra principiului reprezentat în figură are prioritate o firmă, numele acesteia e ste, de asemenea menționat, conform uzanțelor privind protecția proprietății in telectuale. Aceasta nu obligă însă la reținerea de către studenți a numelui firmei. Cursul este structurat în opt unități de învățare. Sunt abordate mai întâi noțiuni generale privind utilajele pentru mecanizarea agric ulturii. Utilizarea energiei de către mijloacele tehnice pentru mecanizarea agriculturii face obiectul unei alte unități de învățare, cu accent deosebit pe sursele regenerabil e de energie. In unități de învățare separate se prezintă acționarea mașinilor utilizate în mecanizarea agriculturii, motoarele cu ardere internă, tractoar ele și motoarele electrice. In altă unitate de învățare sunt tratate utilajele pentru m ecanizarea lucrărilor solului și pentru mecanizarea lucrărilor de semănat, a lucrărilor de aplicare a îngrășămintelor, a lucrărilor de protecția plantelor. Urmează mecaniza rea lucrărilor de irigat și mecanizarea lucrărilor de transport în agricultură, mecanizarea lucrărilor de recoltare și a lucrărilor de condiționare și de păstrare a pr oduselor agricole. Sunt abordate apoi sistemele automate în mecanizarea agriculturii. O a tenție deosebită este acordată implicațiilor ecologice ale executării mecanizate a lucrărilor în agricultură. Unitățile de învățare conțin fiecare câteva teste d e autoevaluare, care ajută la însușirea noțiunilor principale din fiecare subcapi tol. Răspunsurile și comentariile la întrebările din aceste teste se găsesc la sfârșitul fiecărei unități de învățare. La sfârșitul fiecărei unități de învățare cursanții el aborează o lucrare de verificare, care servește la evaluarea nivelului de cunoștințe și a capacității de interpretare a acestora. 4Unitatea de învățare nr. 1 NOȚIUNI GENERALE PRIVIND UTILAJELE PENTRU MECANIZAR EA AGRICULTURII ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 1.1. Obiectivele unității de învățare nr. 1 4 1.2. Rolul mecanizării agriculturii 5 1.3. Agregate de mașini agricole 8 1.4. Noțiuni generale privind mașinile agricole 17 1.5. Comentarii și răspunsuri la teste 27 1.6. Lucrare de verificare nr. 1 3 0 1.7. Bibliografie minimală 31 1.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 1 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Definiți noțiune de mecanizare a agriculturii • Explicați noțiunile de grad de mecanizare și nivel al mecanizării • Cunoașteți rolul mecanizării din punct de vedere a l producție agricole și din punct de vedere al activității omului. • Definiți noțiunea de agregat de mașini agricole și clasificarea agregatelor de mașini agricole • Definiți capacitatea de lucru și să identificați f actorii care influențează capacitatea de lucru zilnică; • Evidențiați importanța pe care o au la exploatarea agregatelor de mașini agricole metodele de deplasare în lucru și întoarcerile la capetele parcelelor • Analizați cerințele pe care trebuie să le îndeplinească mașinile agricole • Prezentați noțiunile despre fiabilitatea utilajelo r agricole și să identificați factorii de exploatare care influențează fiabilitatea 5 1.2. ROLUL MECANIZĂRII AGRICULTURII Noțiunea de mecanizare a agriculturii Gradul de mecanizare a agriculturii Nivelul mecanizării Mecanizarea agriculturii înseamnă executarea cu ajutorul mașinilor și uneltelor a lucrărilor agrico le. Lucrările mecanizate nu reprezintă o caracteristică doar a agriculturii moderne. Omul se poate implica prin lu crări manuale în cultivarea plantelor, dar nu se poate di spensa de unelte și mașini. Din cele mai vechi timpuri cul tivarea plantelor de către om a presupus folosirea unor une lte, iar plugul de lemn tras de animale a marcat o etapă în mecanizarea agriculturii. Dezvoltarea altor sectoar e, în deosebi cel al meșteșugurilor și apoi a diferitelor ramuri ale industriei, a permis diversificarea uneltelor și ma șinilor pentru agricultură și îmbunătățirea performanțelor acestora. Aceste două direcții au avut ca efect, l a rândul lor, lărgirea gamei de lucrări executate mecanizat, adică creșterea gradului de mecanizare concomitent cu creșterea nivelului calitativ al lucrărilor mecaniz ate. Noțiunea de grad de mecanizare a cunoscut în timp unele accepții simpliste, generatoare de confuzii. S-a considerat, de exemplu, că la un grad de mecanizare mai redus numărul de lucrări mecanizate este mai mic, respectiv numărul de lucrări executate manual este mai mare. Dacă se pleacă însă de la observația că o mar e parte dintre lucrările mecanizate, îndeosebi din ce le aplicate în ultimele cinci decenii nu au coresponde nt între lucrările manuale, se poate afirma că mecanizarea agriculturii nu este un simplu înlocuitor al muncii omului. Nu există, de exemplu, lucrări manuale de combatere chimică a bolilor, dăunătorilor sau buruienilor la culturile de câmp; nu există o lucrare manuală de presare în bal oți a paielor. Chiar și la lucrările care există și în ve rsiunea manuală, cum este semănatul, mecanizarea nu a însemnat doar înlocuirea muncii omului, ci mai ales asigurarea unor valori superioare ale calității luc rării – precizia dozării cantității de semințe, precizia de punerii în sol a semințelor, uniformitatea distribuirii seminț elor în plan orizontal ș.a. O imagine mai corectă a aportului mecanizării în pr oducția agricolă poate fi dată prin aprecierea nivelului mecanizării . Un nivel ridicat al mecanizării se caracterizează în primul rând prin performanțele ut ilajelor, mai ales prin acele performanțe care determină cali tatea procesului de lucru. La o lucrare mecanizată, de ex emplu lucrarea de stropit cu soluții de substanțe chimice pentru protecția plantelor, nivelul ridicat nu este dat de capacitatea mare de lucru, ci este dat mai ales de precizia dozării, uniformitatea distribuției, finețea partic ulelor de 6 Rolul mecanizării agriculturii din punct de vedere al producției : Rolul mecanizării agriculturii din punct de vedere al activității omului soluție, risc redus de dispersare în aer. La acelaș i grad de mecanizare și chiar la aceiași capacitate de lucru, mecanizarea realizată cu două mașini diferite poate avea nivel diferit. În aprecierea nivelului de mecanizare trebuie să se țină seama și de gradul de implicare al oamenilor în pro cesele mecanizate. Dacă spre exemplu lucrarea de curățire a semințelor este mecanizată prin folosirea unei mași ni de curățat semințe, este o deosebire foarte mare între o variantă în care 4 sau 5 oameni servesc mașina, adi că manevrează produsul, desfac sacii, îi descarcă în b uncărul mașinii, preiau materialul curățit, preiau impurită țile etc, și varianta în care aceiași mașină este servită de transportoare, dozatoare și alte mijloace tehnice a uxiliare, cu funcționare automată. Mecanizarea agriculturii are un rol hotărâtor atât în configurarea proceselor de producție din agricultur ă, cât și a activității omului. Rolul mecanizării agriculturii din punct de vedere al producție agricole : • Mecanizarea asigură condiții pentru aplicarea tehnologiilor adecvate de cultură. Pot fi date mult e exemple, dar unul este mai concludent: în agricultu ra modernă tehnologiile din sistemul de lucrări minime ale solului au putut fi dezvoltate după ce mecanizarea a oferit soluțiile tehnice corespunzătoare. • Executarea mecanizată a lucrărilor contribuie la creșterea calității proceselor, prin asigurarea une i precizii mari a parametrilor acestor lucrări. Exemp le: precizia dozării și a distribuției la mașini de apl icat îngrășăminte, la mașini de stropit, la mașini de semănat ș.a. De asemenea, prin aplicarea unor procedee adecvate de lucru se asigură o calitate a lucrărilor mult mai bună decât cea obținută prin lu crări manuale, exemple putând fi luate de la lucrările so lului, de la multe dintre lucrările de recoltare, de la lu crări de condiționare a produselor. • Mecanizarea permite respectarea perioadelor optime pentru executarea diferitelor lucrări cum sunt cele de semănat, de combatere a bolilor și dăunătorilor, de recoltat. • Pe aceste căi, precum și prin faptul că mecanizare a contribuie considerabil la reducerea pierderilor, e ste posibilă realizarea de producții mai mari la hectar și obținerea unei calități superioare a produselor. Rolul mecanizării agriculturii din punct de vedere al activității omului : • Mecanizarea agriculturii oferă posibilitatea reduc erii 7 eforturilor fizice și a solicitărilor la care ar pu tea fi expus omul, în special la lucrări în câmp. • Crește calitatea lucrării executată de om; mecaniz area agriculturii contribuie, de asemenea, la schimbarea pozitivă a statutului social al celor care lucrează în agricultură. • Crește productivitatea muncii și se reduce consumu l de muncă; de asemenea, mecanizarea face posibilă reducerea numărului de persoane implicate în procesele de lucru. • Mecanizarea permite reducerea timpului de lucru și prin aceasta și o configurare favorabilă a programu lui de lucru. Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a. Ce reprezintă mecanizarea agriculturii? b. Care este semnificația gradului de mecanizare? c. Care este semnificația niveluluii de mecanizare? d. Care este rolul mecanizării agriculturii din pun ct de vedere al producției agricole? e. Care este rolul mecanizării agriculturii din pun ct de vedere al activității omului? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare 8După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: – Mecanizarea agriculturii înseamnă executarea cu ajutorul mașinilor și uneltelor a lucrărilor agrico le. Mecanizarea agriculturii nu este un simplu înlocuit or al muncii omului – Mecanizarea asigură valori superioare ale calităț ii lucrării – Un nivel ridicat al mecanizării se caracterizează prin performanțele utilajelor, mai ales prin acele performanțe care determină calitatea procesului de lucru – Mecanizarea asigură condiții pentru aplicarea tehnologiilor adecvate de cultură, contribuie la creșterea calității proceselor, prin precizia mare a parametrilor acestor lucrări și permite respectarea perioadelor optime pentru executarea diferitelor lu crări – Mecanizarea contribuie la reducerea pierderilor, la realizarea de producții mai mari la hectar și la ob ținerea unei calități superioare a produselor – Din punct de vedere al activității omului mecaniz area oferă numeroase avantaje. 1.3. AGREGATE DE MAȘINI AGRICOLE Agregate de mașini agricole Mașina ca sistem tehnic 1.3.1. Noțiuni generale despre agregatele de mașini agricole Agregatul de mașini agricole este un sistem tehnic constituit dintr-o mașină agricolă și o sursă de en ergie, sau dintr-o unealtă agricolă și o sursă de energie. Cel e mai răspândite surse de energie pentru agregate de mași ni agricole sunt: tractoarele, motoarele cu ardere int ernă, electromotoarele. Exemple de agregate de mașini agricole: agregat de arat (plug + tractor); agregat de semănat (semănătoare + tractor); agregat de tratat semințe (mașina de trat at semințe + electromotor) ș.a. Mașina , ca termen general, este un sistem tehnic format din organe și mecanisme, capabil să transforme o fo rmă de energie în energie mecanică, sau să transforme energia mecanică într-o altă formă de energie. Mașinile de forță sunt: – mașini motoare (sau, mai simplu, motoare ), de exemplu motorul Diesel al tractorului, care transfo rmă energia termică în energie mecanică; electromotorul , care transformă energia electrică în energie mecanică; – mașini generatoare (sau, mai simplu, generatoare ), de exemplu generatorul electric rotativ, care transformă energia electrică în energie mecanică. Rețineți 9 Mașini, unelte și instalații agricole Clasificarea agregatelor de mașini agricole Mașina de lucru folosește energia primită – în cele mai multe cazuri energie mecanică – pentru a interveni asupra unui produs, de exemplu asupra plantelor, sau asupr a solului. Mașinile agricole , de exemplu mașina de semănat, mașina de stropit, presa de adunat și balotat, mașina de r ecoltat cereale ș.a. sunt mașini de lucru. Unealta agricolă se deosebește de mașină prin faptul că nu posedă mecanisme proprii pentru preluarea și transmiterea mișcării. Exemple de unelte agricole: plugurile, grapele neacționate, cultivatoarele, tăv ălugii ș.a. Instalația este alcătuită din mai multe mașini de lucru, care pot avea surse separate de energie, precum și din mijloace tehnice auxiliare – pompe sau transportoar e, aparatură de comandă și de control – și realizează un proces tehnologic constând din mai multe lucrări și operații. Instalațiile sunt de regulă staționare, i ar sursele de energie sunt electromotoare. Exemple: instalație de uscare, instalație de preparare a soluțiilor de stro pit. Termenul general de utilaje agricole cuprinde mașinile și uneltele agricole, precum și tractoarele. Procesul tehnologic realizat de un agregat de mașini agricol e cuprinde una sau mai multe lucrări, iar lucrarea ex ecutată de un utilaj agricol constă din una sau mai multe o perații. 1.3.2. Clasificarea agregatelor de mașini agricole • După destinație , agregatele de mașini agricole sunt: de arat, de pregătire a patului germinativ, de aplicat îngrășăminte, de semănat, de plantat, de stropit, d e recoltat, de condiționat etc., fiecare grupă cuprin zând mai multe feluri de agregate de mașini, de exemplu din grupa agregatelor de recoltat fac parte agregate de recoltat sfeclă, agregate de recoltat cereale păioa se, agregate de recoltat porumb.ș.a. • După modul de executare a lucrărilor , agregatele de mașini agricole sunt: – agregate mobile de mașini agricole: agregatele de mașini care lucrează în câmp; agregatele de transpo rt. Majoritatea acestor agregate sunt formate cu tracto rul ca sursă de energie, sau sunt autopropulsate; – agregate staționare de mașini. Cele mai multe dintre acestea au ca sursă de energie fie electromo toare, fie motoare cu ardere internă; există și agregate s taționare de mașini agricole cu acționarea de la priza de put ere a tractorului. • După numărul de mașini/respectiv unelte din alcătui rea agregatului : – agregate simple de mașini, alcătuite din sursa de energie și o singură mașină de lucru; – agregate combinate de mașini, cu o singură sursă 10 Capacitatea de lucru a agregatelor de mașini agricole Capacitatea de lucru reală zilnică de energie (tractor) și mai multe mașini sau unelte care execută lucrări diferite la aceiași trecere. Exemple de agregate combinate de mașini: – agregat combinat de pregătire a patului germinati v (tractor și grape, cultivatoare, tăvalugi inelari); – agregat combinat de lucrat solul și semănat (tractor, freză de lucrat solul, mașină de semănat) . La formarea unui agregat prin combinarea mai multor mașini trebuie să se țină seama de faptul că fiecar e are nevoie de o anumită putere și că suma tuturor puter ilor cerute nu poate depăși puterea pusă la dispoziție d e tractor. La combinarea unei surse de energie cu mai multe ma șini de același fel se pretează unele agregate de transp ort, de exemplu un tractor cu două remorci. 1.3.3. Capacitatea de lucru a agregatelor de mașini agricole Capacitatea de lucru reprezintă cantitatea de lucru (în unități de suprafață, de masă, de volum etc) efectu at de mașină în unitatea de timp. La lucrări în câmp, capacitatea de lucru se exprimă de regulă în ha/h, sau ha/zi ; pentru agregatele de recoltat se exprimă și în t/h sau t/zi. Pentru a putea compara capacitatea de lucru a unor agregate de mașini care execută același fel de lucr are se face referire la capacitatea specifică de lucru, pr in raportarea la unitatea de lățime de lucru. Asemenea comparații sunt utile la agregate de lucrat solul, agregate de recoltat ș.a. In acest caz capacitatea specifică de lucru poate fi exprimată în ha/h.m . Capacitatea de lucru teoretică orară Wth depinde pentru cele mai multe dintre agregatele care lucrează în c âmp de lățimea de lucru B și de viteza de deplasare în lucru v. La mașinile de recoltat, capacitatea de lucru depinde foarte mult și de parametrii funcționali ai dispozitivelor mașinii (de exemplu de debitul dispozitivului de treerat al une i combine de recoltat cereale; acest debit depinde, l a rândul lui, de parametrii tehnici și funcționali ai dispoz itivului, precum și de caracteristicile culturii). Capacitatea de lucru reală zilnică nu reprezintă produsul dintre capacitatea teoretică și numărul de ore al z ilei de lucru, ci este întotdeauna mai mică, din cauză că t impul efectiv de lucru este mai redus decât cel teoretic și din cauză că viteza efectivă de lucru este mai redusă d ecât cea teoretică. 11 Timpul efectiv de lucru Timpul efectiv de lucru este mai redus, deoarece sunt inevitabile întreruperi ale lucrului. Aceste întreruperi sunt obiective și sunt firesc necesare pentru diferite s copuri, potrivit specificului lucrărilor: • Intreruperi pentru alimentarea mașinii , de exemplu cu material de semănat, îngrășăminte, soluție pentru stropit, sârmă sau sfoară de legat. In toate aceste cazuri rezerva de material de pe ma șină nu poate fi prea mare, căci aceasta ar presupune buncă re sau rezervoare mari, ceea ce ar complica construcți a mașinii și mai ales ar duce la creșterea exagerată a masei totale a agregatului, cu consecințe negative asupra efectului de compactare a solului, asupra consumulu i de energie și asupra manevrabilității în câmp a mașini i; • Intreruperi pentru efectuarea unor întrețineri tehnice specifice , altele decât cele de la pregătirea agregatului de mașini înainte de lucru, de exemplu ungerea unor piese după un număr de ore de lucru; verificarea întinderii curelelor; curățirea de pleavă și bucăți de frunze a măștii radiatorului de la sistemului de ră cire al motorului, când se lucrează la recoltarea unei cult uri; • Intreruperi pentru remedierea unor defecțiuni , prin înlocuirea unor piese sau prin corectarea unor regl ări tehnice. Inlocuirea pieselor este necesară nu numai în cazul avarierii lor. Uzura normală a unor organe active d e lucru impune înlocuirea lor după o anumită perioadă de lu cru, de exemplu cuțitele de la aparatele de tăiere ale c ositorilor și combinelor de recoltat, brăzadarele de la plugur i ș.a.; • Intreruperi pentru adaptarea agregatului de mașini la condițiile diferite de lucru , de exemplu sol mai afânat sau sol mai tasat, sol mai umed, teren cu mai multe denivelări, teren cu pietre, densitate mai mare sau mai mică a lanului, plante culcate, grad de îmburuienar e mai mare. Adaptarea se obține prin reglări funcționale sau pr in adaptări și schimbări ale unor organe sau dispoziti ve de lucru, de exemplu reglarea înălțimii de lucru, mont area ridicătoarelor de plante, schimbarea sitelor de la sistemele de curățire; • Intreruperi pentru desfundarea sau curățirea unor organe active de lucru; • Intreruperi pentru necesități fiziologice , pentru persoana care lucrează cu agregatul de mașini. Intreruperile obiective sunt caracteristice pentru utilizarea normală a timpului de lucru. Cauze subiective au întreruperile provocate de care nțele organizatorice; ele duc la folosirea incorectă a ti mpului de lucru și folosirea nerațională a agregatelor de maș ini. 12 Viteza efectivă de lucru a agregatelor de mașini agricole Factorii care impun limitarea vitezei de deplasare în lucru Viteza efectivă de lucru este mai redusă, în funcție de starea terenului, starea culturii etc. Pentru informare sunt date în continuare câteva exe mple de viteze de lucru ale diferitelor agregate de mași ni agricole: – arat 4-10 km/h; – grăpat 4-11 km/h; – pregătirea patului germinativ cu agregate combinate 4-8 km/h; – lucrat cu tăvălugul 4-7 km/h; – aplicat îngrășăminte organice solide 4,5-15 km/h ; – aplicat îngrășăminte chimice solide 6-16 km/h; – semănat în rânduri 5-13 km/h; – semănat în cuiburi 5-11 km/h; – stropit 3-8 km/h; – cosit 5-15 km/h, în funcție și de tipul aparatel or de tăiere; – greblat 5-16 km/h; – recoltat cereale 2-3,5 km/h; – transport cu tractor + remorcă 5-30 km/h. (Valorile nu trebuie în nici un caz să fie memorate ) Viteze de lucru mai mari decât cele optime, potrivi t specificului lucrării, nu trebuie folosite, deoarec e duc la influențarea negativă a calității lucrării. Există deseori tendința greșită de a se considera că adoptarea uno r viteze mari de lucru poate fi cea mai sigură cale d e creștere a capacității de lucru și de scurtare a ti mpului total de executare a unei lucrări. La lucrările mecanizat e cu agregate tractor-mașină sau cu agregate autopropuls ate la culturi de câmp, viteza de deplasare în lucru nu po ate fi oricât de mare. Factorii care impun limitarea vitezei de deplasare în lucru a agregatelor de mașini agricole: – conducerea tractorului sau a mașinii autopropulsate este mai dificilă pe câmp decât pe ș osea; aceasta înseamnă nu numai că este mai greu pentru tractorist, ci și că prezintă riscul să nu se respe cte linia dreaptă și paralelismul între treceri, ceea ce poat e provoca atât suprapuneri, cât și porțiuni nelucrate, cu urm ări negative în ceea ce privește calitatea lucrării: tă ierea plantelor din cultura de bază la lucrarea de prășit , distribuirea neuniformă a îngrășămintelor chimice p e suprafața solului etc. In anumite condiții, la vite ze mari de deplasare în lucru a agregatului nu pot fi observat e obstacolele, porțiunile de teren accidentat, și nu pot fi întreprinse corecții și adaptări adecvate; – la lucrarea de semănat creșterea vitezei de deplasare în lucru a agregatului tractor-semănătoar e duce la scăderea accentuată a calitătii lucrării. Teoret ic viteza 13 Lățimea efectivă de lucru a agregatului de mașini agricole de deplasare a agregatului nu infuențează parametri i procesului de dozare-distribuire a semințelor, deoa rece antrenarea organelor de distribuție se face de la r oata proprie a semănătorii, dar practic apar perturbări din cauza vibrațiilor și a conducerii incorecte: scăderea pre ciziei în ce privește adâcimea de semănat; o parte din semințe n u ajung în rigolă, ci sunt aruncate alături; – la lucrarea de recoltat cereale păioase cu combin a, viteza de deplasare în lucru poate fi limitată, de asemenea, de necesitatea de a se limita debitul de lucru al aparatului de treer, în concordanță cu caracteristi cile culturii (de exemplu raportul boabe-paie), sau de s tarea culturii (plante culcate). – la agregatul de cosit la care cositoarea are apar at de tăiere prin forfecare, viteza de deplasare în lu cru este limitată de necesitatea de se păstra o valoare opti mă a raportului dintre aceasta și viteza medie a cuțitul ui, iar aceasta din urmă nu poate fi mărită din motive tehn ice. La valori care se abat de domeniul optim scade calitat ea lucrării (plante netăiate sau tăiate la înălțime pr ea mare, dacă viteza de deplasare este prea mare) sau este provocată risipă de energie în cazul unei viteze pr ea mici. – la lucrările la care rezistența întâmpinată – din partea solului sau din partea plantelor – de organe le active ale mașinii este mare, viteza de lucru a agregatulu i de mașini nu poate fi mare, căci aceiași putere dispon ibilă este folosită pentru învingerea forței de rezistenț ă la tracțiune. Se știe că puterea este produsul dintre forță și viteză; dacă forța cerută este mai mare, implicit v iteza va fi mai mică. In astfel de situații se găsesc, de exemp lu, agregatele de arat. Lățimea efectivă de lucru este în unele cazuri mai redusă, pentru adaptare la unele caracteristici ale solului sau ale culturii. Un exemplu este oferit de agrega tul de arat cu plug cu lățime de lucru variabilă, reglabil în funcție de rezistența opusă de sol. Capacitatea de lucru a agregatelor de mașini reprez intă o noțiune tehnică și nu trebuie confundată cu noțiune a de productivitate a muncii omului. De asemenea, este incorect să se folosească termenul de „randament“ î n loc de capacitate de lucru (In accepția clasică, randam entul reprezintă raportul dintre energia utilă și energia consumată într-un proces). La agregatele staționare de mașini , capacitatea de lucru se exprimă în t/h sau în m3/h, sau în bucăți/h . Factorii de care depinde capacitatea de lucru a unui agregat st aționar de mașini sunt foarte diferiți, în funcție și de sp ecificul procesului de lucru, de felul produsului, de umidit atea acestuia ș.a. 14 Exploatarea rațională a agregatelor de mașini agricole Metode de deplasare în lucru 1.3.4. Exploatarea agregatelor de mașini agricole Exploatarea rațională a agregatelor de mașini agric ole presupune: – utilizarea potrivit destinației pentru care ace ste agregate au fost formate, – asigurarea concordanței dintre reglările funcți onale și condițiile de lucru (teren, cultură ș.a.); – alegerea metodei adecvate de deplasare în lucru și aplicarea metodei adecvate de întoarcere la capete; – folosirea agregatului de mașini la capacitatea normală, cu consumuri specifice de energie cât mai reduse. Folosirea agregatului de mașini în conformitate cu destinația pentru care a fost conceput este importantă. Nerespectarea destinației nu înseamnă neapărat deturnarea spre o altă categorie de lucrări (nimeni nu va încerca să execute semănatul doar cu ajutorul grape i), ci mai ales neluarea în considerație a condițiilor de lucru. Pentru soluri grele, de exemplu, trebuie alese grap e grele, robuste, pentru soluri ușoare, afânate, sunt adecva te grape ușoare. Concepția mai veche, potrivit căreia agegatele de m așini agricole trebuie să fie cât mai universale este gre șită. Tendința actuală pe plan mondial este de a se diver sifica cât mai mult gama de variante în cadrul fiecărei gr upe de mașini pentru o anumită categorie de lucrări. Metoda de deplasare în lucru a agregatului de mașini, sau cinematica agregatului de mașini , este impusă de faptul că pentru lucrarea unei parcele sunt necesar e mai multe parcursuri paralele și că la capetele parcele i agregatul de mașini trebuie să se întoarcă. Pentru unele agregate de mașini este posibilă o singură metodă d e deplasare în lucru, de exemplu la agregatele de sem ănat se folosește exclusiv metoda de deplasare în suveic ă, pentru altele sunt posibile mai multe variante, une le dintre acestea vor fi amintite la capitolele respective. D e exemplu, la agregatele de arat se aplică metode spe cifice de deplasare în lucru (arătura în lături, arătura l a cormană), la unele agregate de recoltat furaje se p oate aplica deplasarea în lucru în parcursuri circulare. Indiferent de felul agregatului de mașini și de met oda de deplasare în lucru, întoarcerile la capete constituie un rău necesar: – la majoritatea metodelor de deplasare, la întoa rcere agregatul se deplasează în gol, iar energia nu este consumată pentru lucrarea propriu-zisă, ceea ce con stituie 15 Consumul specific de energie o pierdere; – manevra de întoarcere necesită un anumit timp, ceea ce duce la prelungirea timpului total de lucru, la scăderea capacității de lucru a agregatului de mașini și la creșterea consumului specific de energie; – pentru manevrele de întoarcere sunt necesare zo ne la ambele capete ale parcelei. Când condițiile permit, zonele de întoarcere pot fi în afara suprafeței parcelei, de exemplu pe drumul de acces dintre parcele, dar de c ele mai multe ori zonele de întoarcere sunt fâșii din p arcelă și la unele lucrări, cum este cea de semănat, ele treb uie lucrate separat, după terminarea lucrării normale, de exemplu perpendicular pe trecerile de pe parcelă, a ceasta fiind un dezavantaj. Lățimea zonei de întoarcere de pinde de metoda de deplasare și de felul întoarcerii. Pentru unele agregate de mașini care lucrează pe te ren în pantă, pe curbele de nivel, se aplică metode specif ice de deplasare, respectiv de întoarcere la capete. Alegerea optimă a dimensiunilor și formei parcelelo r, a metodei de deplasare și a felului întoarcerilor asi gură capacități mari de lucru și consumuri reduse de ene rgie. Consumul specific de energie pentru lucrări cu agregate de mașini agricole reprezintă cantitatea de energie consumată exprimată indirect (cantitate de combusti bil) sau direct (cantitate de energie termică, cantitate de energie electrică) raportată la unitatea de lucrare (suprafață, masă, bucăți etc) și poate fi exprimat în l/ha; l/t sau kg/t; kWh/t sau GJ/t. La unele utilaje cantitatea de lucrare este indirec t evaluată. La o instalație de uscare, de exemplu, consumul spe cific de energie poate fi exprimat prin raportul dintre c antitatea de energie consumată pentru unitatea de masă de apă eliminată ( MJ/kg apă evaporată ). Test de autoevaluare 2. In limita spațiului disponibil, vă rugăm să răsp undeți la următoarele întrebări: a. Ce reprezintă agregatul de mașini agricole? b. Ce reprezintă capacitatea de lucru a unui agrega t de mașini agricole? 16 c. Care sunt factorii care impun limitarea vitezei de deplasare în lucru a agregatelor de mașini agricole ? d. Care sunt principalele metode de deplasare în lu cru a agregatelor de mașini agricole? e. Ce reprezintă consumul specific de energie pentr u lucrări cu agregate de mașini agricole? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: – Agregatul de mașini agricole este un sistem tehni c constituit dintr-o mașină agricolă și o sursă de energie, sau dintr-o unealtă agricolă și o sursă de energie. – Cele mai răspândite surse de energie pentru agregate de mașini agricole sunt: tractoarele, motoarele cu ardere internă. – Capacitatea de lucru a unui agregat de mașini agricole reprezintă cantitatea de lucru (în unități de suprafață, de masă, de volum etc) efectuat de mașină în unitatea de timp. – La lucrări în câmp, capacitatea de lucru se expri mă de regulă în ha/h, sau ha/zi ; pentru agregatele de recoltat se exprimă și în t/h sau t/zi. – Timpul efectiv de lucru al unui agregat de mașini agricole este mai redus din cauza întreruperilor obiective. – Formarea agregatelor de mașini reprezintă alegerea tractorului și a mașinii care urmează să alcătuiască un agregat cu o anumită destinație, asigurându-se concordanța între parametrii mașinii de lucru și cei ai sursei de energie. – Viteza efectivă de lucru a agregatelor de mașini agricole este limitatată de: condițiile de deplasar e în teren, asigurarea calității lucrării, învingerea rezistenței solului. – Alegerea optimă a dimensiunilor și formei parcelelor, a metodei de deplasare și a felului Rețineți 17 întoarcerilor asigură capacități mari de lucru și consumuri reduse de energie. – Consumul specific de energie pentru lucrări cu agregate de mașini agricole reprezintă cantitatea d e energie consumată exprimată indirect (cantitate de combustibil) sau direct (cantitate de energie) rapo rtată la unitatea de lucrare și poate fi exprimat în l/ha; l/t sau kg/t; kWh/t sau GJ/t. 1.4. NOȚIUNI GENERALE PRIVIND MAȘINILE AGRICOLE Organele mașinii sunt grupate în subansamble funcționale 1.4.1. Alcătuirea generală a mașinilor agricole O mașină agricolă este alcătuită din organe general e de mașini (axe, arbori, lagăre, cuplaje, curele, lanțu ri, roți dințate, șuruburi, pene ș.a.), organe specifice, ca re sunt, de cele mai multe ori, organe active (cuțite, distr ibuitoare, duze, site etc) și piese auxilare (carcase, capote, rame ș.a.). Organele generale de mașini sunt standardiza te și sunt interschimbabile. Organele mașinii sunt grupate în subansamble funcți onale: – transmisii; – dispozitive care execută o anumită operație (de exemplu aparat de tăiere, dispozitiv de legare, apa rat de treer, aparat de distribuție ș.a.); – dispozitive de reglare; – dispozitive și aparate de control; – dispozitive anexe. Mașinile agricole, în funcție de relația cu sursa d e energie, pot fi: – Mașini, respectiv unelte, purtate pe tractor. In timpul deplasării în poziție de transport mașinile purtate sunt suspendate la ridicătorul hidraulic al tractor ului (Fig.1). Majoritatea agregatelor cu mașini purtate sunt mai ușor manevrabile față de cele tractate, în special în ceea ce privește întoarcerile la capete, reglarea poziți ei în plan vertical a mașinii în lucru; deplasarea în poziție de transport la și de la locul de lucru. Fig.1. Utilaj purtat 18 Fig.2. Mașină tractată – Mașini tractate. Atât în lucru cât și în transport mașinile tractate se deplasează pe roți proprii (Fi g. 2) Din această categorie fac parte nu numai remorcile de transport, ci și unele mașini care lucrează în câmp , de exemplu presele de adunat și balotat. – Mașini autopropulsate . Avantajul mașinilor autopropulsate constă în faptul că dispunând de surs a proprie de energie, pot realiza capacități de lucru mai mari, de exemplu la recoltare (Fig. 3). Dezavantajul aces tor mașini este acela că fiind destinate unui singur ti p de lucrare, nu pot fi folosite decât un număr mai redu s de ore de funcționare anual, și în acest fel motorul nu es te complet utilizat. Fig. 3. Mașină autopropulsată Cerințe generale pe care trebuie să le îndeplinească mașinile agricole 1.4.2. Cerințe generale pe care trebuie să le îndeplinească mașinile agricole Fiecare mașină agricolă are de îndeplinit cerințe s pecifice destinației, dar orice mașină trebuie să corespundă și unor cerințe generale: • să asigure respectarea parametrilor calitativi ai procesului tehnologic; • să permită reglări funcționale și/sau înlocuiri de organe de lucru sau de echipamente, pentru adaptarea la condițiile de lucru; • să nu influențeze negativ calitatea produsului (de ex. să nu taie plantele culturii de bază la lucrarea de prășit; să nu vatăme produsul recoltat și să nu-l murdărească); • să lucreze cu un consum specific de energie cât mai redus; 19 Fiabilitatea utilajelor agricole Uzurile tehnice care apar în exploatarea meașinilor agricole Piese de schimb • să nu provoace poluarea mediului. Implicațiile ecologice ale mecanizării agriculturii sunt prezentate în cap. 14; • să fie ușor de manevrat, de comandat, de reglat, de întreținut; • să fie fiabile, adică să prezinte o siguranță cât mai mare în exploatare, păstrându-și cât mai mult timp parametrii funcționali la valorile normale. 1.4.3. Fiabilitatea utilajelor agricole Fiabilitatea sau siguranța în exploatare reprezintă însușirea utilajului de a lucra un timp cât mai ind elungat, la parametrii normali ai procesului. Intreruperea funcționării normale a mașinii este nu mită „cădere” și poate fi provocată de uzuri. Uzurile tehnice sunt inevitabile, dar este de dorit ca ele să fie cât mai reduse. Din cauza uzurii piesele nu mai au dimensiunile inițiale sau li se modifică alte însuș iri, ceea ce face ca ele să nu mai îndeplinească corect funcțiun ile în cadrul unui ansamblu. Aceste uzuri sunt de mai mult e feluri: – Uzuri mecanice , provocate de frecarea dintre două părți în contact, din care cel puțin una este în mișcare. Frecarea se poate produce între două piese ale mași nii sau între o piesă a mașinii și materialul cu care a ceasta este în contact, adică sol, plantă, produs. Toate a ceste materiale au însușiri care le fac abrazive și care duc la uzuri mari, mai ales că suprafețele dintre aceste materiale și piesa metalică a mașinii nu pot fi uns e cu lubrifianți. La o lucrare de arat în condiții medii se consumă prin uzura organelor active circa 200 g oțe l la hectar. – Uzuri chimice , provocate de acțiunea corozivă a diferitelor substanțe cu care piesele utilajelor vi n în contact. Sunt corozive atât gazele din camera de ar dere a motoarelor cu ardere internă, cât și plantele. – Uzuri termice apar în special la piesele care sunt supuse acțiunii unor temperaturi ridicate, de exemp lu cele din vecinătatea camerii de ardere a motorului. Din punctul de vedere al continuității procesului, căderea are aceiași semnificație, fie că funcționarea s-a î ntrerupt din cauza unei simple defecțiuni a unei piese, fie că a fost provocată de o avarie generală a utilajului. Părțile defectate ale unui utilaj agricol pot fi re parate prin diferite procedee (sudură, prelucrare mecanică etc) , sau pot fi înlocuite. Organele separate, precum și subansamblele care pot fi înlocuite poartă denumire a 20 Cauzele unei fiabilități reduse din vina producătorului Cauzele unei fiabilități reduse din cauza exploatării incorecte a utilajului Alegerea unei mașini agricole generică de piese de schimb . Un utilaj este mai bun dacă timpul de remediere a defecțiunii este mai scurt și dacă costul pieselor înlocuite este mai redus. Fiabilitatea mai redusă a unui utilaj agricol poate să apară: – din vina producătorului (a fabricii): calitate sl abă fie a proiectării, fie a fabricației propriu-zise, fie a materialului. O situație particulară apare atunci când din vina furnizorului materialului calitatea acestuia nu cor espunde standardelor, sau când prelucrarea este necorespunz ă- toare. Dacă materialul, de exemplu oțelul, prezintă pori sau fisuri, la ruperea accidentală a piesei acestea au un alt aspect decât al unei fisuri proaspete, confirmând a stfel că defecțiunea nu s-a produs din vina utilizatorului; – din cauza exploatării incorecte a utilajului: deturnarea utilajului de la destinația sa normală; reglaje incorecte; întreținere necorespunzătoare; folosirea unui alt combustibil; suprasolicitarea sau supraîncărcarea; neadaptarea la condițiile de lucru. Ca la majoritat ea produselor, defecțiunile provocate de o exploatare incorectă duc la anularea garanției. Dintre parametrii care caracterizează fiabilitatea, mai importanți sunt: timpul de bună funcționare, adică numărul de ore de lucru în intervalul dintre căderi; timpul de remediere a defecțiunii; amploarea tehnică și costu l remedierii; mentenabilitatea, care exprimă posibili tățile de menținere în stare bună de funcționare a mașinii în perioada de exploatare. 1.4.4. Criterii generale de apreciere/alegere a maș inilor agricole Alegerea unei mașini agricole este necesară fie la achiziționarea pentru dotare, fie doar pentru execu tarea unei lucrări, de exemplu cu o mașină închiriată. In condițiile actuale oferta de mașini noi și de mașin i care au mai lucrat, dar sunt utilizabile, este din ce în ce mai largă. Un număr mare de firme din țară și din străinătate produc foarte multe mașini cu parametri apropiați, iar dea lerii oferă numeroase variante de mașini noi și de mașini folosite. Deoarece selecția impusă de concurență este din ce în ce mai severă, nu se mai poate vorbi astăzi de mașini de proastă calitate și mașini de calitate generală bun ă; toate firmele care rezistă fabrică mașini bune. Prestigiu l unei firme nu poate însă asigura singur acoperirea cerin țelor la alegerea unui utilaj. Dealtfel există domenii în ca re aceaiși firmă oferă pentru aceiași categorie și chiar pentr u aceleași performanțe un numă mare de tipuri de mași ni, cu 21 Criterii tehnice de apreciere a mașinilor agricole deosebiri nesemnificative între ele. Dintre acestea , ca și dintre mașinile cu performanțe apropiate, produse d e mai multe firme de același nivel, utilizatorul potenția l alege pe cea care i se potrivește cel mai bine în cazul său concret, în concordanță cu obiectivele pe care și le-a propu s. Criteriile de apreciere a unei mașini agricole sunt tehnice, ergonomice, ecologice, economice. Criterii tehnice de apreciere a mașinilor agricole – Mașina să fie funcțională , adică să corespundă scopului pentru care urmează să fie folosită. O semănătoare pentru cereale păioase poate fi foarte bună din majoritatea punctelor de vedere, dar s-ar putea să nu se preteze la semănatul semințelor foarte mici; o c ombină de recoltat cereale poate fi excelentă pentru teren uri din zona de șes, dar să nu se preteze la recoltare pe t erenuri în pantă; un tractor poate corespunde multor cerinț e, dar pentru o anumită utilizare nu corespunde, de pildă pentru că mașina cu care ar lucra în agregat are nevoie de o putere mai mare decât îi poate oferi tractorul. – Mașina să poată lucra în agregat cu tractorul existent (puterea efectivă disponibilă, puterea la priza de putere, acționarea hidraulică etc). Acest criteriu este de cele mai multe ori eliminatoriu. Pentru utilajele staționare acționate electric cerința este să corespundă parametrilor re țelei electrice existe acolo unde urmează să fie instalat utilajul; – Parametrii tehnico-funcționali: lățime de luc ru, în unele cazuri distanța între rânduri, capacitate de lucru, gabarit, masă. La alegerea lățimii de lucru a mașinii și mai ales la alegerea capacității de lucru trebuie să se țină se ama de și de alți factori tehnico-economici. Cu cât gradul de complexitate al mașinii este mai ridicat, cu atât n umărul și importanța acestor factori este mai mare. O combină de recoltat cereale cu capacitate foarte mare de lucru face impresie pozitivă, dar alegerea unei astfel de mași ni indiferent de condițiile de utilizare poate avea ma i multe efecte negative:
numărul scăzut de ore de utilizare reduce șansa de amortizare, riscul fiind agravat de faptul că un ut ilaj cu capacitate foarte mare de lucru are și un preț mai mare;
cantitatea recoltată într-o zi poate fi mai mare d ecât cea pe care o pot lucra utilajele de transport, cel e de curățire, instalațiile de uscare, utilajele de mane vrare- depozitare; de asemenea, există riscul ca utilajele care adună și presează paiele, precum și capacitatea de preluare a baloților din câmp să fie mai reduse și prin aceasta să se întârzie eliberarea terenului și cons ecutiv executarea lucrării solului;
o mașină cu capacitate foarte mare de lucru, în ca zul în 22 Vechimea mașinilor agricole care are și lățime mare de lucru și gabaritul gener al mai mare, ar fi nepotrivită pe parcele mai mici, în special pe cele cu lățime mică. Considerente simila re sunt valabile și pentru mașini de recoltat alte cul turi, pentru mașini de stropit, pentru mașini de aplicat îngrășăminte și parțial pentru unele mașini de lucr at solul. – Accesibilitatea manevrării, a întreținerii, a reglării, a schimbării echipamentelor de lucru. Tendința genera lă, mai ales pentru mașinile agricole de complexitate m ai mare și la care siguranța în exploatare are importa nță mare, este ca manevrarea să se poată face cât mai u șor, iar accesul la organele care trebuie întreținute, s au reglate, sau reparate, sau înlocuite în timpul executării un ei lucrări să fie cât mai comod și să implice un timp cât mai scurt de întrerupere a lucrului. La unele combine moderne de recoltat furaje, de exemplu, desfacerea legăturii î ntre părțile componente mari, în vederea unor reglări sa u a unor adaptări, se poate face printr-o simplă comand ă de la bord. – Indicatorii de fiabilitate. Cunoașterea antic ipată a parametrilor fiabilității unui utilaj nu este direc t posibilă. Singura cale de informare o constituie experiența a ltor utilizatori ai aceluiași tip de mașină, experiență despre care se poate afla din publicații sau de la sursă. Vechimea mașinilor agricole . Cele mai multe dintre mașinile agricole sunt exploatate normal un număr d e ani, care diferă și în funcție de specificul mașinii, ia r exploatarea este eficientă dacă lucrează un anumit număr de ore pe an. In timp apare uzura fizică a mașinii, aceasta depinzând și de indicatorii generali de fiabilitate , și care pot fi diferiți, pentru produse similare, în funcți e de calitatea fabricației. Uzura morală apare la un utilaj care are starea tehnică bună, dar care nu mai corespunde dezvoltării din domeniu. Aprecierea uzurii morale t rebuie făcută cu multă prudență și trebuie evitate exageră ririle. Rămânerea în urmă este gravă dacă mașina nu mai corespunde noilor tehnologii și noilor cerințe gene rale și practic nu mai poate fi utilizată. O mașină de pră fuit substanțe fungicide și insecticide pentru protecția plantelor, chiar dacă este în stare tehnică excelen tă, devine simplu obiect de muzeu, deoarece din conside rente ecologice asemenea tehnici nu mai sunt permise. Din acest punct de vedere, vechimea propriu-zisă, exprimată în ani de la data fabricației, nu trebuie să constituie un criteriu de apreciere a mașinii și nu trebuie să fie un argument în favoarea înlocuirii cu o mașină nouă. Potrivit statisticilor din mai multe țări occidenta le, se înregistrează o continuă creștere a duratei medii d e exploatare a utilajelor agricole. In paralel cu cel e mai 23 Criterii ergonomice de apreciere a mașinilor agricole moderne tractoare și mașini agricole, cu multe elem ente de automatizare și informare, sunt în exploatare ut ilaje cu vechime de peste 15-20 ani, în stare tehnică bună. Criterii ergonomice de apreciere a mașinilor agrico le – Confortul de lucru, accesibilitatea comenzilo r. In special la mașinile dotate cu cabină și cu un număr mare de comenzi cu funcțiuni diferite, cum sunt tractoar ele și combinele autopropulsate, configurația generală a b ordului și a comenzilor joacă un rol foarte important, iar în țările dezvoltate acest criteriu de apreciere este conside rat primordial; – Nivelul solicitărilor la care este expus omul care lucrează cu mașina: vibrații, zgomot, emisii de gaz e, pulberi, temperaturi prea mari sau prea scăzute, so licitări psihice, efort fizic. In figura 4 sunt prezentate p rincipalele solicitări la care este expus omul care lucrează cu agregate formate din tractor și o mașină de lucru. – Riscul de provocare a accidentelor de muncă. Accidentele de muncă nu se produc numai din cauza neatenției omului sau din cauza ignorării de către acesta a unor reguli de manevrare și comandă și a normelor d e protecția muncii, ci și din cauza unor erori de con cepție în construcția utilajului. Dacă, de exemplu, arborele cardanic pentru transmiterea mișcării de la priza de putere a tractorului la mașina cu care lucrează în agregat n u ar fi prevăzut cu apărători de protecție, accidentele ar fi inevitabile, oricâtă grijă ar avea cel care lucreaz ă cu utilajul. Fig. 4. Solicitările la care este supus omul în tim pul executării lucrărilor cu agregate formate din tractor și mașina de lucru (după Meiners și Schäfer) 24 Criterii ecologice de apreciere a mașinilor agricole Criterii energetice de apreciere a mașinilor agricole Criterii economice de apreciere a mașinilor agricole Criterii ecologice de apreciere a mașinilor agricol e – Calitatea și cantitatea emisiilor, în special a celor toxice; riscul producerii de scurgeri de ulei, de c ombustibil, de soluții chimice etc. Estimarea riscului scurgeri lor de ulei de la instalația hidraulică de la tractor, de exemp lu, se poate baza pe următoarea observație: la sistemele c lasice de racorduri ale furtunelor hidraulice de legătură între tractor și mașină la fiecare decuplare se scurg ine vitabil 3- 4 picături de ulei, care cad pe sol și poluează sol ul și apa freatică; la sistemele moderne, o construcție speci ală a racordurilor împiedică total scurgerea uleiului; – Riscul poluării solului și apei freatice prin precizia scăzută a dozării și distribuirii substanțelor chim ice de combatere sau a îngrășămintelor; – Riscul acțiunii poluante asupra solului prin tasare exagerată sau prin modul de executare a unei lucrăr i. Este foarte probabil ca o mașină foarte grea să exercite o acțiune exagerată de compactare a solului. Problemele implicațiilor ecologice ale executării mecanizate a lucrărilor agricole vor fi tratate pe larg în capitolul 8. Criterii energetice de apreciere a mașinilor agrico le – Tipul sursei de energie de care are nevoie ut ilajul, tipul combustibilului. Are relevanță, de exemplu, dacă un motor funcționează doar cu motorină sau poate funcționa ș i cu un biocombustibil. – Consumul specific de energie, așa cum a fost prezentat anterior, în subcapitolul 2.5. Criterii economice de apreciere a mașinilor agricol e – Concordanța între preț și performanțele mașin ii. Un utilaj nu trebuie să fie neapărat ieftin, dar prețu l trebuie să fie justificat. Când se alege un utilaj dintre mai multe cu aceleași performanțe, fabricate de firme diferite, trebuie evitate cele care au un preț mai mare; – Nivelul cheltuielilor de exploatare – cheltui eli pentru energie, cheltuieli pentru retribuții în cazul pers onalului angajat să lucreze cu mașina, cheltuieli pentru înt rețineri și reparații, precum și pentru taxe la utilajele de tr ansport rutier – pe care le impune utilajul; – Consumul de muncă pentru servirea mașinii. Cuantificarea consumului de muncă este relevantă la analiza economică a oricărui proces de producție di n agricultură, chiar dacă persoana care lucrează nu e ste retribuită, ci este proprietarul exploatației agric ole. Pentru unele utilaje complexe nu este indiferent da că sunt necesare două persoane în loc de una singură, chiar dacă 25 consumul specific de muncă nu este ridicat. De exem plu, pentru jalonat terenul în timpul unor lucrări mecan izate este nevoie, în afară de tractorist, de o a doua pe rsoană, fără calificare deosebită, dar a cărui prezență est e necesară pe toată durata lucrării. Sursele de informare pentru aplicarea criteriilor de alegere a utilajelor agricole sunt: – publicații (broșuri, cărți, reviste, prospec te); – informații de la agențiile de consultanță; – informații de la alți agricultori (experienț a mai ales în ce privește fiabilitatea, accesibilitatea în lucru, capacitatea reală de lucru), – vizitarea de expoziții și târguri de special itate, demonstrații cu utilaje agricole organizate de firm e sau de diferite instituții de profil. In fig. 5 este prezentat un exemplu de aplicare a c riteriilor de alegere a unei combine de recoltat cereale. Criterii tehniceCriterii ergonomiceCriterii ecologiceCriterii energeticeCriterii economice Confort de lucru – cabina – scaun – climatizare – comenzi comode si clare – radio – frigider Combustibil: – tip – consum EmisiiSursa de energie – tip de motor – caracteristica mot. – consum specific – pretabil la biocombustibilPret: raport pret/ performanteFunctionalitate – pt. cereale – adaptabila pt. alte culturi – ses / panta Capacitate de lucru – necesara f ( conditii recoltare f ( capac. transport f ( capac. uscare f (cap. depozitare gabarit, masa FiabilitateAccesibilitate – comenzi – automatizari – vizibilitate – informare – GPS – manevrare – adaptari intretinere Solicitari – efort fizic – vibratii – temperaturi >< - gaze, pulberi Risc de accidenteRisc de poluare a solului si apei din sol: - curgeri de ulei / combustibil - compactare pneuri / masa Cheltuieli de exploatare: - energie - intretineri - reparatii - retributii personal Consum de munca MITROI A. Protectia faunei salbatice Fig. 5. Criterii de alegere a unei combine de recol tat cereale 26 Test de autoevaluare 3. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a. Care sunt principalele componente ale unei mașin i agricole? b. De câte feluri sunt mașinile agricole în raport cu sursa de energie? c. Ce reprezintă fiabilitatea utilajelor agricole ș i ce reprezintă o „cădere“? d. Cum este afectată fiabilitatea utilajului din c auza exploatării incorecte a acestuia? e. Care sunt criteriile generale de apreciere a maș inilor agricole? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Orice mașină agricolă este alcătuită din organe generale de mașini, organe specifice de mașini și piese auxiliare. - Mașinile agricole trebuie să îndeplinească îndeplinească o serie de cerințe din punct de vedere al calității procesului, consumului specific de energie, manevrabilității, fiabilității. - In funcție de relația cu sursa de energie mașinil e agricole sunt: purtate pe tractor, tractate, autopropulsate. - Uzurile mașinilor agricole sunt inevitabile, dar exploatarea corectă previne uzurile exagerate. - Exploatarea incorectă a unei mașini agricole afectează atât fiabilitatea, cât și calitatea lucră rilor Rețineți 27 executate. - La aprecierea/alegerea unei mașini agricole cerin ța principală este cea funcțională, adică mașina să corespundă scopului pentru care urmează să fie folosită. 1.5. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA TESTE Intrebarea nr. 1 a. Mecanizarea agriculturii reprezintă executarea c u ajutorul mașinilor și uneltelor a lucrărilor agrico le, cu scopul asigurării calității și preciziei și prin ac easta a condițiilor optime pentru cultivarea plantelor și p entru menținerea calității produsului agricol. In agricul tura contemporană mecanizarea permite aplicarea tehnolog iilor adecvate, moderne, de cultură, cu consumuri energet ice reduse. b. Gradul de mecanizare reflectă măsura în care componentele procesului tehnologic în ansamblul lui sunt executate mecanizat. La procesele mecanizate comple xe, cum sunt cele de recoltare, cele de aplicare a îngrășămintelor, a celor de aplicare a tratamentelo r de protecție a plantelor ș.a., are relevanță și gradul de asigurare mecanizată, respectiv automatizată, a ope rațiilor care compun procesul de lucru al mașinii agricole. c. Nivelul ridicat al mecanizării se caracterizează prin performanțele utilajelor, mai ales prin acele perfo rmanțe care determină calitatea procesului de lucru, reali zarea optimă a cerințelor privind lucrarea. Folosirea maș inilor agricole moderne, perfomante, contribuie la creșter ea nivelului de mecanizare. d. Din punct de vedere al producției agricole mecan izarea asigură condiții pentru aplicarea tehnologiilor ade cvate de cultură, contribuie la creșterea calității procesel or, prin precizia mare a parametrilor acestor lucrări și per mite respectarea perioadelor optime pentru executarea diferitelor lucrări. De asemenea, mecanizarea contr ibuie la reducerea pierderilor, la realizarea de producții m ai mari la hectar și la obținerea unei calități superioare a p roduselor e. Din punct de vedere al activității omului mecan izarea agriculturii oferă posibilitatea reducerii eforturi lor fizice și a solicitărilor la care ar putea fi expus omul, în sp ecial la lucrări în câmp, permite creșterea calității lucrăr ii executată de om, creșterea productivității muncii și reducere a consumului de muncă. Mecanizarea face posibilă, de asemenea, reducerea numărului de persoane implicate în 28 procesele de lucru și contribuie la schimbarea pozi tivă a statutului social al celor care lucrează în agricul tură. Prin reducerea timpului de lucru datorită mecanizării de vine posibilă o configurare favorabilă a programului de lucru. Intrebarea nr. 2 a. Agregatul de mașini agricole este un sistem tehn ic constituit dintr-o mașină agricolă și o sursă de en ergie, sau dintr-o unealtă agricolă și o sursă de energie. Cel e mai răspândite surse de energie pentru agregate de mași ni agricole sunt tractoarele și motoarele cu ardere in ternă. Un agregat de arat este compus din plug și tractor. O combină de recoltat cereale este un agregat autopropulsat d e recoltat, la care sursa de energie este motorul pro priu. b. Capacitatea de lucru a unui agregat de mașini ag ricole reprezintă cantitatea de lucru (în unități de supra față, de masă, de volum etc) efectuat de agregat (mașina + s ursa de energie) în unitatea de timp. Capacitatea de luc ru la lucrări în câmp se exprimă de regulă în ha/h, sau ha/zi ; pentru agregatele de recoltat se exprimă și în t/h sau t/zi. Capacitatea specifică de lucru se determină prin raportarea capacității de lucru a agregatului de ma șini la unitatea de lățime de lucru și poate fi exprimată în ha/h.m . Parametrul capacitate de lucru nu trebuie confundat în nici un caz cu “randamentul” și nici cu “productivitatea” . c. Factorii principali care impun limitarea vitezei de deplasare în lucru a agregatelor de mașini agricole sunt condițiile de deplasare în teren, asigurarea calită ții unor lucrări, învingerea rezistenței solului. La deplasa rea în lucru pe câmp, din cauza denivelărilor exista riscu l să nu se respecte linia dreaptă și paralelismul între tre ceri, ceea ce poate provoca atât suprapuneri, cât și porțiuni nelucrate, cu urmări negative în ceea ce privește c alitatea lucrării, de exemplu tăierea plantelor din cultura de bază la lucrarea de prășit, distribuirea neuniformă a îngrășămintelor chimice pe suprafața solului etc. I n anumite condiții, la viteze mari de deplasare în lu cru a agregatului nu pot fi observate porțiunile de teren accidentat și nu pot fi întreprinse corecții și ada ptări adecvate. d. Principalele metode de deplasare în lucru a agre gatelor de mașini agricole sunt: deplasarea în suveică, dep lasarea în parcursuri circulare, deplasare în lături, depla sare la cormană. In toate cazurile este necesară întoarcere a la capetele parcelei. La majoritatea metodelor de depl asare la întoarcere agregatul de mașini agricole se depla sează în gol, iar energia nu este consumată pentru lucrar ea 29 propriu-zisă, ceea ce constituie o pierdere. Manevr a de întoarcere necesită un anumit timp, ceea ce duce la prelungirea timpului total de lucru, la scăderea ca pacității de lucru a agregatului de mașini și la creșterea co nsumului specific de energie. Alegerea optimă a metodei de deplasare și a felului întoarcerilor asigură capaci tăți mari de lucru și consumuri reduse de energie. e. Consumul specific de energie pentru lucrări cu a gregate de mașini agricole reprezintă cantitatea de energie consumată exprimată indirect, sub formă de cantitat e de combustibil, sau direct, sub formă de cantitate de energie termică sau de cantitate de energie electrică, rapo rtată la unitatea de lucrare (suprafață, masă, bucăți etc) ș i poate fi exprimat în l/ha; l/t sau kg/t; kWh/t sau GJ/t. Consumul specific se poate referi la o singură lucrare mecan izată sau la toate lucrările mecanizate pentru o cultură, fii nd exprimat, de exemplu, în litri de motorină la hecta r, sau în litri de motorină la tona de produs obținut. Intrebarea nr. 3 a. Principalele componente ale unei mașini agricole sunt organe generale de mașini (axe, arbori, lagăre, cup laje, curele, lanțuri, roți dințate, șuruburi, pene ș.a.) , organe specifice, care sunt, de cele mai multe ori, organe active (cuțite, distribuitoare, duze, site etc) și piese a uxilare (carcase, capote, rame ș.a.). Organele generale ale mașinii sunt grupate în subansamble funcționale ca transmisii, dispozitive de reglare, dispozitive și aparate de control, dispozitive anexe. Organele specifice ale mașinii fac parte de regulă, împreună cu unele organe gener ale de mașini, din dispozitive care execută o anumită o perație (de exemplu aparat de tăiere, dispozitiv de legare, aparat de treer, aparat de distribuție ș.a.). b. In raport cu sursa de energie mașinile agricole sunt mașini purtate, mașini tractate., mașini autopropul sate. Mașinile purtate pe tractor sunt suspendate In timp ul deplasării în poziție de transport la ridicătorul h idraulic al tractorului. Agregatele cu mașini purtate sunt mai ușor manevrabile față de cele tractate. Mașinile tractat e se deplasează pe roți proprii atât în lucru cât și în transport. Mașini autopropulsate dispun de sursa proprie de en ergie și pot realiza capacități de lucru mai mari, de exe mplu la recoltare, dar prezintă dezavantajul că fiind desti nate unui singur tip de lucrare, nu pot fi folosite decât un număr mai redus de ore de funcționare anual. c. Prin fiabilitatea utilajelor agricole se înțeleg e siguranța în exploatare, sau însușirea utilajului de a lucra un timp cât 30 mai indelungat la parametrii normali ai procesului. Cădere este numită Intreruperea funcționării normale a maș inii și poate fi provocată de uzuri. Pentru procesul de luc ru efectul întreruperii este același, indiferent de ca uza căderii – avarie gravă sau o simplă defecțiune a unei piese . d. Fiabilitatea unei mașini agricole poate fi afect ată din cauza exploatării incorecte a acesteia: deturnarea mașinii de la destinația sa normală, reglaje incorecte, înt reținere necorespunzătoare, folosirea unui alt combustibil, suprasolicitarea sau supraîncărcarea, neadaptarea l a condițiile de lucru. In afară de provocarea de căde ri exploatarea incorectă duce și la anularea garanției . e. Criteriile generale de apreciere a unei mașini a gricole sunt tehnice, ergonomice, energetice, ecologice, economice. Mașina trebuie să corespundă scopului pe ntru care urmează să fie folosită și condițiilor locale. Dintre criteriile tehnice pot fi relevante: posibilitatea de a lucra cu tractorul existent, lățimea de lucru, capacitatea d e lucru, manevrabilitatea, accesibilitatea întreținerii și r eglării, indicatorii de fiabilitate. Criteriile ergonomice s e referă la confortul de lucru, nivelul solicitărilor la care e ste expus omul. Din punct de vedere ecologic se urmăresc emis iile poluante, riscul poluării solului și al apei din so l. Aprecierea economică are în vedere prewțul, cheltui elile de exploatare, consumul de muncă. 1.6. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 1 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 1, in titulată “Noțiuni generale privind utilajele pentru mecaniza rea agriculturii” . Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 1) Prezentați și comentații factorii de care se ți ne seama 31 la formarea agregatelor de mașini agricole, - 2p 2) Explicați și exemplificați principalele metode d e deplasare în lucru a agregatelor mobile de mașini a gricole la lucrări în câmp, – 2 p 3) Comentați cerințele generale pe care trebuie să le îndeplinească mașinile agricole – 1 p 4) Aplicați criteriile apreciere la alegerea unui t ractor agricol – 2 p 5) Explicați și exemplificați în ce fel fiabiliatea mașinilor agricole și tractoarelor este afectată din vina exp loatării incorecte, – 2 p 1.7. Bibliografie minimală Brătucu, G .: Cerințe ale condițiilor actuale din agricultura românească asupra raportului fiabilitate-mentenanță al mașinilor agri cole. Lucrări Științifice INMATEH, II, INMA București, 2002. Gagiu, C. : Contribuții la teoria fiabilității echipamentelor t ehnice – diagramele ROMATEST . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Marghidanu, N., N. Bria : Tehnologiile în mecanizarea agriculturii. Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Mitroi, A. : Mecanizarea agriculturii . Manual universitar. Fundația CERA, Centrul de Studii pentru Învățământ Deschis la Distanță. Bucur ești, 2007. Mitroi, A. : Utilaje tehnologice . Manual universitar. USAMV, Departamentul de Învățământ la Distanță. București, 2011. Pirnă, I. : Certificarea echipamentelor tehnice pentru agricult ură și industrie alimentară . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, 2002 . Popescu, N. : Formarea agregatelor agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Popescu, S. et al: Consumul de putere al tractorului la acționarea maș inilor de lucrat solul și semănat . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Popescu, S. et al: Determinarea necesarului de putere al tractoarelor pentru acționarea mașinilor agricole de recoltat și transp ortat. Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Șandru, A. : Tehnologii de exploatare a agregatelor agricole. Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Ștefan, G., A. Mitroi : Cercetări privind fiabilitatea combinelor de recolt at cereale în partea de Sud-Est a țării . INMATEH, nr. 25. Lucrări științifice cu tema : En gineering and management of sustainable development in agricu lture, transports and food industry”. INMA București, 2008. Ștefan, G. : Cercetări privind fiabilitatea utilajelor agricole pentru mecanizarea lucrărilor la culturi de câmp . Teză de doctorat. USAMV București, 2010. Vlăduț, V. : Efectele vibrațiilor și șocurilor asupra omului . Mecanizarea agriculturii. Nr. 6, Redacția Revistelor Agricole, București. 2003. 32 Unitatea de învățare nr. 2 UTILIZAREA ENERGIEI IN MECANIZAREA AGRICULTURII ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 2.1. Obiectivele unității de învățare nr. 2 32 2.2. Noțiuni generale privind energia în agricult ură 32 2.3. Economisirea energiei și utilizarea surselor regenerabile de energie în mecanizarea agr iculturii 40 2.4. Comentarii și răspunsuri la teste 64 2.5. Lucrare de verificare nr. 2 66 2.6. Bibliografie minimală 67 2.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 2 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Cunoașteți bilanțul energetic în producția agricol ă • Deosebiți formele de energie și randamentele de conversie a acestora la folosirea energiei pentru mecanizarea agriculturii • Cunoașteți principalele consumuri de energie în producția agricolă • Puneți în evidență cele mai importante caracterist ici ale combustibilor folosiți în mecanizarea agricultu rii • Puneți în evidență căile de economisire a energiei • Cunoașteți posibilitățile de aplicare a surselor regenerabile de energie în agricultură. 2.2. NOȚIUNI GENERALE PRIVIND ENERGIA ÎN AGRICULTUR Ă Bilanțul energetic în producția agricolă 2.2.1. Bilanțul energetic în producția agricolă Ca și în alte domenii, procesul de producție din ag ricultură se desfașoară pe baza unor schimburi de energie: pe de o parte se consumă energie, pe de alta se obține ener gie. O parte din energia consumată sau intrată în proces n u se regăsește în energia rezultată, deoarece ea fost ce dată mediului, de exemplu sub forma pierderilor de energ ie termică inevitabile la funcționarea motorului tract orului - prin sistemul de răcire, prin evacuarea gazelor de ardere, prin radiație. Deși legea fundamentală a conservări i energiei atestă că această energie nu s-a pierdut, din punct de vedere al procesului de producție agricolă constituie o pierdere. 33 Se poate vorbi de un bilanț energetic absolut al pr oducției vegetale (Fig.6.) care cuprinde toate categoriile d e energie participante la proces, inclusiv cele a căror parti cipare decurge natural, fără intervenția expresă a omului care dirijează procesul de producție. Fig. 6. Bilanțul energetic în producția vegetală Principalele ieșiri de energie în producția agricolă Principalele intrări spontane de energie sunt: • Energia solară utilizată de plantă în procesul de fotosinteză; Ponderea acestei energii în totalul in trărilor pentru obținerea producției este cea mai mare, dar nu trebuie să se intervină pentru folosirea ei și, în aceasta formă, este gratuită. • Energia apei din precipitații; • Energia dioxidului de carbon luat de plantă din atmosferă; • Energia substanțelor pe care planta le ia din sol. Principalele ieșiri de energie sunt: • Energia produsului principal, sau echivalentul ene rgetic al producției principale; • Energia produselor secundare și a reziduurilor. Echivalentul energetic al producției secundare și a l reziduurilor, după recoltare, de ex. paie de cereal e, pleavă, coceni și ciocalăi de porumb, tije de floar ea soarelui, vreji etc, prezintă importanță mare, mai ales în 34 Pierderile de energie în procese mecanizate Motorina pentru motoarele Diesel ale tractoarelor agricole și ale combinelor ocupă ponderea cea mai mare dintre toate consumurile organizate de energie cazul valorificării energetice practice a acestora. O delimitare între noțiunea de produs secundar și rez iduu este dificilă, căci aceasta depinde de mai mulți fa ctori. Paiele sunt reziduuri ale procesului în cazul în ca re nu este avută în vedere o utilizare a lor, dar pot fi considerate produs secundar în cazul în care folosi rea lor în scopuri energetice sau ca așternut pentru an imale este dorită. • Echivalentul energetic al părților din plantă răma se în sol după recoltare, de exemplu miriște, rădăcini, p recum și a reziduurilor rezultate după procesarea produsu lui principal • Pierderile de energie prin evapo-transpirație; • Energia substanțelor degajate în atmosferă; • Energia substanțelor remanente, de exemplu îngrășăminte și pesticide, aplicate în ciclul de pr oducție, dar neutilizate de plantă și nedescompuse. Pierderile de energie în procesele mecanizate, expl icate prin faptul că randamentul de conversie al energiei al tuturor mijloacelor tehnice este mai mic de 100 %; în multe procese tehnice, cum sunt cele ale motorului de tra ctor, randamentul energetic nu depășește 25-35 %. Energia necesară care intră în proces în producția vegetală este prezentă sub formă de energie activă directă, energie activă indirectă și energie pasivă . In figura 7 intrările de energie sunt prezentate ma i în detaliu sub formă de consumuri de energie în producția vegetală. Energia activă directă participă nemijlocit la procesul de producție și are următoarele componente principale: Combustibilii . Această categorie ocupă ponderea cea mai mare dintre toate consumurile organizate de energie . In condițiile actuale motorina pentru motoarele Diesel ale tractoarelor agricole și ale combinelor autopropuls ate reprezintă unul dintre cei mai importanți factori a i procesului de producție în agricultură. Energia electrică este tot o formă de energie activ ă directă. Importanța ei este mai mare în procesele staționare. Alte forme de energie activă directă – energia uman ă, energia de la animalele de tracțiune, unele forme d e energie regenerabilă – joacă un rol secundar în agr icultura modernă. 35 Fig. 7. Structura consumului de energie în producți a vegetală Consumurile de energie activă indirectă pentru producția agricolă Energia activă indirectă aparține materialelor care se consumă integral în ciclul de producție: material d e semănat, îngrășăminte, substanțe chimice de protecț ia plantelor, lubrifianți. Consumul de energie activă indirectă trebuie înțele s pe un plan mai larg decât cel al unității de producție ag ricolă, în unele cazuri ar putea fi văzut ca o participare a s ocietății. La materiale poate fi evaluat conținutul energetic propriu- zis, intrinsec, dar și echivalentul energetic rezul tat din 36 Consumurile de energie pasivă pentru producția agricolă Forme finale de energie consumurile de energie pentru producerea lor. Se șt ie, de exemplu, că la fabricarea îngrășămintelor cu azot s e consumă cantități enorme de energie și că fiecare k g de îngrășământ este purtătorul unui consum de 80-90 MJ . La unele pesticide echivalentul energetic este, de ase menea, foarte mare, din cauza consumurilor foarte mari de energie pentru fabricare, și poate avea valori de 100-420 M J/kg. Pentru comparație, se menționează că valoarea conținutului energetic al motorinei este de circa 4 3 MJ/kg. Tot la nivelul întregii societăți trebuie să fie vă zute multe dintre consumurile de energie pasivă pentru producț ia agricolă. Pentru fabricarea tractoarelor și a mașin ilor agricole, întreprinderile industriale, deci societa tea, au consumat energie. Pentru fabricarea unui tractor s- a consumat, de exemplu o cantitate de energie pe unit atea de masă de 68 -72 MJ/kg. Se poate calcula cât revin e la lucrările de pe un hectar, cât revine pe unitatea d e produs principal etc. Alte consumuri de energie pasivă sunt aferente clăd irilor – depozite, magazii, remize, ateliere de întreținere, alte spații -, tehnicii de calcul și tehnicii de comunic ații, precum și materialelor inerte – de la saci, sfoară, folii, sârmă, până la hârtia pentru imprimantă. In vor fi tratate aspectele legate de consumul dire ct de energie activă și anume de energia necesară în proc ese mecanizate din agricultură, pentru executarea direc tă a proceselor propriu-zise de lucru și a proceselor au xiliare, dar și pentru asigurarea condițiilor pentru oamenii care participă la aceste procese. În multe țări, în cadrul bilanțului general energet ic al producției agricole consumul total de energie pentr u agricultură include și consumurile casnice ale expl oatațiilor agricole, adică consumurile pentru încălzire, ilumi nat, aparatura casnică. 2.2.2. Surse de energie pentru mecanizarea agricult urii Forme de energie Principalele forme finale de energie , adică la utilizator, sunt: energie mecanică, energie termică, energie luminoasă. O categorie aparte o constituie energia pentru automatizări și informatică. Energia mecanică este predominantă în procesele mecanizate din agricultură; majoritatea mașinilor ș i uneltelor agricole folosesc energia mecanică primit ă – de la tractor sau de la un motor - pentru a realiza pr ocesele 37 Surse primare de energie Randamentul conversiei energiei de lucru. Aceste procese sunt caracterizate prin pr ezența mișcării unor componente ale mașinii sau/și a între gii mașini. Energia termică ca formă finală este întâlnită în procese de uscarea produselor agricole. Formele intermediare de energie sunt: energia electrică, energia hidraulică, energia mecanică, energia termi că, energia pneumatică. Sursele primare de energie sunt convertite într-una sau, succesiv, în mai multe forme intermediare de energi e, după care sunt convertite în forma finală. Prin ard erea unui combustibil, de exemplu în motorul tractorului, se tranformă energia chimică în energie termică, energ ia termică fiind apoi convertită în energie mecanică. Randamentul conversiei energiei reprezintă raportul între cantitatea de energie efectiv convertită, utilă, și cantitatea de energie intrată. Diferența între intrare și ieși re este reprezentată de pierderi. In aplicațiile practice randamentul conversiei are valorile prezentate în tabelul 1. Tab. 1. Randamentul conversiei diferitelor forme d e energie în aplicații tehnice Formele de energie convertite Mijloacele tehnice pentru conversie Randamentul conversiei η % Energie chimică → Energie mecanica Motoare cu ardere internă Turbine 18 – 40 30 - 45 Energie mecanică → Energie electrică Generator 98 Energie electrică → Energie termică Rezistențe electrice de încălzire 98 Energie electrică → Energie mecanică Electromotor 80 – 90 Utilajele pe care se bazează mecanizarea agricultur ii au componente la care se produc mai multe tipuri de conversii ale energiei și care funcționează cu rand amente energetice diferite. Practic interesează randamente le pe ansamblul tehnic. In fig. 8 sunt prezentate pentru exemplificare pond erile pierderilor de energie ale unui tractor. Randamentu l energetic al tractorului este, în condițiile cele m ai favorabile, 15-20 %. In condiții diferite de cele c are caracterizează regimul optim, valoarea randamentulu i va fi mai scăzută. Toate valorile randamentului sunt valabile în cazul exploatării optime a mijloacelor tehnice care conve rtesc energia. Utilizarea nerațională a tehnicii duce la scăderea drastică a randamentului de conversie a energiei. 38 Fig. 8. Bilanțul energetic simplificat al unui trac tor Motorina Combustibili fosili folosiți în mecanizarea agricul turii Combustibilii fosili fac parte dintre sursele epuiz abile de energie. In mecanizarea agriculturii se folosesc, c u ponderi foarte diferite, motorina, benzina, combustibilul l ichid pentru încălzire, gazele naturale, cărbunele. Motorina este combustibilul folosit la motoare Diesel, cum sunt cele ale tractoarelor, ale combinelor autoprop ulsate și ale unor vehicule de transport. In majoritatea țări lor din lume motorina este în prezent cel mai imortant comb ustibil pentru agricultură. Conținutul energetic al motorinei este de 42,5 - 43 MJ/kg, respectiv de 35,6 - 36,00 MJ/l, masa unității de vo lum, adică a unui dm3 sau litru, a motorinei fiind de 0,837 kg/l. Comportamentul la autoaprindere al motorinei este i ndicat de cifra cetanică . Pentru condițiile climatice din țara noastră există motorină de iarnă, care nu îngheață la temperaturi mai scăzu te și motorină de vară. Benzina este combustibilul folosit la motoare cu aprindere prin scânteie, cum sunt cele ale unor vehicule de t ransport pentru agricultură, ale unor mașini agricole de cap acitate redusă, ale unor grupuri electrogene de putere mică . Conținutul energetic al benzinei este 43,953 MJ/kg, sau, altfel exprimat, 32,960 MJ/l, la benzina cu masa vo lumică de 0,750 kg/l. Insușirile antidetonante ale benzine i sunt indicate de cifra octanică . La unele tipuri de benzină mărirea valorii cifrei octanice se obține de către producătorii de combustibil prin adăugarea unor sub stanțe, cum ar fi tetraetil de plumb. Etilarea are dezavant ajul că 39 agravează gradul de toxicitate al gazelor de arder e evacuate de la motor. Denumirile comerciale ale ben zinei, de ex. „premium“, „super“, super plus“ etc corespun d diferitelor valori ale cifrei octanice, de ex. CO 9 8, sau exprimă și absența etilării, la tipul numit „fără p lumb“. Despre poluarea prin arderea combustibililor se tra tează mai pe larg în capitolul 8. Combustibilul lichid pentru încălzire , derivat din petrol, este folosit în instalații de ardere, pentru obține rea energiei termice. Conținutul său energetic este de 40,730 MJ /kg. Gazele naturale sunt folosite la unele instalații de uscare a produselor agricole. Conținutul energetic al gaze lor naturale este de 33,700 MJ/m3. Ponderea acestui tip de combustibil între sursele de energie pentru agricul tură este redusă. Arderea gazelor naturale nu este poluantă. Cărbunele este folosit în centrale sau puncte termice, pentru furnizarea energiei termice pentru unele pro cese staționare. Conținutul energetic al cărbunelui vari ază între 7 MJ/kg la lignit și 14 - 29 MJ/kg la alte tipuri d e cărbune, în funcție de calitate. Emisiile de la arderea cărb unelui sunt poluante, printre altele din cauza conținutulu i relativ mare de sulf. Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a. Care sunt principalele intrări în cadrul bilanțu lui energetic al producției agricole? b. Care sunt principalele forme de energie utilizat e în producția vegetală? c. Care sunt principalii combustibili fosili utiliz ați în mecanizarea agriculturii? 40 d. Care este randamentul energetic al unui tractor? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Procesul de producție în agricultură, ca toate pr ocesele, atât cele tehnice, cât și cele biologice, este înso țit de schimburi de energie. - In procesul de producție agricolă se consumă ener gie activă directă, adică energia solară necesară plant ei în procesul de fotosinteză și energia combustibililor; energie activă indirectă, adică echivalentul energetic al m aterialului de semănat, îngrășămintelor, pesticidelor; energie pasivă, adică echivalentul energetic al utilajelor de mecan izare și a altor mijloace tehnice, al clădirilor, al materiale lor inerte. Ieșirile de energie din proces corespund valorii en ergetice al produsului principal, al produselor secundare și al reziduurilor de prelucrare. - Ponderea cea mai mare între consumurile de energi e o au combustibilii pentru mecanizare. - Dintre combustibilii pentru motoarele de tractor și de combine rolul principal în prezent îl joacă motorin a. 2.3. ECONOMISIREA ENERGIEI ȘI UTILIZAREA SURSELOR R EGENERABILE DE ENERGIE ÎN MECANIZAREA AGRICULTURII Economisirea energiei în mecanizarea agriculturii 2.3.1.Economisirea energiei în mecanizarea agricult urii Economisirea energiei din surse clasice este justif icată atât din considerente economice, cât și din conside rente ecologice. Dacă factorul economic este direct depen dent de fiecare utilizator, factorul ecologic se poate m anifesta prin intermediul unor reglementări, dar eficiența m aximă o are dacă membrii societății, inclusiv cei din agric ultură, utilizatori ai mijloacelor tehnice de mecanizare, consumatori de energie, sunt conștienți de importan ța pentru clima globală a economisirii energiei din su rse epuizabile, poluante. In țările dezvoltate se vorbe ște despre crearea „conștiiței ecologice“. Căi generale de economisire a energiei în procese mecanizate din agricultură: • formarea corectă a agregatelor de mașini agricole și utilizarea acestora la capacitatea normală; de exem plu Rețineți 41 Căi generale de economisire a energiei în procese mecanizate din agricultură Surse regenerabile de energie utilizabile în mecanizarea agriculturii să nu se cupleze o mașină care are nevoie de o pute re mică de acționare la un tractor de putere prea mare ; • alegerea metodelor adecvate de deplasare în lucru a agregatelor de mașini agricole; • exploatarea în câmp a agregatului de mașini în așa fel încât patinarea să fie cât mai redusă; • evitarea funcționării în gol sau cu motorul subînc ărcat; • alegerea corectă a tehnologiilor de mecanizare; alegerea pentru fiecare lucrare a mașinii sau a instalației cu consumul specific de energie cât mai redus, la aceiași parametri calitativi ai lucrării; • menținerea în stare normală de funcționare a sistemelor de alimentare, de răcire, de la motoarel e cu ardere internă ale tractoarelor și ale mașinilor autopropulsate; • reducerea pierderilor de energie termică prin izol are termică adecvată la instalații de uscare, de încălz ire, de răcire ș.a., precum și evitarea risipei de combu stibil prin scurgeri; • aplicarea unor automatizări parțiale ale proceselo r consumatoare de energie; • substituirea combustibililor fosili cu surse regen erabile de energie. Pentru diferite categorii de utilaje agricole exist ă căi specifice de economisire a energiei; unele dintre e le vor fi menționate la capitolele corespunzătoare. 2.2.2. Surse regenerabile de energie utilizabile în mecanizarea agriculturii Sursele regenerabile de energie au fost primele pe care omul le-a folosit în mod conștient pentru a-și îmbu nătăți condițiile de viață. Intrebuințarea focului de cătr e omul primitiv, cu peste un milion de ani în urmă, pentru a lumina în peșteri, pentru a ține la distanță animalele săl batice și apoi pentru pregătirea hranei reprezintă prima valo rificare energetică a biomasei, în acest caz a lemnului. Lem nul a continuat să fie furnizor de energie termică până î n prezent și va rămâne în mod sigur și în viitor. In ultimele secole au mai fost arse de către oameni, pentru a o bține energie termică, și alte categorii de biomasă, de p ildă resturi vegetale de la diferite plante. Acești comb ustibili și lemnul pentru foc sunt biomasă energetică tradițională . Incepând din ultimele milenii, în deosebi în milenu l al doilea, la energia din biomasă s-au adăugat energia căderilor mici de apă, pentru mori și unelte meșteșugărești, și energia eoliană, mai ales pentru mori. Incercări de folosire și a altor surse regenerabile de energie au apărut sporadic începând cu a doua jumăt ate a secolului 20, iar preocupările pentru găsirea și va lorificarea 42 unor noi surse reînnoibile de energie s-au intensif icat considerabil după 1973, anul primei crize mondiale a petrolului. După fundamentarea în 1987 a conceptului de dezvoltare durabilă (sustainable development), prin raportul Comisiei Mondiale pentru Mediu și Dezvoltare, conferințele mondiale de la Rio de Janeiro și de la Johannesburg au scos în evidență importanța reducerii poluării cu d ioxid de carbon pentru diminuarea riscurilor de accentuare a efectului de seră și implicit de diminuare a riscul ui de provocare a modificărilor negative ale climei pe gl ob. Cea mai importantă cale în această direcție o constitui e reducerea consumurilor de combustibili fosili și ex tinderea utilizării surselor regenerabile de energie. Motivele principale pentru care societatea contempo rană se orientează către sursele regenerabile de energie sunt: - Sursele de energie fosilă sunt epuizabile . Chiar dacă în unele zone ale lumii au mai fost descoperite și eva luate noi rezerve de petrol, situația generală nu este sc himbată. - Utilizarea surselor fosile de energie este poluantă . Prin arderea combustibililor se degajă emisii poluante. Implicațiile ecologice ale folosirii combustibilili lor fosili sunt tratate în cap.8. Fig. 9. Consumul mondial de energie: evoluția și sc enariul dezvoltării durabile până în anul 2060 (prelucrare după Shell-AG; Milles, BINE Projekt Info-Service 5.9.1998) 43 Agricultura este în același timp consumatoare de energie, inclusiv din surse regenerabile, dar este și producătoare de energie Motivația economică pentru folosirea surselor regenerabile de energie este valabilă în foarte puț ine cazuri. In lume, în general, unitatea de energie din surse regenerabile este încă mai scumpă decât cea din sur se clasice , inclusiv din petrol, cu toate progresele din ulti mii ani. In multe țări ale lumii, în agricultură, dar și în alte domenii, există tendința tot mai accentuată de a folosi surs e regenerabile de energie. Intr-o anumită măsură surs ele regenerabile de energie le înlocuiesc pe cele epuiz abile, dar pentru viitor se preconizeză mai ales acoperire a necesarului sporit de energie pe plan mondial cu en ergie din surse regenerabile. Din graficul prezentat în f ig. 8 reiese că în viitor energia solară, biomasa energet ică în forme noi și energia eoliană vor ocupa o pondere di n ce în ce mai mare. Această prognoză este valabilă pentru multe domenii, dar agricultura, prin specificul ei, favori zează în cea mai mare măsură producerea/utilizarea acestor s urse de energie. Pentru multe din sursele regenerabile există deja experiență și soluții accesibile de aplicare; pentr u altele se fac încă cercetări, în același timp se caută și noi principii. Agricultura este în același timp consumatoare de en ergie, inclusiv din surse regenerabile, dar este și produc ătoare de energie. Energia produsă de agricultură poate se rvi pentru acoperirea necesităților proprii, dar și pen tru alte domenii. Agricultura poate fi un furnizor important de energie. Principalele surse regenerabile de energie pentru agricultură sunt prezentate schematic în figura 10, care prezintă un tablou general al categoriilor de consu muri de energie în agricultură, dar și principalele surse d e energie regenerabilă pe care le produce agricultura, pentru acoperirea unei părți din necesarul propriu de ener gie, dar și pentru punerea la dispoziția societății a energi ei regenerabile. Surse naturale de energie utilizabile în agricultur ă Sursele naturale de energie sunt gratuite doar dacă sunt privite ca surse primare. Utilizarea dirijată a energiei în diferite scopuri, în cadrul proceselor din agricultură, presupune în mod obligatoriu folosirea unor mijloac e tehnice adecvate de conversie și distribuție, iar aceste mijloace tehnice nu sunt gratuite. In consecință, chiar și utilizarea energiei din surse naturale implică chel tuieli. 44 Fig. 10. Agricultura – consumatoare și producătoare de energie Utilizarea energiei din surse naturale implică cheltuieli pentru mijloacele tehnice de conversie și distribuție Pe plan mondial, costul unității de energie din su rse naturale tinde să se apropie de costul unității de energie din surse clasice epuizabile, dar la multe din apli cații energia din surse regenerabile este mai scumpă în comparație cu ce provenită din surse clasice, cum a r fi combustibilii fosili. Pentru a se putea beneficia d e avantajele ecologice ale utilizării surselor regene rabile de energie în agricultură, în unele țări vest-europene agricultorii sunt stimulați prin acoperirea de cătr e stat sau din alte surse a diferenței de preț față de sursele clasice de energie. Mijloace tehnice pentru utilizarea energiei solare Oferta de energie solară Radiația solară globală, exprimată în W/m2, care ajunge la pământ, are valoarea E r= 1353 W/m2 , așa numita constantă solară . Radiația globală este însumarea radiației directe cu radiația difuză pe o suprafață orizontal ă. Valoarea radiației diferă în funcție de orele zilei , de poziția geografică a locului receptor și de anotimp. Valoar ea reală mai este influențată de alți factori: o parte din r adiația 45 Valoarea radiației solare globale diferă în funcție de orele zilei, de poziția geografică a locului receptor și de anotimp pornită de la soare este reflectată de nori, o part e este absorbită de particulele din atmosferă, o parte est e dispersată în atmosfera mai densă (Fig. 11). Radiația media anuală pe o suprafață orizontală es te în România cuprinsă între 1100 și 1300 kWh/m2.a, în funcție de poziție. Se poate afirma că oferta de energie so lară pentru țara noastră este foarte bună. Fig. 11. Dispersarea radiației solare în atmosferă (prelucrare după Diehlmann, Milles) Prin conversie fotovoltaică se obține direct energie electrică din energie solară Conversia fotovoltaică a energiei solare Prin conversie fotovoltaică este posibilă obținerea directă a energiei electrice din energie solară. Generatoarel e fotovoltaice, sub formă de panou cu celule cu silic iu, furnizează curent continuu la tensiuni proporțional e cu intensitatea radiației solare (Fig. 12). Randamentul conversiei unui generator fotovoltaic n ormal este de circa 10 %; aceasta înseamnă că la radiația solară standard de 1000 W/m2 un panou de 1 m2 are puterea nominală de 100 W. La unele din tipurile mai noi de celule fotovoltaice randamentul este mai mare. Generatoarele fotovoltaice au fost folosite la înce put la alimentarea aparaturii de pe sateliți. Și în prezen t simbolul pentru satelit cuprinde corpul satelitului și două grupe de generatoare fotovoltaice. Inițial generatoarele fot ovoltaice au fost foarte scumpe, dar perfecționarea tehnologi ei de fabricație a dus la ieftinirea lor vertiginoasă. As tăzi se vând în diferite țări panouri fotovoltaice ieftine, iar utilizarea lor s-a extins în cele mai variate domenii. 46 Aplicații ale conversiei fotovoltaice în agricultur ă: acționarea fotovoltaică a unor pompe de apă pentru irigații, a ventilatoarelor unor uscătoare pentru produse agr icole ș.a. Avantajul acționării fotovoltaice în aceste ca zuri constă nu numai în substituirea energiei electrice din alte surse, ci și în posibilitatea de a corela în mod au tomat oferta de energie solară cu parametrii de lucru ai instalației. In fig. 13 este prezentată o instalație de irigat p rin picurare, la care pompa de apă este acționată de un electomot or alimentat de la generatorul fotovoltaic. Fig. 12. Variația tensiunii produse de generatorul fotovoltaic, în funcție de variația radiației solare în timpul u nei zile Generatoarele fotovoltaice furnizează curent continuu la tensiuni proporționale cu intensitatea radiației solare Conversia heliotermică a energiei solare cu ajutorul colectoarelor solare plane Dacă energia electrică este acumulată într-o bateri e de acumulatori, alimentarea unor consumatori electrici se poate prelungi și în timpul nopții sau când cerul e ste înnorat. Un alt exemplu de acționare fotovoltaică din agricu ltură este cel de la uscătorul solar de la capitolul 6. P rin acționarea fotovoltaică a electromotoarelor ventila toarelor de la instalația solară de uscare se obține corelar ea intensității radiației solare cu debitul de aer tri mis de ventilatoare, limitând în acest mod temperatura max imă din zona de uscare. Conversia heliotermică a energiei solare Prin conversie heliotermică se obține energie termi că din energie solară. Pentru agricultură se pretează colectoarele solare plane , cu care se obține încălzirea apei sau aerului la temperaturi relativ joase, de c irca 40...55 oC la apă și până la 80...85 oC la aer. 47 Colectoarele solare plane sunt foarte simplu de con struit, fără cunoștințe tehnice speciale, fără dotare tehni că de nivel ridicat, iar componentele pot fi realizate cu materiale locale existente în agricultură, fiind astfel iefti ne. Ele lucrează bine nu numai pe cer senin, ci și cu radia ția difuză, pe ceață sau nor. Dacă este necesară mențin erea strictă a unei temperaturi a mediului încălzit la u n debit constant, instalațiile pot fi bivalente, adică pot fi o combinație care folosește și energie solară și o al tă sursă de energie, de exemplu de la arderea unui combustib il. Fig. 13. Schema unei instalații de irigat prin picu rare, cu pompa de apă acționată fotovoltaic (după Müller In condițiile din zona sudul țării cu un colector s olar poate fi obținută zilnic o cantitate de energie termică d e circa 7 kWh/m2.d în timpul verii și circa 1 kWh/m2.d în timpul iernii. Instalații solare pentru încălzirea apei Instalațiile solare cele mai simple și mai ieftine pentru încălzirea apei pot fi fără pompă, cu circulația ap ei prin termosifon, adică bazat pe diferența de densitate. 48 Fig.14. Instalație solară de încălzirea apei, cu ci rcuit intermediar, cu schimbător de căldură integrat în rezervorul de stocare a apei încălzite (după Fara) Instalații solare pentru încălzirea apei Colectorul solar constă dintr-un corp absorbant negru, care poate fi din țevi metalice vopsite sau din tub uri negre din material plastic; o copertină transparentă, din geam de sticlă sau din folie; o termoizolație din polistire n expandat, vată minerală sau alt material ieftin, chiar din pa ie de cereale; o ramă suport. Un rezervor cu izolație ter mică poate păstra apa încălzită la dispoziția consumator ilor. Copertina se menține curată și deci aptă să lucreze normal, fiindcă praful este spălat de ploaie. Dezav antajul acestor instalații este acela că nu pot lucra iarna , fiindcă există riscul de îngheț al apei. Fig.15. Instalație solară cu circuit intermediar, c u schimbător separat de căldură, pentru încălzirea apei Instalațiile solare de încălzirea apei, cu circuit intermediar (Fig. 14 și 15) sunt prevăzute cu pompe de apă, acț ionate de electromotoare. In circuitul intermediar se folo sește apă cu lichid antigel. Instalația poate lucra și iarna, căci zăpada alunecă de pe suprafața înclinată a colectorului im ediat ce, 49 Colectoarele solare plane pentru încălzirea aerului pot fi integrate direct în instalația de uscare tot prin aportul energiei solare, s-a format o peli culă de apă. Schimbătorul de căldură poate fi amplasat în rezervorul de stocare, sau poate fi separat de aces ta. Apa încălzită poate fi folosită în scopuri menajere, pe ntru spălări tehnologice, pentru încălzire. Colectoare solare pentru încălzirea aerului Aerul încălzit cu ajutorul energiei solare poate se rvi la uscarea produselor agricole. Principiul de bază în acest caz este următorul: prin încălzirea aerului cu un s ingur grad (∆t = 1 K) , umiditatea relativă a aerului scade cu circa 7 % (∆U = 7% ). Aerul mai uscat este capabil să preia o cantitate mai mare de vapori de apă elimina tă din produsul supus uscării. Aceasta însemnează că nu es te nevoie neapărat de temperaturi ridicate, ci chiar ș i încălzirea cu câteva grade a aerului este benefică pentru procesul de uscare. In figura 16 este prezentat un uscător solar la car e colectorul este amplasat separat, de la el aerul ca ld fiind trimis cu ajutorul unui ventilator la uscătorul pro priu-zis. Colectoarele solare plane pentru încălzirea aerului pot fi integrate direct în instalația de uscare. De regulă , între o copertină transparentă și suprafața absorbantă de c uloare închisă circulă aerul trimis de un ventilator. O instalație solară de uscare, cu acționare fotovol taică, cu colector integrat, este prezentată în capitolul 6, referitor la mecanizarea condiționării și conservării produselor agricole. Fig. 16. Colector solar plan pentru încălzirea aeru lui necesar unei instalații solare de uscarea semințelor 50 Instalații pentru utilizarea energiei eoliene în agricultură Instalații pentru utilizarea energiei eoliene în agricultură Energia vântului este convertită în energie mecanic ă cu ajutorul turbinelor eoliene . Turbinele pot fi cu rotire lentă, cu funcționarea în domeniul vitezei vântului între vmin = 2,5 m/s și vmax = 15 m/s , sau rapide, care funcționează în domeniul vitezei vântului între vmin = 4 m/s și vmax = 25 m/s . Turbinele pot fi cu axa de rotație verticală sau or izontală și sunt realizate în numeroase variante constructive, câteva dintre acestea fiind prezentate în fig.16. Turbina 16.a este realizată din două jumătăți de cutie cilindrică, fa bricate de exemplu din material plastic, montate decalat pe un ax vertical. Fig. 17. Turbine eoliene a- turbină lentă cu ax vertical; b- turbină rapidă cu ax vertical, cu pale înguste; c- turbină de tip elice, cu axa orizontală de rotaț ie Confecționarea turbinelor lente este nepretențioasă și relativ ieftină. Cu acest tip de turbină au fost fa bricate la noi în țară instalații pentru pomparea apei și câte va grupuri electrogene eoliene. Turbinele eoliene pot acționa mașini, de exemplu mo ri, pompe de apă, sau pot acționa generatoare electrice . Generatoarele eoliene de curent continuu pot alimen ta direct unii consumatori, sau energia electrică poat e fi stocată în baterii de acumulator. Mai răspândite su nt generatoarele de curent alternativ, pentru că pot a limenta consumatori electrici care în mod obișnuit sunt con ectați la rețeaua de curent alternativ, cu aceiași frecvență și aceiași tensiune. 51 Fig. 18. Schema unui generator electric eolian Amplasarea unor instalații eoliene în ferma agricolă nu presupune sistarea cultivării câmpului. Este greșită concepția potrivit căreia “parcurile eoliene” se realizează pe terenuri scoase din circuitul agricol In unele țări vest-europene agricultorii posedă gen eratoare eoliene de capacitate mare, instalate în câmp, nu p entru alimentarea cu energie electrică a consumatorilor p roprii, ci pentru a livra contra cost energie electrică în rețeaua generală. Aceste instalații nu sunt improvizate, ci fabricate de firme specializate. Turbinele sunt asemănătoare cu cele din figura 17.c. In agricultură sunt evident c ondiții mult favorabile pentru generatoare eoliene, se dispune d e câmp deschis, iar pentru turnurile de înălțime ale turbinelor nu este nevoie decât de suprafețe foarte mici, de e xemplu la marginea parcelelor. In momentul de față Germani a este cel mai mare producător de energie electrică c u ajutorul energei eoliene, iar marea majoritate a in stalațiilor sunt în agricultură. Un exemplu este edificator: nu mai în landul Schleswig-Holstein au fost în funcțiune în a nul 2001 un număr de 2300 generatoare eoliene, majoritatea aparținând agricultorilor. Amplasarea unor instalații eoliene în ferma agricol ă nu presupune sistarea cultivării câmpului. Este greșit ă concepția potrivit căreia “parcurile eoliene” se re alizează pe terenuri scoase din circuitul agricol. Cele mai răspândite generatoare eoliene sunt în pre zent cele cu turbine cu palete asemănătoare cu cele de l a elicea de avion, cu rotire pe ax orizontal. Generat orul electric special este amplasat într-o carcasă alătu rată și este antrenat fie direct, fie prin intermediul unei transmisii. In mod obișnuit, la viteze prea mari ale vântului t urbina este frânată automat. In anul 2002 au fost realizat e și turbine care nu trebuie frânate și care suportă și viteze foarte mari ale vântului. 52 Instalații pentru utilizarea energiei geotermice în agricultură Valorificarea energiei căderilor mici de apă prin turbine cu generatoare electrice Mijloace tehnice pentru utilizarea energiei geoterm ice în agricultură Energia pământului poate fi utilizată în agricultur ă în două moduri: • Instalații pentru încălzirea aerului cu ajutorul en ergiei termice a pământului de la adâncime mică. Instalațiile au tuburi schimbătoare de căldură, îngropate în păm ânt la circa 1,5 m adâncime și servesc la încălzirea ae rului în timpul iernii, sau la răcirea aerului, în timpul verii. Funcționarea se bazează pe diferența de temperatură , pentru că la nivelul tuburilor temperatura este constantă, circa 15 °C, indiferent de anotimp. • Instalații care folosesc energia apei geotermale de la adâncime . La noi în țară există câteva zone cu potențial de ape geotermale și anume zona Ilfov-Prahova, Bih or, Arad. Apa se ridică din puțuri forate de la adâncim ea de circa 1500 m până la circa 80 m datorită presiunii proprii, apoi este pompată către suprafață, la temperaturi de 75...80 oC. Ea poate servi la încălzirea apei, cu ajutorul schimbătoarelor de căldură, pentr u scopuri menajere sau pentru încălzire. După cedarea căldurii, apa este retrimeasă în pământ. Folosirea energiei apei geotermale este justificată doar în cazul în care efortul tehnic pentru aplicații nu es te prea ridicat. Mijloace tehnice pentru valorificarea energiei căde rilor mici de apă Energia căderilor mici de apă poate fi convertită î n energie mecanică, când turbina de apă acționează o mașină, de exemplu o moară, sau în energie electrică, când tur bina de apă acționează un generator electric. Principiul pr oducerii de energie electrică este aplicat, la altă scară, l a marile centrale hidroelectrice. La noi în țară morile de a pă au fost răspândite în zone de deal și de munte, iar unele d intre turbine, cum este roata cu făcăi, cunoscută în lume sub denumirea de „roata valahă“ , este una dintre cele mai perfecționate realizări tehnice. Combinarea acestui tip de turbină cu generatoare electrice de putere mică ar putea oferi o sursă avantajoasă de energie. Utilizarea în scopuri energetice a biomasei Cea mai veche formă de energie folosită de om, de î ndată ce a cunoscut focul, a fost cea oferită prin ardere a lemnului. Acest mod de utilizare este caracteristic pentru biomasa pe care azi o numim tradițională. Celelalte forme de biomasă pentru energie, și în special plantele 53 Folosirea biomasei vegetale pentru obținerea prin ardere a energiei protejează mediul global prin evitarea creșterii cantității de CO 2 în atmosferă energetice, au început să fie folosite abia în ulti mele decenii. Folosirea biomasei vegetale pentru obținerea prin a rdere a energiei oferă mai multe avantaje: - Protejarea mediului global prin evitarea creșt erii cantității de CO 2 în atmosferă. Este cunoscut faptul că prin creșterea cantității de dioxid de carbon în atmosfe ră se accentuează efectul de seră, cu urmări negative gra ve asupra climei pe glob. Prin folosirea biocombustibi lilor vegetali CO 2 rămâne într-un circuit închis: plantele iau CO 2 din atmosferă în procesul de fotosinteză, acumulat or de energie; prin arderea biocombustibillilor se deg ajă energie și aceiași cantitate de CO 2, care fusese luată din atmosferă, așa că în final nu se provoacă nici o cr eștere a cantității de CO 2 din atmosferă (Fig.19). Un impact ecologic pozitiv secundar are și faptul că la arder ea unor biocombustibili și alte emisii din gazele de ardere sunt în cantitate mai mică decât în gazele de la arderea combustibililor fosili; - biocombustibilii proveniți din reziduuri sau d in produse secundare ale producției agricole, cum sunt paiele, cocenii și altele, pot avea și un preț scăzut; - unele dintre plantele energetice cultivate sun t nepretențioase în ceea ce privește condițiile de so l și în ceea ce privește lucrările mecanizate. Fig.19. Circuitul închis al CO 2 în natură la utilizarea biocombustibililor vegetal i pentru obținerea energiei (prelucrare după Strehler) 54 Lemnul de foc și reziduurile forestiere sunt considerate biomasă energetică tradițională 2,5 kg paie pot substitui energetic 1 kg combustibil lichid de încălzire Biocombustibili solizi Multe materiale vegetale solide pot furniza prin ar dere energie termică. In zonele rurale, dintre biocombus tibilii solizi cel mai mult se dispune de lemn și de produs ele secundare, respectiv reziduurile de la producția ag ricolă. Energie din materiale lemnoase combustibile Cele mai reprezentative categorii de materiale lemn oase combustibile sunt: lemn de foc; scoarță de copac; c rengi de la exploatarea pădurii; crengi tocate, de la înt reținerea livezilor de pomi; corzi de viță de vie; rumeguș, t alaș bucăți mici de cherestea și alte reziduuri de la prelucrar ea lemnului. Lemnul de foc și reziduurile forestiere s unt considerate biomasă energetică tradițională. O cate gorie deosebită o constituie rumegușul forestier. La noi în țară există în prezent multe zone unde cantitățile imens e de rumeguș nevalorificat poluează grav solul și apa. A cest material ar putea fi utilizat pentru obținerea de e nergie termică, așa cum se procedează pe scară largă în Au stria și în alte țări vest-europene. Crengile de copaci și arbuști, de la tăierile de în treținere din livezi și de la vegetația de lângă șosele și dr umuri de câmp, pot fi tocate, rezultând un material combusti bil sub formă de bucăți („wood chips“) . Pentru tocare se pretează mașini simple și robuste, acționate de la priza de putere a tractorului. Conținutul mediu de energie al materialelor lemnoas e combustibile este de 14...19 MJ/kg. Instalațiile de ardere a lemnului, pentru obținerea de energie termică, au construcții foarte diferite, da r toate trebuie să aibă două camere de ardere . Camera de ardere secundară asigură menținerea unei temperaturi ridic ate, pentru ca și substanțele combustibile ușor volatile să ardă complet. In acest fel se îmbunătățește considerabil randamentul de conversie și se reduc emisiile polua nte. Obținerea energiei termice din reziduuri și din pro duse secundare de la producția agricolă In țara noastră se dispune în agricultură de cantit ăți foarte mari de biomasă solidă valorificabilă energetic. Energie din paie de cereale Conținutul energetic al paielor este destul de ridi cat (14,5 MJ/kg la umiditatea de 15 %; 12,6 MJ/kg la 25 % umiditate; 10,8 MJ/kg la 35 % umiditate). Subsțante le volatile reprezintă 80 % din substanțele combustibi le. Teoretic, o cantitate de 2,5 kg paie poate substitui energetic 1 kg combustibil lichid de încălzire . Practic, în condiții normale de ardere, ținând seama de randame ntul 55 instalației de ardere, pentru substituirea 1 kg com bustibil clasic de încălzire sunt necesare aprox. 3,5-5 kg p aie. Fig.20. Instalație de ardere a baloților paralelipipedici de paie (după Strehler ) Instalațiile de ardere a biocombustibililor solizi au două camere de ardere Instalațiile de ardere a paielor sunt cu alimentare discontinuă sau cu alimentare continuă, cu ardere p rin pătrunderea balotului, și cu ardere de la partea in ferioară. Instalațiile pot funcționa cu paie mărunțite sau cu baloți întregi; ultima variantă este de preferat, căci nu implică consum de energie, efort tehnic și cheltuieli. In l ume se folosesc în prezent foarte numeroase tipuri de inst alații de ardere a paielor. Unele dintre ele se pretează și l a arderea altor categorii de biocombustibili solizi. In fig. 20 și 21 sunt date două exemple de instalații de ardere. Deoarece paiele au un conținut ridicat de substanțe combustibile ușor volatile, instalațiile de ardere trebuie sa aibă două camere de ardere, una primară și una secundară, în cea de a doua asigurându-se o tempera tură ridicată, care favorizează aprinderea substanțelor volatile. Pentru recuperarea căldurii de la gazele de ardere se folosesc mantale cu spații pentru aer sau pentru ap ă. Aerul încălzit poate servi la uscarea produselor ag ricole într-o instalație de uscare amplasată în imediata a propiere a arzătorului. In prezent în țară potențialul energetic pe care îl reprezintă paiele este în foarte mică măsură pus în valoare. P rin arderea paielor în arzătoare improprii randamentul energetic este foarte scăzut. Pe de altă parte, o m are parte din cantitatea totală de paie rezultată anual se pierde, căci în zootehnie sunt folosite cantități m ici. 56 Fig. 21. Instalație de ardere a biomasei și obținerea energiei termice (Sistem Passat) In multe țări vest-europene, ca Danemarca, Austria, Germania, Franța ș.a., paiele sunt folosite pe scar ă largă în agricultură pentru obținerea energiei termice. P reluarea experienței acestora ar presupune pentru țara noasr tă nu importul de instalații moderne de ardere a paielor, ci punerea la dispoziția agricultorilor a unor modele de arzătoare, ușor de fabricat pe plan local, dar opti mizate pentru a funcționa cu randament energetic ridicat. Fig. 22. Instalație de ardere a ciocălăilor de poru mb și utilizarea energiei termice pentru încălzirea aerului necesar unui uscător de c ereale 57 Instalația de ardere a ciocălăilor de la știuleții de porumb oferă energie termică pentru încălzirea aerului necesar uscării cerealelor Biocombustibilii lichizi pentru motoare se obțin din plante energetice cultivate în agricultură Biodieselul poate înlocui total motorina Energie termică prin arderea ciocălăilor de la poru mb Conținutul energetic al ciocălăilor este bun, de ci rca 18,5 MJ/kg. La umidități diferite conținutul energetic v ariază între 15,3 și 21,7 MJ/kg. Cu ciocălăii de la o tonă de știuleți pot fi uscate boabele rezultate prin baterea știule ților. Instalațiile de ardere trebuie să asigure arderea c ompletă, precum și eliminarea zgurei și a cenușii. Cu astfel de instalații au fost dotate unele uscătoare de porumb și unele uscătoare de cereale. In fig. 22 este prezentată o instalație, fabricată în țară, de ardere a ciocălăilor de la știuleții de porumb și f olosirea energiei termice obținute pentru încălzirea aerului necesar uscării cerealelor. Tulpinile de porumb (coceni), tulpinile de floarea soarelui, vrejii de soia ș.a. au conținut energetic și însuși ri de ardere asemănătoare cu cele ale paielor. Biocombustibili lichizi Plantele cultivate special în scopul obținerii de e nergie sunt numite „ plante energetice “, iar combustibilii rezultați prin prelucrare sunt numiți și „biocombustibili“. Biocombustibilii pot fi utilizați în agricultură sa u pot folosi la alimentarea unor motoare din afara agriculturii. In acest fel agricultura devine un important furnizor de energie . In afară de aceasta, prin obținerea unor combustibili în producția vegetală se aduce o contribuție important ă la protecția mediului. Uleiurile vegetale, combustibil pentru motoare Uleiul de rapiță este un foarte bun combustibil pen tru motoare Diesel și este cunoscut și sub denumirea de Biodiesel . Uleiul de rapiță poate înlocui total motorina, fără să fie nevoie de motoare speciale și fără ca m otoarele existente să fie esențial modificate. Conținutul en ergetic al uleiului de rapiță este de 37...40 MJ/kg. Și alți parametri ai uleiului de rapiță biocombustibil sunt apropiați de cei ai motorinei; vâscozitatea la biodiesel este ceva mai mare, dar probleme pot apărea doar pe timp foarte rece. Se poate folosi ca biocombustibil și uleiul de rapi ță brut. Fermierii germani, de exemplu, cultivă rapiță, reco ltează semințele și extrag uleiul folosind o presă de capa citate redusă și alimentează cu el motorul tractorului, în locuind motorina. In anul 2002 a fost folosită o cantitate de 500.000 t ulei de rapiță ca biocombustibil, urmând să se ajungă în perspectivă la 25 milioane t. O variantă de utilizare a uleiului de rapiță ca bio combustibil este următoarea: după presare uleiul este rafinat ș i esterizat, produsul obținut fiind metilester, cunos cut ca 58 Bioetanolul nu poate înlocui total benzina, ci doar parțial, la motoare cu aprindere prin scânteie RME. Deosebirile în funcționarea motorului cu ulei brut sau cu RME sunt nesemnificative. In unele țări, de exemplu în Austria, rafinarea și esterificarea este impusă ca o măsură de control, pentru evitarea deturnării destinației culturii de rapiță, ținând seama de fap tul că la utilizarea uleiului ca biocombustibil se acordă fac ilități, scutiri de taxe, subvenții. Agricultorii germani au voie să proceseze direct semințele de rapiță și să foloseas că biocombustibilul brut. In afară de ulei de rapiță se pretează la producere a de biodiesel și alte uleiuri vegetale, de exemplu de f loarea soarelui. In unele țări utilizarea ca biocombustibil a uleiul ui de rapiță este de mai mult timp destul de răspândită, atât la tractoare agricole, cât și la motoare Diesel de aut omobile. La noi în țară condițiile înlocuirii motorinei cu u lei de rapiță sunt cercetate la catedre de profil de la universit ăți agricole și politehnice de la Cluj-Napoca, București, Iași, Timișoara, precum și la Institutul Național de Mașini Agricole . Uleiul de rapiță biocombustibil mai oferă și alte a vantaje: spre deosebire de motorină este biodegradabil, și î n cazul scurgerilor pe sol nu poluează solul și apa freatic ă; gazele de ardere conțin mai puține substanțe poluante. Det alii în legătură cu acestea sunt prezentate în capitolul 8. Bioetanolul, combustibil pentru motoare Bioetanolul poate fi obținut din foarte multe tipur i de produse agricole, de exemplu din sfeclă de zahăr, c artof, cereale, dar pentru practică prezintă interes produ cerea bioetanolului din acele plante energetice care pot fi cultivate pe soluri cu însușiri mai modeste, plante cu producții mari la hectar și al căror produs nu este important pentru alimentație. Dintre acestea, un loc deosebi t îl pot ocupa topinamburul – denumirea populară „napi“ – și sorgul zaharat. La noi în țară au fost întreprinse de către prof. G.V. Roman și colaboratorii, de la USAMV Bucu rești, ample cercetări, cu rezultate remarcabile, în domen iul sorgului zaharat pentru energie. Bioetanolul nu poate înlocui total benzina, ci doar parțial, la motoare cu aprindere prin scânteie. La motoare c lasice cu aprindere prin scânteie ponderea bioetanolului p oate fi de doar de 5 – 6 %. Motoarele special construite po t funcționa însă numai cu etanol. Un exemplu îl oferă Brazilia, unde de câteva decenii există automobile care funcționează cu bioetanol din trestie de zahăr în l oc de benzină. 59 Biogazul este folosit pentru obținerea prin ardere a energiei termice Biogazul, sursă de energie Biogazul, cu un conținut de 55-65 % metan, este fol osit pentru obținerea prin ardere a energiei termice, cu aplicații la instalații de încălzire, sau drept combustibil l a unele motoare staționare, cum sunt cele ale unor grupuri electrogene de rezervă. Deși în principiu un motor de tractor ar putea funționa cu biogaz, practic acest lucru nu este posibil, din mai multe motive: biogazul rezult at în instalații obișnuite are presiune scăzută, și pentr u a putea asigura alimentarea motorului ar fi necesară compri marea lui în butelii (efort tehnic și economic ridicat; e nergie pentru comprimare; masa totală a tractorului ar fi prea ma re); de asemenea, funcționarea pe durată mare de timp a motorului alimentat cu biogaz ar duce la uzura acce ntuată a acestuia, din cauza reziduurilor organice din bio gaz. In fig. 23 este prezentată o schemă a unei instalaț ii de producere a biogazului. Biogazul obținut este utili zat atât pentru producerea energiei termice prin ardere și a poi încălzirea apei, cât și ca biocombustibil pentru un motor staționar. Prin integrarea și a unui schimbător de căldură se obține o creștere a gradului de utilizare a ener giei. Fig. 23. Instalație mixtă de producerea biogazului și utilizarea acestuia pentru obținerea de energie termică și pentru alimentarea unui motor cu ardere internă ( Arlenhof) Biogazul se obține prin fermentarea anaerobă a substanțelor organice amestecate cu apa, cum sunt dejecțiile fluide de la animale, reziduurile de la fabricația berei, zahărului ș.a. In ultimul deceniu se practică pe scară largă în mu lte țări producerea biogazului din substrat constituit din p lante cultivate, de ex. porumb de siloz. Cu biogazul obți nut sunt alimentate turbine sau motoare cu ardere internă, c are 60 Biogazul poate fi obținut din substrat constituit din plante cultivate Schimbătoarele de căldură pot servi la recuperarea directă a energiei termice Pompă termică sevește la recuperarea regenerativă a energiei termice antrenează generatoare electrice. Energia electrică produsă este livrată în rețea. Bacteriile metanogene care favorizează procesul au nevoie de o anumită temperatură, și anume 30-32 oC (domeniul mezofil), sau 55-60 oC (domeniul termofil), iar pentru asigurarea acestei temperaturi de proces se consumă energie (prin arderea unei părți din biogaz ul produs, sau folosind energia termică pusă la dispoz iție de un colector solar). Partea principală a unei instal ații de biogaz este constituită de rezervorul fermentator. Pe plan mondial, dar și la noi în țară există numeroase var iante de instalații, de la cele mai simple, artizanale, cons truite din materiale recuperate, până la instalațiile perfecți onate, construite de firme specializate. Mijloace tehnice pentru valorificarea energiei term ice recuperată din procese din agricultură Energia termică recuperată poate fi reutilizată în agricultură. Mediul care cedează căldura poate apar ține unui proces tehnologic, sau poate fi un mediu natur al. Recuperarea directă a energiei termice Se utilizează schimbătoare de căldură care pot fi cu plăci, sau cu tuburi netede ș.a. Temperatura la care se încălzește mediul primitor este mai mică decât temperatura de intrare a mediului care cedează căld ura. Mediile de lucru pot fi foarte diferite: aer/aer, a er/apă, apă/apă, sol/aer etc. In aplicații practice din agr icultură este necesar ca schimbătoarele de căldură aer/aer s ă poată fi periodic curățate sau spălate de praf, pen tru a nu se deprecia capacitatea de transmitere a căldurii. Recuperarea directă a căldurii cu ajutorul schimbăt oarelor de căldură se pretează, de exemplu, la instalații d e uscare a produselor agricole. Recuperarea regenerativă a energiei termice Instalația cu pompă termică , alcătuită din compresor, condensator (schimbător de căldură), evaporizator (schimbător de căldură) funcționează cu un mediu pu rtător de căldură cu punct de vaporizare scăzut, de exempl u freon , ca și la instalațiile frigorifice. Freonul este u n produs cu clor și fluor. Sistemul în care circulă freonul este închis etanș, dar la avarieri care provoacă scurgeri, freo nul ajunge în atmosferă, și anume după 15 ani ajunge la startul de ozon din partea superioară a atmosferei. Combinarea cu ozonul duce la distrugeri ale stratul ui de ozon, influențând negativ clima. Un obiectiv import ant este substituirea freonului cu alți agenți termici de lu cru, nepoluanți, la pompe termice și instalații frigorif ice. 61 Prin schimbările de temperatură și de presiune ale agentului purtător de căldură și care duc la schimb ări de stare, căldura preluată de la un mediu care cedează este folosită pentru încălzirea mediului primitor. Schema de principiu a unei instalații cu pompă term ică este prezentată în fig. 24. Fig. 24. Principiul pompei termice Compresorul pompei termice este acționat de un electromotor. Raportul între puterea termică și put erea electrică, numit și indice de putere , este un parametru important de apreciere al unei instalații cu pompă termică. Valoarea acestui parametru este cuprinsă între 2 și 6, valorile mai mari sunt de dorit. PePt=ε In multe țări occidentale numărul instalațiilor cu pompă termică din agricultură este foarte mare. In produc ția vegetală instalațiile cu pompă termică pot servi la recuperarea și reutilizarea căldurii în procesele d e uscare. Energie termică reziduală din procese industriale Exemplu: energia termică a aburului rezidual de la unele termocentrale este folosită la încălzirea unor sere . 2.2.3. Alimentarea cu energie electrică a agricult urii Consumatorii electrici pentru mecanizarea agricultu rii (motoare electrice de acționare, rezistențe electri ce de încălzire, lămpi de iluminat, aparatura de automati zare, tehnica de calcul) sunt alimentați de regulă cu cur ent alternativ de la rețea. Rețelele de alimentare sunt conectate la sistemul electroenergetic. Sistemul electroenergetic cuprinde: centralele electrice (hidro, termo, sau atomice); transformatoarele ridi cătoare de tensiune; liniile electrice de înaltă tensiune ( de ex. 110 62 kV, sau 220 kV ș.a.), care pot avea lungimi de sute de km; tranformatoarele zonale coborâtoare de tensiune; li niile electrice de tensiune medie (de ex. 10 kV, sau 15 k V, sau 20 kV), putând avea lungimea până la câteva zeci de km; tranformatoarele de forță, coborâtoare de tensiune (de ex. până la 0,4 kV); rețeaua de alimentare de joasă ten siune. Rețeaua normală de joasă tensiune este trifazică (t rei faze și un fir neutru sau „nul“). Consumatorii monofazic i se leagă la o fază și nul (la tensiunea de fază U f=220 V). Transportul energiei electrice la distanță se face la tensiune mare (și curent mic) pentru a menține cât mai reduse pierderile de energie. Cantitatea de energie termică degajată la trecerea curentului electric pr in conductoare este: t I RQ . .2= [J] R - rezistența electrică a conductorului SLR .ρ= [Ω] ρ - rezistivitatea materialului din care este fa bricat conductorul; (se folosesc conductoare de cupru, de aluminiu, de oțel); L - lungimea conductorului, m In general, pent ru ca pierderile să fie mici, lungimea trebuie să fie cât mai mică; S - aria secțiunii conductorului, mm2 Aria secțiunii nu poate fi aleasă prea mare, căci ar crește mult cost ul și masa proprie. I - intensitatea curentului, A Pentru aceiași putere (P = U.I), pentru ca intensit atea curentului să fie mai mică, tensiunea trebuie să fi e mai mare; t - timpul. Postul de transformator cuprinde: transformatorul de forță, aparatură de măsură (voltmetre, ampermetre, contoar e de energie), siguranțe fuzibile. In rețeaua de alimentare, la tensiunea de linie de 380 V, lungimea conductorului nu poate depăși câteva zeci de metri, căci s-a produce căderi de tensiune și pierd eri de energie. Conductoarele electrice de alimentare sunt caracter izate prin curentul maxim admis Imaxad , în A (Amper). Această valoare nu trebuie depășită, căci s-ar produce încă lzirea exagerată, distrugerea izolației, scurt-circuite, a varii. Tablorile electrice de distribuție (generale, inter mediare, individuale), sub formă de dulap sau de cutie, cupr ind: cleme, borne, siguranțe fuzibile (pentru protecția împotriva supraintensității de scurtcircuit), contactoare, ap arate de măsură. 63 Grupurile electrogene sunt surse independente de energie electrică și constau dintr-un generator electric ro tativ (mai răspândite sunt cele de curent alternativ), acționa t de un motor, de exemplu cu ardere internă (Diesel sau cu aprindere prin scânteie). Grupurile electrogene sun t necesare în cazurile: - de rezervă, pentru alimentarea cu energie electri că a unor consumatori vitali, pe timpul întreruperii a limentării de la rețea (avarii, lucrări pe linie etc); - pentru utilaje folosite sezonier în locuri unde n u este justificată existența unei rețele permanente d e alimentare. Test de autoevaluare 2. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări, ținând cont de spațiul disponibil: a. Cum este justificată economisirea energiei din s urse clasice în mecanizarea agriculturii? b. Ce aplicații poate avea în agricultură conversia fotovoltaică a energiei solare? c. La ce servesc colectoarele solare pentru încălzi rea aerului? d. Care sunt principalele tipuri de biomasă pentru energie? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare 64 După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Economisirea energiei în procese mecanizate din agricultură este importantă din punct de vedere economic și din punct de vedere ecologic - Agricultura este în același timp consumatoare de energie și producătoare de energie. Energia produsă de agricultură poate servi pentru acoperirea necesităților proprii, dar și pentru alte domenii - In fermele agricole sunt condiții favorabile pent ru valorificarea energiei solare, pentru generatoare eoliene, pentru producerea biomasei pentru energie - Energia surselor regenerabile produse în agricult ură poate fi utilizată în ferma agricolă în aplicații s pecifice - Agricultura poate livra energie electrică de la i nstalații fotovoltaice, de la generatoare eoliene și de la in stalații de biogaz. Agricultura poate livra, de asemenea, biocombustibili solizi și materie primă pentru combustibili lichizi. 2.4. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA INTREBĂRILE DIN TE STELE DE EVALUARE Intrebarea nr. 1 a. Energia necesară care intră în proces în producț ia vegetală este prezentă sub formă de energie activă directă, energie activă indirectă și energie pasivă . Energia activă directă este reprezentată de energia solară necesară plantei în procesul de fotosinteză și ener gia combustibililor pentru mecanizare. Energia activă i ndirectă este echivalentul energetic al materialului de semă nat, îngrășămintelor, pesticidelor. Energia pasivă este echivalentul energetic al utilajelor de mecanizare și a altor mijloace tehnice, al clădirilor, al materialelor in erte. b. Principalele forme finale de energie utilizate î n mecanizarea agriculturii sunt: energie mecanică, en ergie termică, energie luminoasă, energie pentru automati zări și informatică. Energia mecanică este predominantă în procesele mecanizate din agricultură; majoritatea m așinilor și uneltelor agricole folosesc energia mecanică pri mită de la tractor sau de la un motor pentru a realiza proc esele de lucru. Aceste procese sunt caracterizate prin preze nța mișcării unor componente ale mașinii sau/și a între gii mașini. Energia termică ca formă finală este întâln ită la instalații de uscare a produselor agricole. c. Principalii combustibili fosili folosiți la util ajele pentru mecanizarea agriculturii sunt motorina, benzina, Rețineți 65 combustibilul lichid de încălzire, precum și gazele naturale și cărbunele. Combustibilii se caracterizează prin valoarea conținutului de energie, în MJ/kg sau MJ/l sau MJ/m3 și prin mai mulți parametri care definesc comportament ul la ardere. Combustibilii fosili sunt surse epuizabile de energie. Motorina este combustibilul folosit la mot oare Diesel, cum sunt cele ale tractoarelor, ale combine lor autopropulsate și ale unor vehicule de transport. Conținutul energetic al motorinei este de 42,5 - 43 MJ/kg, respectiv de 35,6 - 36,00 MJ/l. Comportamentul la autoaprindere al motorinei este indicat de cifra cetanică . d. Randamentul energetic reprezintă raportul exprim at procentual dintre energia utilă și energia consumat ă într- un proces. Valoarea randamentului energetic este întotdeauna < 100 % și diferă în funcție de tipul c onversiei. Pierderile de energie în procesele mecanizate, expl icate prin faptul că randamentul de conversie al energiei al tuturor mijloacelor tehnice este mai mic de 100 %; în multe procese tehnice, cum sunt cele ale motorului de tra ctor, randamentul energetic nu depășește 25-35 %. Exploatarea necorespunzătoare va face ca valorile randamentului să fie și mai scăzute. Intrebarea nr. 2 a. Economisirea energiei din surse clasice în mecan izarea agriculturii este justificată atât din considerente economice, cât și din considerente ecologice. Utili zatorul poate economisi motorina pe mai multe căi: formarea corectă a agregatelor de mașini agricole și utiliza rea acestora la capacitatea normală, alegerea metodelor adecvate de deplasare în lucru a agregatelor de maș ini agricole, exploatarea în câmp a agregatului de mași ni în așa fel încât patinarea să fie cât mai redusă, evit area funcționării în gol sau cu motorul subîncărcat, ale gerea corectă a tehnologiilor de mecanizare, întreținerea corectă pentru menținerea în stare normală de funcționare a tractoarelor și a mașinilor agricole. In afară de j ustificarea economică este necesar ca utilizatorul să fie și co nștient că prin reducerea consumului de motorină se reduc ș i emisiile și aceasta este o contribuție la menajarea mediului global. b. Conversia fotovoltaică în agricultură, care perm ite producerea de energie electrică prin conversia ener giei solare, poate avea ca aplicații: modulele fotovolta ice pot alimenta cu curent continuu unii consumatori de put ere mică din fermă; mai multe module pot fi legate într e ele și pot furniza, prin intermediul unui convertor, curen t alternativ în rețea; acționarea fotovoltaică a unor pompe 66 de apă pentru irigații în culturi intensive; acțion area ventilatoarelor unor uscătoare pentru produse agric ole ș.a. c. Colectoarele solare care încălzesc aerul pot fac e parte din instalații de uscare a produselor agricole cu a jutorul energiei solare. Prin încălzirea aerului cu un sing ur grad umiditatea relativă a aerului scade cu circa 7 %. A erul mai uscat este capabil să preia o cantitate mai mare de vapori de apă eliminată din produsul supus uscării. Aceast a însemnează că nu este nevoie neapărat de temperatur i ridicate, ci chiar și încălzirea cu câteva grade a aerului este benefică pentru procesul de uscare. d. Principalele tipuri de biomasă pentru energie su nt: biocombustibili solizi, biocombustibili lichizi, bi ocombustibili gazoși. Biocombustibilii solizi sunt: materiale com bustibile lemnoase (lemn, reziduuri din exploatări silvice, r eziduuri de prelucrare, crengi ș.a.), reziduuri și produse s ecundare din agricultură (paie de cereale, coceni, tije de f loarea soarelui ș.a.), boabe de cereale. Biocombustibilii lichizi sunt: uleiuri vegetale drept combustibil pentru mot oare Diesel (ulei brut, biodiesel, obținut prin prelucra rea uleiului de rapiță, de floarea soarelui, sau de soia). Bioco mbustibil gazos este biogazul, obținut prin fermentarea anaer obă a materiei prime organice: plante furajere cultivate, dejecții de la creșterea animalelor. Biogazul poate furniza prin ardere direct energie termică sau poate fi biocombu stibil pentru motoare care antrenează generatoare de energ ie electrică. 2.5. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 2 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 2, in titulată “ ”Utilizarea energiei în mecanizarea agriculurii ”. Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 67 1) Explicați formele de energie și randamentele de conversie a acestora la folosirea energiei de către utilajele pentru mecanizarea agriculturii, – 1 p 2) Explicați și exemplificați posibilitățile de pro ducere și utilizare a unor surse regenerabile de energie în agricultura din zona în care va desfășurați activit atea, – 2 p 3) Explicați cum se realizează alimentarea cu energ ie electrică a agriculturii, – 1 p 4) Explicați și exemplificați ce posibilități de ec onomisire a energiei pot fi aplicate la folosirea utilajelor pe ntru mecanizarea agriculturii, – 2 p 5) Explicați și exemplificați posibilitatea promovă rii surselor regenerabile de energie în agricultură,– 3p 2.6. Bibliografie minimală Dumitrașcu, M. , A. Mitroi : Biofuels – a viable alternative for the durable agr iculture develpoment . Scientifical Papers, Faculty of Animal Science an d Biotechnologies, Timisoara. Vol. 39, 2. 2006. Mitroi A., G.V. Roman, W. Mühlbauer, A. Esper, O. H ensel : Acționări fotovoltaice pentru instalații de uscare a produselor agricole . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Mitroi, A., G.V. Roman : Installations for the obtaining of energy from Biom ass. Proceedings of the American Romanian Academy of Art s and Sciences 22nd International Congress, ARA, Valahia University Târ goviște, 1997. Mitroi, A. : Premise tehnice pentru adaptarea la noile orientări și reglementări ale Uniunii Europene iîn domeniul producerii și utiliză rii energiei din biomasă . Mecanizarea Agriculturii. Editura AGRIS - Redacția Revistelor Agricole. Anul LVI, Nr. 8, 2006. Mitroi, A. : Utilaje tehnologice . Manual universitar. USAMV, Departamentul de Învățământ la Distanță. București, 2011.. Roman, G.V., A. Mitroi, V. Ion : Sweet-Sorghum - an energetical crop of the future i n Romania . Proceedings of the American Romanian Academy of A rts and Sciences 22nd International Congress. Valahia University Târgovi ște, 1997. Smuda, E., N. Mugea : Turbină de vânt multiplă, de mici dimensiuni, desti nată pompării apei în ferme amplasate în zone izolate . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. 68 Unitatea de învățare nr. 3 ACȚIONAREA MAȘINILOR UTILIZATE ÎN MECANIZAREA AGRIC ULTURII ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 3.1. Obiectivele unității de învățare nr. 3 68 3.2. Tractoare agricole 68 3.3. Acționarea electrică a utilajelor staționare p entru mecanizarea agriculturii 91 3.4. Comentarii și răspunsuri la teste 96 3.5. Lucrare de verificare nr. 3 98 3.6. Bibliografie minimală 99 3.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 3 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Cunoașteți bazele acționării mecanice a utilajelor pentru mecanizarea agriculturii; • Explicați principiul de funcționare și alcătuirea generală a tractoarelor agricole; • Cunoașteți principiul de funcționare și alcătuirea generală a motoarelor cu ardere internă pentru tractoare și pentru mașini agricole autopropulsate; • Evidențiați importanța evaluarii performanțelor motorului folosind diagrama variației parametrilor funcționali ai acestuia; • Definiți rolul transmisiei, sistemelor de deplasar e, de conducere și dispozitivele de tracțiune și de acționare ale tractorului agricol; • Analizați bilanțul energetic al tractorului și bil anțul energetic al mașinilor agricole autopropulsate; Evidențiați importanța pe care o au la exploatarea agregatelor de mașini agricole metodele de deplasare în lucru și întoarcerile la capetele parcelelor • Cunoașteți noțiunile de bază privind folosirea motoarelor electrice la acționarea utilajelor staționare pentru mecanizarea agriculturii. 3.2. TRACTOARE AGRICOLE 3.2.1. Motoare cu ardere internă pentru tractoare ș i mașini agricole autopropulsate Motoarele cu ardere internă transformă energia term ică, rezultată prin arderea unui combustibil în interior ul 69 Motoare cu ardere internă pentru tractoare și mașini agricole autopropulsate Clasificarea motoarelor cu ardere internă Motorul Diesel este un motor în patru timpi, cu aprindere prin comprimare motorului, în energie mecanică. In agricultură, cu asemenea motoare sunt echipate tractoarele, mașinil e autopropulsate, autovehiculele de transport, precum și unele utilaje staționare, cum sunt grupurile electr ogene, motopompele ș.a. La motoarele obișnuite procesele termodinamice se produc într-un cilindru, în care un piston are mișc are rectilinie-alternativă. Cu ajutorul mecanismului bi elă- manivelă mișcarea rectilinie-alternativă este trans formată în mișcare de rotație a arborelui motor. Punctele e xtreme ale cursei pistonului sunt PMS (punct mort superior) și PMI (punct mort inferior). Volumul de lucru al cilindru lui variază datorită schimbării poziției pistonului în mișcare. Presiunea în interiorul cilindrului variază atât datorită var iației volumului, cât și datorită arderii amestecului carb urant. Clasificarea motoarelor cu ardere internă : • după numărul de curse ale pistonului la un ciclu d e funcționare: - motoare cu funcționare în patru timpi (curse); - motoare cu funcționare în doi timpi; • după felul aprinderii amestecului carburant (combu stibil + aer): - cu aprindere prin comprimare (motoare Diesel); - motoare cu aprindere prin scânteie; • după numărul de cilindri: - motoare monocilindrice; - motoare policilindrice. Cilindrii motoarelor din agricultură pot fi dispuși vertical, înclinat, în „V“; • după felul răcirii: - motoare cu răcire cu aer; - motoare cu răcire cu apă; • după putere: - motoare de putere foarte mică; - motoarede putere mică; - motoare de putere medie etc. Valorile puterii (în kW) pentru fiecare categorie nu pot fi stabilite pe cri terii ferme, căci acestea sunt influențate de dezvoltarea tehnic ă generală: motorul de 48 kW (65 CP) al tractoarelor cele mai răspândite în agricultura noastră a fost consid erat în deceniile trecute ca fiind de putere medie, astăzi face parte din categoria motoarelor de putere mică. Motorul Diesel Motorul Diesel este un motor în patru timpi, cu apr indere prin comprimare. Combustibilul clasic cu care funcț ionează este motorina, dar poate funcționa și cu biodiesel. Schema generală a unui motor este prezentată în fig . 25. 70 Fig. 25. Schema fazelor unui ciclu de funcționare a l unui motor în patru timpi Fazele ciclului de funcționare la motorul Diesel Fazele ciclului de funcționare sunt: - admisia : supapa de admisie este deschisă, pistonul se deplasează în cursa de la PMS către PMI, realizând depresiune (presiune mai mică decât presiunea atmosferică) în cilindru, în cilindru este admis ae r proaspăt aspirat din exterior; - comprimarea : supapele sunt închise, pistonul se deplasează spre PMS , aerul din cilindru este comprimat, crește presiunea aerului din cilindru (p=35...45 da N/cm2), crește și temperatura. Inainte de terminarea cursei de comprimare, cu un avans la injecție, în cilindru es te injectat, cu presiune foarte mare, combustibilul; s e formează amestec carburant, care se autoaprinde datorită presiunii mari din cilindru; amestecul carburant ar de. La orice motor, arderea se încheie când pistonul ajunge la PMS , când volumul deasupra pistonului este cel mai mic (volumul camerei de ardere). Gazele de ardere au presiune mare (45...65 daN/cm2), ele împing pistonul în cursa de detentă; - detenta : gazele de ardere se destind, pistonul este împins spre PMI, producându-se lucru mecanic util. Cursa de detentă este singura cursă activă , producătoare de energie mecanică, celelalte trei curse sunt consuma toare de lucru mecanic. - evacuarea : supapa de evacuare este deschisă, gazele de ardere sunt eliminate din cilindru, atât datorit ă diferenței de presiune fată de exterior, cât și datorită împin gerii de către pistonul aflat în cursa spre PMS . Motoare Diesel cu turbo-compresor . La un motor Diesel obișnuit, cantitatea maximă de combustibil trimis l a fiecare ciclu în cilindrul motorului nu poate fi oricât de mare, pentru că nu ar mai fi păstrat raportul de amestec combustibil-aer. Este cunoscut faptul că la motorul obișnuit aerul pătrunde în cilindru datorită depresiunii rea lizată prin mișcarea pistonului în cilindru la cursa de admisie . Dacă însă se reușește să se introducă în cilindru o cant itate mai 71 mare de aer la faza de admisie, atunci poate fi tri misă în cilindru și o cantitate mai mare de combustibil, ia r puterea produsă va fi mai mare. Fig. 26. Schema supraalimentării cu aer a unui moto r Diesel cu turbo-compresor (după Kutzbach) Fazele ciclului de functionare la motorul cu aprindere prin scânteie Supraalimentarea acesta este posibilă la motoarele prevăzute cu turbo-compresor (Fig. 26). Principiul de lucru este simplu: o mică turbină cu palete este pusă în mișcarea de rotație de către gazele de ardere evacu ate din cilindrii motorului. Pe același ax cu turbina s e află un compresor, cu rotor cu palete, iar prin rotirea ace stuia se forțează introducerea aerului în cilindrul aflat la faza de admisie. Cu cât sarcina motorului este mai mare, cu atât turația turbocompresorului va fi mai mare și cantit atea de aer trimis spre cilindru va fi mai mare. Motorul cu funcționare în patru timpi, cu aprinder e prin scânteie Combustibilul clasic cu care acest motor funcționea ză este benzina. Motorul poate funcționa și cu amestec de b enzină și bioetanol, sau numai cu bioetanol. Fazele ciclului de functionare sunt: - admisia : supapa de admisie este deschisă, prin deplasarea pistonului spre PMI în cilindru se produce depresiune, din exterior este aspirat și admis în c ilindru amestec carburant (combustibil + aer), amestec care s-a format în în sistemul de alimentare, situat în exte riorul cilindrului; - comprimarea : supapele sunt închise; prin deplasarea pistonului spre PMS amestecul carburant este comprimat, crește presiunea amestecului (p=9...12 daN/cm2) și temperatura. Către sfârșitul cursei de comprimare, și anume cu un avans la aprindere, se produce aprinderea amestecului carburant cu ajutorul scânteii electrice formate la bujie. După ardere presiunea gazelor de ardere e ste 72 Motorul cu aprindere prin scânteie, în doi timpi, are răspândire redusă din cauza dezavantajelor Pierderile de energie în motor sunt inevitabile mare (30...45 daN/dm2); - detenta : gazele de ardere se destind, pistonul este împins în cursa activă, producătoare de lucru mecan ic util; - evacuarea gazelor de ardere. Motorul cu funcționare în doi timpi, cu aprindere p rin scânteie Ciclul de funcționare se produce la două curse ale pistonului, adică la o singură rotație a arborelui motor. Cilindrul nu este prevăzut cu supape acționate de u n mecanism separat, ci cu orificii (ferestre) deschis e și închise de piston în mișcarea sa: orificiu de admis ie în carter; orificiu de admisie în cilindru; orificiu d e evacuare. Avantajele motorului în doi timpi: simplu din punct de vedere constructiv; ieftin; atinge repede turația d e regim. Dezavantajul principal al motorului în doi timpi es te acela că funcționarea sa este mai poluantă decât a motoarelor în patru timpi, și aceasta se explică în felul urmă tor: - odată cu gazele de ardere este eliminat și combus tibil nears; - în gazele eliminate sunt prezente și reziduuri de la arderea uleiului (motorul functionează cu benzină î n care se adaugă câteva procente de ulei pentru ungere, deoarece motorul nu poate avea sistem separat de ungere, căci carterul este etanș, rezervat pentru t recerea amestecului carburant). Din cauza acestui dezavantaj, motoarele în doi timp i au în prezent răspândire redusă. Motoarele în doi timpi c u aprindere prin scânteie sunt folosite ca motoare de putere foarte mică, la unele grupuri electrogene mobile sa u de rezervă și la unele aparate de stropit purtate de o m. Bilanțul energetic al unui motor cu ardere internă Energia termică totală Qt rezultată prin arderea combustibilului în interiorul motorului este conver tită doar parțial în energie mecanică utilă Qe, o parte însemnată este reprezentată de pierderi: • pierderi de energie termică prin sistemul de răcire al motorului; • pierderi de energie termică odată cu evacuarea gazelor de ardere; • pierderi de energie termică prin radiație (corpul metalic al motorului degajă căldură); • pierderi mecanice de energie (pentru acționarea diferitelor mecanisme ale motorului). In fig. 27 es te prezentat schematic bilanțul energetic al unui moto r cu ardere internă. 73 Randamentul energetic al motorului Diesel este de 28-40 % Randamentul energetic al motorului : [ ]% 100.QtQe=η La motoarele Diesel randamentul energetic η este de 28- 40 %; la motoarele cu aprindere prin scânteie este doar de 18-28 %. Acestea sunt valori maxime pe care firmele constructoare de motoare din lume le pot asigura, p entru cele mai favorabile condiții de exploatare. Exploat area nerațională a unui motor duce la scăderea drastică a randamentului energetic. Fig. 27. Bilanțul energetic al motoarelor cu ardere internă Parametrii principali ai motoarelor cu ardere internă caracterizează performanțele motorului Parametrii principali ai motoarelor cu ardere inter nă Raportul volumic de comprimare ε reprezintă raportul dintre volumul total (volumul cilindrului + volumul camerei de ardere) și volumul camerei de ardere. Acest rap ort arată de câte ori se reduce volumul la comprimare. La motoarele Diesel ε are valori mai mari decât la motoarele cu aprindere prin scânteie: ε = 14...22 la motoare Diesel ε = 7...11 la motoare cu aprindere prin scânteie. Acest parametru nu are importanță doar pentru fabri că, ci și pentru cei care exploatează motoarele, căci la v alori diferite ale lui ε sunt necesari alți combustibili, alte bujii ș.a. Puterea Pe, în kW. Puterea pusă la dispoziție de motor și care poate fi preluată de organele acționate se num ește putere efectivă . Puterea nominală este puterea cea mai mare pe care motorul o poate dezvolta pe o durată m are de timp. ( Unitatea veche de măsură pentru putere, CP, nu mai este admisă în actualul sistem internațional de unități 74 Alura curbelor din caracteristica motorului are relevanță pentru aprecierea motorului de măsură, adoptat oficial și de România. Corelația între aceste unități de măsură este: 1kW = 1,35 CP Turația n, în rot/min; turația nominală este cea la care motorul dezvoltă puterea nominală. Momentul motor M, în daN.m. Noțiunea de moment motor sau moment de rotație poate părea abstractă. O comparație cu momentul în cazul aplicării unei forț e ajută la înțelegere. Momentul este produsul dintre forță și brațul de aplicare, cum este, de exemplu, la strângerea un ui șurub cu ajutorul unei chei. La aceiași forță, mome ntul este mai mare; la aceiași mărime a brațului de apli care, momentul este mai mare dacă forța aplicată este mai mare. La motor este foarte important ca la creșter ea motorului rezistent momentul motor să crească, în condițiile scăderii turației, reușindu-se în acest mod să se mențină regimul de lucru normal pentru mașina acțio nată. Consumul orar de combustibil C, în kg/h, ... Consumul specific de combustibil c, în g/kWh . Valoarea acestui parametru la regim nominal este o măsură a calității motorului și ea este realizată d e proiectanți și fabricanți. Valoarea efectivă a cons umului specific depinde însă de modul cum este exploatat m otorul și poate fi mult mai mare. Reprezentarea grafică a variației puterii efective, momentului motor, consumului orar și a consumului specific de combustibil în funcție de turația motor ului. Această caracteristică a motorului (Fig. 28), numit ă și caracteristică de regulator indică performanțele motorului. Dacă la executarea unei lucrări momentul rezistent crește, în condițiile în care este accelerat la maximum tur ația motorului scade, puterea scade, dar momentul motor crește, putând să învingă momentul rezistent. Modul cum crește momentul motor caracterizează comportamentul motorului. La diferite tipuri de motoare, de la firme diferite , creșterea momentului motor este diferită. Dacă la un motor momentul rămâne constant, adică nu crește, performanțele motorului pot fi considerate necorespunzătoare. Este mai bun un motor la care creșterea momentului motor este mare, iar scăderea turației este mică. Alura curbelor din caracteristica motorului nu este un o simplă reprezentare teoretică, ea are relevanță pen tru aprecierea motorului. De aceea, aceste grafice sunt prezente inclusiv în prospectele firmelor și pot fi consultate de potențialii utilizatori. In țările dezvoltate or ice agricultor se informează despre performanțele motorului tracto rului 75 sau al mașinii autopropulsate interpretând diagrame le din prospecte. Fig. 28. Caracteristica motorului Diesel Din caracteristica motorului se poate delimita și d omeniul de utilizare optimă a motorului. La motorul din fig ura 28, în zona dintre valorile turației de 1400 și 2200 rot/m in momentul motor are valorile cele mai mari, puterea are valori medii, consumul specific de combustibil are valori scăzute. Utilizarea motorului în afara acestei zone nu este rațională. Dacă motorul este subîncărcat crește con sumul specific de combustibil. Alcătuirea motorului cu ardere internă Motorul cu ardere internă este alcătuit din organe de bază fixe și din mai multe sisteme funcționale: • Organele de bază fixe ale motorului cu ardere internă Părțile de bază fixe au fie doar rol de susținere a altor componente ale motorului, fie îndeplinesc și alte f uncțiuni, inclusiv participă la realizarea ciclului de funcți onare. 76 Principalele organe de bază fixe sunt: - cilindrii; - blocul cilindrilor; - chiulasa, cu garnitura de chiulasă; - carterul. La unele motoare carterul și blocul alc ătuiesc un singur organ, numit bloc-carter. • Mecanismul bielă-manivelă al motoarelor cu ardere internă Mecanismul contribuie direct la realizarea procesel or din cilindrii motorului, la transmiterea și transformar ea mișcării. Mecanismul bielă-manivelă este alcătuit din: - pistoane, cu segmenți de comprimare, care asig ură etanșarea pistonului în cilindri, și segmenți de un gere, bolț; - bielă, cu lagăre; - arbore motor, numit și „arbore cotit“, cu lagă re; - volant, o piesă circulară masivă, cu rol de a uniformiza mișcarea. Fig. 29. Componente principale ale mecanismului bie lă-manivelă și ale distribuției motorului cu ardere internă în patru timpi (după Kutzbach) Alcătuirea acestui mecanism este prezentată pentru a face mai ușor de înțeles funcționarea motorului. In timp ul exploatării unui motor, utilizatorul nu vede în mod obișnuit aceste piese din interiorul motorului (Fig. 28). • Mecanismul de distribuție al motoarelor cu funcționare în patru timpi Rolul acestui mecanism este de a deschide și închid e orificiile prin care este permisă admisia aerului p roaspăt (la motorul Diesel), sau a amestecului carburant (la mo toarele cu aprindere prin scânteie) și respectiv evacuarea gazelor de ardere. Mecanismul de distribuție este alcătuit din roți de distribuție (roți dințate sau roți de lanț), arbore cu came, tacheți (numiți și împingători), tije împingătoare, culbutori, supape (cu arcuri). 77 • Sistemul de alimentare la motoarele Diesel Sistemul asigură alimentarea separată cu aer și cu combustibill - motorină sau biocombustibil - a cil indrilor motorului. Sistemul este alcătuit din: - rezervor de combustibil; - conducte de combustibil; - filtre de combustibil. La motorul Diesel filt rarea impurităților din combustibil este mai severă, nu d in cauză că ar fi motorina mai murdară, ci fiindcă aparatura de injecție are compnente cu jocuri și cu canalizații foarte mici, care s-ar uza și înfunda. Filtrele de combust ibil pot fi decantoare, elemente de filtrare cu hârtie, site me talice ș.a.; - pompă de alimentare. Pompa crează o presiune mică, care îi permite combustibilului să învingă rezisten ța filtrelor. Pompa poate fi cu de tip cu piston, sau de tip cu membrană; - pompă de injecție, cu regulator de turație. Pompa de injecție trimite spre injectoare combustibilul cu presiune înaltă, la momentul potrivit pentru fiecare cilindr u (adică la sfârșitul comprimării) și în cantități diferite, pr oporționale cu sarcina motorului (adică cu puterea cerută). Există pompe de injecție cu elemente de pompare, cu piston, disp use în linie și pompe de injecție rotative. Fig. 30. Schema funcționării elementului de pompare cu piston, al unei pompe de injecție cu elemenți dispuși în linie (după Kutzbach) In fig. 30 este reprezentată schematic funcționarea elementului de pompare al unei pompe de injecție cu dispunerea elemenților în linie. Numărul de elemenț i de pompare al pompei este egal cu numărul de cilindri. Cantitatea de combustibil care este trimisă spre in jector la o cursă de pompare este proporțională cu puterea ce rută motorului. Această cantitate este reglată cu ajutor ul unui dispozitiv cu cremalieră, comandat de la accelerați e. Când 78 Cantitatea de combustibil care este trimisă de pompa de injecție spre injector este proporțională cu puterea cerută motorului se schimbă poziția în plan orizontala pistonului de pompare se modifică mărimea cursei active de pompar e și prin aceasta se modifică debitul de combustibil tri mis spre cilindru. Regulatorul de turație operează automat corecturi f ine ale debitului de combustibil, când apar variații mici a le puterii cerute motorului, în așa fel încât turația motorulu i să nu varieze, ci să rămână constantă, și anume la valoar ea care corespunde regimului momentan de lucru. In ace st fel regulatorul îl completeză pe tractorist. Variațiile mici repetate ale turației motorului ar duce la uzura pr ematură a acestuia; - injectoare. Injectoarele introduc în cilindru combustibilul fin pulverizat. Orificiile prin care este injectat combustibilul au dimensiuni foarte mici. Presiunea de lucru la injectoare este foarte mare, de 140-250 daN/cm2; - filtre de aer. Pentru reținerea prafului și a alt or impurități din aer se folosesc filtre centrifugale, care lucrează pe principiul inerției; filtre umede, cu u lei; filtre semiumede, cu peliculă de ulei pe suprafețele unor fire metalice; filtre uscate, din hârtie etc. Exigența m are a filtrării aerului la motoarele de tractor agricol ș i de combine nu este specifică motoarelor Diesel, ci condițiilor grele de lucru din agricultură. • Sistemul de alimentare la motoarele cu aprindere prin scânteie Sistemul de alimentare la motoare cu aprindere prin scânteie este alcătuit din: - filtru de aer; - rezervor de combustibil, conducte; - pompă de combustibil. Pompa poate lipsi, când alimentarea prin cădere liberă este posibilă; - carburator. Carburatorul formează amestec carburant în cantități diferite (prin reglarea clapetei de accelerație), proporționale cu sarcina motorului, și de calități diferite, potrivit specificului fiecărui regim de lucru. Calitatea amestecului carburant este exprimată prin raportul dintre cantitatea de combustibil și cantit atea de aer. Față de raportul normal, adică aprox. 1g combu stibil la 15 g aer, un amestec bogat are mai puțin aer, un asemenea amestec fiind necesar la pornirea motorulu i rece. A mestecul sărăcit este adecvat funcționării normale și economice a motorului. A mestecul îmbogățit , dar în cantitate foarte mică, este adecvat funcționării în gol a motorului. O schemă a unui carburator elementar est e prezentată în fig. 30. Jiclorul principal și jiclor ul de mers în 79 gol sunt orificii calibrate, cu rolul de a doza com bustibilul. Carburatoarele mai au și alte dispozitive, de exemp lu pentru asigurarea unei funcționări corecte la trece rea bruscă de la o sarcină mică la o sarcină mai mare. • Sistemul de aprindere la motoarele cu aprindere prin scânteie Sistemul de aprindere constă din: - baterie de acumulatoare, care furnizează curent continuu la tensiune mică, de ex. 6 V sau 12 V; - ruptor, cu contacte care se deschid și se închid în concordanță cu funcționarea cilindrilor motorului, întrerupând și restabilind circuitul primar de tens iune mică; - distribuitor, de la care se face repartizarea impulsurilor de tensiune mare către bujii. Ansamblu l ruptor-distribuitor este cunoscut și sub denumirea quasi improprie „delcou“; - transformator, numit și „bobină de inducție“, cu rol de a realiza impulsurile de tensiune mare; -conductoare electrice; - bujii. Bujia are doi electrozi între care se prod uce scânteia electrică. Pentru a produce scânteia bujia primește un impuls de tensiune mare, de circa 15000...25000 V. Scânteia trebuie să se producă la momentul potrivit adică atunci când într-unul dintr e cilindri amestecul carburant a fost comprimat și trebuie să fie aprins. La unele motoare de putere mică, de exemplu pentru motocultoare, aparate de stropi purtate de om, util aje staționare ș.a., sistemul de aprindere are magnetou . Acționat mecanic, magnetoul servește ca generator d e curent electric, fiind echipat și cu ruptor și tran sformator. Motoarele echipate cu magnetou nu mai au nevoie de baterie de acumulatori, ceea ce constituie un avant aj. • Sistemul de răcire al motoarelor cu ardere internă Rolul sistemului de răcire este de a îndepărta o pa rte din căldura rezultată prin arderea amestecului carburan t în cilindru, asigurând un nivel de temperatură optim p entru funcționarea motorului. Excesul de căldură ar duce la dilatarea exagerată a pieselor învecinate, uzuri, a nularea ungerii, perturbarea alimentării etc. Răcirea exage rată a motorului este, de asemenea, dăunătoare; situația extremă este cunoscută și anume la temperaturi foar te scăzute pe timp de iarnă motorul poate refuza să pornească. Sistemul de răcire cu aer (răcire directă) este alcătuit din turbină de aer (ventilator) și capote deflectoare. Blocul motorului și chiulasa au la exterior aripioare pent ru favorizarea schimbului de căldură. 80 Un consum moderat de ulei este normal pentru orice motor. Intreținerea necorespunzătoare a sistemului de ungere scurtează viața motorului Avantajele răcirii cu aer: sistemul este simplu, uș or de întreținut, nu există riscul înghețului iarna. Deza vantaje: sistemul de răcire cu aer nu permite o reglare prec isă a temperaturilor de lucru ale motorului. Sistemul de răcire cu lichid constă din radiator, ventilator, pompă de apă, termostat, canale și spații de răcire . Lichidul (apă, sau apă + lichid antigel) se află în mișcare în circuit închis datorită pompei de apă, de regulă o pompa centrifugă, care este acționată tot timpul cât func ționează motorul. Sistemele actuale sunt ermetic închise (capsulate) pentru a se reduce riscul de fierbere a lichidului (la presiune mai mare punctul de fierber e va fi mai ridicat).Termostatul dirijează circulația lichi dului, contribuind la atingerea mai rapidă a temperaturii optime, de regim, și la păstrarea constantă a acestei valor i. Sistemele de răcire cu lichid sunt mai precise decâ t cele cu aer, dar motorul este mai complicat și mai greu de întreținut. Pentru condițiile din țara noastră, la valorile scăzute ale temperaturii exterioare din timpul iern ii ar fi oportună folosirea lichidului antigel și la motoare le tractoarelor agricole, dar aceasta ar fi însoțită d e cheltuieli mari, mai ales că și capacitatea acestor sisteme es te de regulă foarte mare. In mod obișnuit se folosește do ar apă, ceea ce impune golirea apei din sistem pentru inter valul de timp cât motorul nu funcționează - de exemplu în ti mpul nopții - pentru a se evita înghețarea apei și distr ugerea motorului, în cazul în care tractorul rămâne afară sau este într-o remiză neîncălzită. • Sistemul de ungere al motoarelor cu ardere internă Piesele care se găsesc în contact de mișcare (o pie să în mișcare este în contact cu o piesă fixă, sau ambele piese în contact sunt în mișcare) trebuie să fie unse pen tru a se diminua frecarea, care provoacă uzuri. Cele mai exp use sunt piesele care se rotesc cu turații mari; la ace stea se aplică ungerea hidrodinamică , pentru care este nevoie de presiune a lubrifiantului. Prin presiune se ung fus urile arborelui motor împreună cu lagărele paliere și lag ărele de bielă, fusurile arborelui cu came împreună cu lagăr ele lor ș.a. Fără presiune sau prin stropire se ung cilindr ii, pistonul, segmenții ș.a. Un sistem de ungere al unui motor cu ardere internă constă din: - baie de ulei; - pompă de ulei, de exemplu pompă cu roți dințate, care crează presiuni de 3 – 5 bar, asigurând circul ația intensă a uleiului la locurile de ungere; - filtre de ulei, care pot fi: cu elemente de filtr are din hârtie, cu elemente metalice, centrifugale ș.a.; 81 Tractorul agricol este sursa de energie pentru cele mai multe dintre mașinile agricole - conducte și canalizații pentru circulația uleiulu i. Uleiul de motor conține și aditivi care-i îmbunătăț esc însușirile: se reduce dependența vâscozității de temperatură (mai ales pentru li se menține fluidita tea în timpul iernii); se mărește rezistența mecanică a fi lmului de ulei; se reduce tendința producerii de spumă etc. P entru fiecare tip de motor este necesar un anumit tip de ulei. După un anumit număr de ore de funționare uleiul tr ebuie schimbat, deoarece își pierde în mare măsură însuși rile inițiale. Un consum moderat de ulei este normal pen tru orice motor, dacă starea tehnică a lui este bună. Intreținerea necorespunzătoare a sistemului de unge re scurtează viața motorului. 3.2.2. Tractoare agricole Tractorul agricol este sursa de energie pentru cele mai multe dintre mașinile agricole. Inițial tractorul a fost un simplu înlocuitor al animalelor de tracțiune, și pu tea doar să tracteze mașini și unelte agricole. Incepând cu a doua jumătate a secolului 20, la aceasta s-a adăugat acț ionarea mecanică a utilajelor cu care tractorul lucrează în agregat, prin priza de putere, precum și acționarea hidrosta tică. Pe lângă acestea, tractoarele moderne pot asigura, cu ajutorul aparaturii cu care sunt echipate – microprocesoare, computer de bord, cu programe spec iale pentru unele mașini agricole – și coordonarea princ ipalelor funcțiuni ale acestor mașini și operarea intervenți ilor necesare pentru corectarea parametrilor de lucru ai mașinii. Clasificarea tractoarelor agricole: • după felul sistemului de rulare: - tractoare pe roți; - tractoare pe șenile; • după numărul de axe: - tractoare biax (marea majoritate); - tractoare monoax (motocultoare, de importanță redusă, în alte domenii decât cultura mare); • după destinație: - tractoare universale (de uz general, predominant pentru cultura mare); - tractoare cu destinație specială: tractoare legumicole, tractoare pomicole etc. Dotarea cu tractoare a agriculturii este un indicator de bază al nivelului de dezvoltare al acesteia. Exprim area cifrică a dotării are relevanță mai ales în analize statistice. Se poate lua în considerație numărul total de tract oare fizice, de exemplu la nivelul țării, sau numărul de tractoare convenționale, de exemplu cu puterea de 15 CP. Pent ru o exploatație agricolă care dispune de un tractor de 65 CP 82 Transmisia este alcătuită din mai multe mecanisme, fiecare având rolul său specific este însă lipsit de sens să se spună că are 4,3 tra ctoare convenționale, cu puterea de 15 CP. Mai ales atunci când se urmărește o comparație a dotării de la noi cu do tarea din alte țări se mai folosesc parametrii: număr de tractoare fizice la 100 ha, respectiv suprafața în ha care re vine unui tractor fizic; număr de tractoare convenționale la 100 ha ș.a. Alcătuirea generală a unui tractor Tractorul este alcătuit din următoarele părți princ ipale: motor, transmisie, sistem de rulare, sistem de dire cție, sistem de frânare, echipament electric, dispozitive de tracțiune, dispozitive de acționare (priza de putere , instalație hidraulică), cabină, scaun. Aceste părți se găsesc și în alcătuirea mașinii de bază la combinel e autopropulsate de recoltat. Transmisia tractoarelor Transmisia este alcătuită din mai multe mecanisme, fiecare având rolul său specific, și servește la pr eluarea mișcării de la motor către organele de deplasare. P ărțile principale ale transmisiei sunt: ambreiaj principal , cutie de viteze, transmisie centrală, diferențial, transmisi e finală. Ambreiajele mecanice , cu discuri, bazate pe frecare, servesc la întreruperea transmiterii mișcării de la motor, pentru a se putea schimba treptele de viteză. La cu plare ambreiajul este capabil să transmită progresiv mome ntul de rotație, evitând șocurile. Ambreiajul hidraulic este de fapt un cuplaj care permite transmiterea momentului de rotație prin intermediul forțelor centifuge ale unu i fluid. Partea motrică a ambreiajului, cuplată cu o pompă centrifugă, imprimă o accelarație radială fluidului , care poate fi ulei, iar acesta acționează turbina condus ă, punând-o în mișcare. Avantajul acestui ambreiaj con stă în faptul că ele este capabil să menajeze transmisia împotriva șocurilor și a suprasolicitărilor. La une le tractoare ambreiajul hidraulic este dispus înaintea ambreiajului mecanic, bazat pe frecare. Decuplarea pentru schimbarea vitezelor este realizată cu ajutorul amb reiajului mecanic. Cutiile de viteze de la majoritatea tractoarelor agricole sunt în trepte, cu roți dințate. La multe tractoare mode rne, numărul treptelor de viteză este foarte mare, de ex emplu 54 viteze înainte și 18 viteze înapoi, pentru a per mite adaptarea la condițiile de lucru concomitent cu opt imizarea consumului de energie. Diferențialul permite roților motrice – stânga și dreapta - să aibă turații diferite în timpul virajelor. Rezisten ța mai mare întâmpinată de roata dinspre centrul de viraj este factorul care determină diferențierea turațiilor. O situație deosebită 83 o constituie cazul când o roată motrică este pe o s uprafață fără aderență – noroi, ghiață – iar celalaltă roată este pe teren normal: diferențialul va reacționa în așa fel , încât roata de pe teren normal se oprește, iar cealaltă s e învârtește cu turație dublată, dar pe loc, în gol, patinează din lipsă de aderență. Aceasta constituie un dezav antaj mare. Pentru că la tractor astfel de situații pot f i frecvente, tractoarele sunt echipate cu dispozitive de blocare facultativă a diferențialului , prin intermediul cărora ambele roți sunt obligate să se rotaescă cu aceiași turați e, până este depășit locul cu aderență redusă. Trebuie îns ă evitată o confuzie: dacă ambele roți sunt pe noroi și au tendința să se învârtească pe loc, blocarea diferen țialului nu este o soluție, soluția este îmbunătățirea adere nței prin diferite alte mijloace – nisip, pietriș etc. Sistemul de rulare al tractoarelor Puntea din spate, puntea din față, roțile alcătuies c sistemul de rulare. Anvelopa roților motrice are banda de ru lare cu nervuri proeminente, cu desen antiderapant. Roțile motrice ale tractoarelor au pneuri cu dimensiuni mari, volu m mare de aer, la presiune mică (Fig. 31). Fig. 31. Pneurile tractoarelor și mașinilor agricol e a- anvelopă diagonală; b- anvelopă radială; c- roat ă motrică cu pneu pentru tractor agricol Forma și dimensiunile pneurilor au rol important în asigurarea aderenței și a forței de propulsie Există tractoare la care o singură punte este motri că, de obicei cea din spate (la multe combine puntea din s pate este motrică), și tractoare cu ambele punți motrice , acestea putând dezvolta forțe de propulsie mai mari , mai ales în condiții grele de teren. La o roată motrică, forța de propulsie este proport ională cu sarcina radială pe axa roții (de aceea este bine ca tractorul să fie greu, sau se folosesc mase adiționale fixate pe roți sau pe corpul tractorului) și cu coeficientul de ad erență (care depinde de teren și de însușirile pneului). Roțile motrice ale tractorului au dimensiuni foarte mari, pentru ca suprafața de contact să fie mare și pentr u a asigura un volum mare de aer care să suporte masa m are a tractorului Pentru mărirea forței de propulsie la roțile motric e, unele 84 Prin dispozitivele de tracțiune și dispozitivele de acționare tractorul îndeplinește funcțiunile tractoare moderne au roți duble, de exemplu au în t otal patru perechi de roți de aceiași mărime. Tracțiunea pe patru roți este o modalitate de a îmb unătăți forțele de propulsie, în limitele aceleiași puteri disponibile. Un tractor cu toate roțile motrice nu dispune de pu tere mai mare în comparație cu un tractor echipat cu același mot or, dar cu doar două roți motrice. Sistemul de frânare al tractoarelor Un sistem de frânare constă din frânele propriu-zis e (cu bandă, cu saboți, sau cu discuri) și dintr-un mecan ism de comandă, mecanic, pneumatic, sau hidraulic. Tractoarele mai pot avea instalații speciale prin c are se comandă automat frânarea remorcilor cuplate la trac tor, când la acesta se dă comanda de frânare. Echipamentul electric al tractoarelor Bateria de acumulatori și generatorul electric (alt ernator, cu diode redresoare) sunt surse de alimentare cu cu rent continuu; principalii consumatori electrici sunt electromotorul de pornire, farurile, diverse alte lămpi etc. La tractoarele moderne, prin circuite electrice se asigură funcționarea diferitelor aparate de măsură, de cont rol, de comandă și chiar a calculatorului de bord. Bateriil e de acumulatori folosite la tractoare și la combine – a celași tip de baterii se întâlnesc și la majoritatea automobil elor - sunt cu plăci de plumb și electrolit soluți de acid sulf uric. Dezavantajele acestor baterii sunt: prezintă risc m are de poluare a mediului, sunt grele, au durată relativ s curtă de viață, de 1-2 ani, indiferent de modul de exploatar e. Dispozitivele de tracțiune ale tractoarelor servesc la formarea agregatelor cu utilaje tractate: bara tran sversală de tracțiune, dispozitiv cu bara longitudinală de t racțiune, dispozitiv de cuplare a remorcilor ș.a. In schema din figura 33 poate fi văzută și bara transversală de tracțiun e. Priza de putere a tractorului Arborele prizei de putere este amplasat, de regulă, în partea din spate a tractorului și constituie cel ma i răspândit dispozitiv de acționare a mașinilor cu care tractor ul lucrează în agregat. De la arborele motor se transm ite direct mișcarea de rotație cu ajutorul unui arbore canelat. Turația arborelui prizei de putere nu depinde de vi teza de deplasare a tractorului, ci de turația motorului. P entru o anumită turație a motorului, valoarea nominală a ar borelui prizei de putere este de 536 rot/min, pentru cele m ai multe tipuri de tractoare; această valoare este standardi zată, cu valabilitate internațională. Pentru ca mașina acționată să poată lucra la parame trii normali, este necesar ca priza de putere să funcțio neze la 85 La tractoare și la combinele autopropulsate, instalațiile hidraulice îndeplinesc numeroase funcțiuni turația nominală, ceea ce înseamnă, la multe tipuri de tractoare, că motorul trebuie să funcționeze la tur ație mare, la unele chiar la turația maximă (aceasta est e necesar și pentru a oferi mașinii puterea de care a re nevoie), chiar dacă agregatul de mașini se deplasea ză cu viteză. Situații în care tractorul este în treapta de viteză a I- a sau a II-a și motorul este accelerat la maximum s unt frecvent întâlnite și sunt normale. (La automobil accelerarea este totdeauna în concordanță cu treapt a de viteză, proporțională cu viteza de deplasare). Transmiterea mișcării de la priza de putere la orga nele mașinii care beneficiază de acționare se face de re gulă printr-un arbore cardanic și telescopic. Foarte mul te dintre mașinile purtate sau tractate de tractor sunt acțio nate de la priza de putere: mașini de stropit, mașini de aplic at îngrășăminte, greble, cositori, prese de adunat și presat, unele dintre mașinile de lucrat solul. Instalația hidraulică In general, o instalație hidraulică constă din: rez ervor de ulei (la tractor, funcția rezervorului poate fi înd eplinită de carterul transmisiei), filtre de ulei (ulei special pentru instalații hidraulice, capabil să suporte presiuni mari), pompă hidrostatică (de exemplu cu roți dințate), co nducte, distribuitor, motoare hidrostatice. Fig. 32. Schema generală a unei instalații hidrauli ce Schema generală a unei instalații hidraulice este prezentată în figura 32. Motoarele hidrostatice, ca re transformă energia hidrostatică în energie mecanică , pot fi liniare (cilindri hidrostatici de forță, cu simplu efect sau cu dublu efect, cu tijă telescopică ș.a.) sau motoare rotative. La tractoare și la combinele autopropulsate, instal ațiile hidraulice îndeplinesc numeroase funcțiuni. La tractor, sistemul propriu de suspendare în trei puncte, pentru mașini agricole purtate, este acționat hidro static, prin cilindru hidrostatic de forță. Acest sistem, n umit și ridicător hidraulic , are doi tiranți laterali și un tirant central (Fig. 33). 86 Fig. 33. Ridicător hidraulic și bară transversală de tracțiune Prin reglările de la dispozitivul de suspendare se corectează poziția mașinii în plan orizontal și în plan vertical. In afară de ridicare-coborâre, sistemul p ermite lucrul în poziția „flotant“, dând posibilitate orga nelor de copiere - roți de copiere sau patine - ale mașinii agricole de lucru, să urmărească denivelările terenului. Pentru unele mașini agricole cu care lucrează în ag regat, tractorul transmite comenzi prin intermediul furtun elor hidraulice, cu ulei sub presiune, la cilindrii hidr ostatici amplasați pe aceste mașini. In acest mod se obține schimbarea poziției unor părți ale mașinii (poziție de lucru/poziție de transport), ridicarea organelor de lucru pentru depășirea unor obstacole, bascularea benei remorcii ș.a. Instalația hidraulică a combinelor asigură ridicarea și coborârea platformei de recoltare pentru pozițiile transport/lucru și pentru mărirea temporară a înălț imii de tăiere, comanda schimbării poziției rabatorului, co manda reglării variatoarelor de viteză și multe altele. Acționarea hidrostatică se poate baza nu numai pe motoare hidrostatice cu mișcare liniară, cum sunt c ilindrii hidrostatici de forță, ci și pe mișcarea de rotație . Un motor hidrostatic cu mișcare de rotație primește energie hidrostatică prin furtunele de ulei sub presiune și produce energie mecanică, fiind capabil să antreneze în miș care de rotație organele unei mașini agricole. Acționarea c u motoare hidrostatice rotative este avantajoasă în s pecial în cazul în care organele acționate sunt la distanță r elativ mare de sursa de energie mecanică, ceea ce ar impun e transmiterea mișcării prin mai multe mecanisme de 87 transmisie, arbori, lanțuri, curele. Motorul hidros tatic este compact, are dimensiuni reduse și este amplasat dir ect la locul unde este necesară acționarea, iar legătura l a motor se face foarte simplu, prin două furtunuri. Cabina tractorului Odată cu perfecționarea tractoarelor și diversifica rea funcțiilor pe care acestea le îndeplinesc, paralel cu creșterea nivelului calitativ al lucrărilor executa te de agregatul tractor-mașină agricolă, au crescut și ce rințele față de cabină. La tractoarele moderne costul de fa bricație al cabinei și al dotărilor ei au o pondere foarte m are în costul total al tractorului. Cabina trebuie să asig ure condiții optime ergonomice, să fie confortabilă; omul să pri mească informațiile necesare supravegherii și conducerii, să fie protejat împotriva solicitărilor de toate felurile, comenzile să fie accesibile. In fig. 34 este prezentat un asp ect de ansamblu al unei cabine de tractor. Fig. 34. Cabina și comenzile unui tractor Patinarea roții motrice provoacă o pierdere de energie Bilanțul puterii tractorului Puterea efectivă a motorului, Pe, pusă la dispoziția tractorului, este utilizată în felul următor: Pe= P tr+Pr+Pδ+Pt+Pp+Ph ±Pα [kW] Ptr - pierderile de putere în transmisie; Pr -puterea necesară pentru învingerea rezisțentelor la rulare. Această putere este proporțională cu mas a tractorului și cu viteza de deplasare și depinde de condițiile de teren (caracterizate prin coeficientul de rezist ență la rulare); Pδ - pierderile de putere din cauza patinării. Patinarea este fenomenul prin care roata motrică a tractorului parcurge la o rotație un spațiu mai mic decât circumferința roții. La mers în gol patinarea este nulă sau foarte redusă; patinarea este mai mare la mersul în sarcină mare și pe sol afânat. Patinarea provoacă p ierderi 88 de energie; pentru exploatarea tractorului este foa rte important ca patinarea să fie cât mai scăzută; Ptr+Pr+Pδ reprezintă împreună puterea necesară pentru autodeplasarea tractorului; în condiții grel e de lucru în câmp puterea „reținută“ de tractor pentru autode plasare este mai mare, iar pentru mașina de lucru rămâne ma i puțin. In exploatare acest aspect este uneori ignor at, cu consecințe negative asupra posibilității de executa re normală a lucrărilor mecanizate; Pt - puterea de tracțiune, necesară pentru învingerea rezistențelor la tracțiune întâmpinate d e mașinile cu care tractorul lucrează în agregat; Pp - puterea pusă la dispoziție la priza de putere a tractorului, necesară pentru acționarea mașinilor a gricole; Ph - puterea necesară acționării hidraulice (de exemplu, la ridicătorul hidraulic); Pα - puterea necesară pentru învingerea pantei. Această putere depinde de pantă; la coborâre ea acționează în sensul de deplasare. Intre putere, forță și viteză există corelația fund amentală: v FP .= Fig. 35. Bilanțul energetic simplificat la un tract or (după Kutzbach) Produsul dintre putere și timp este energia. In fig . 35 este prezentat într-o formă simplificată bilanțul energe tic al tractorului în agregat cu plugul, un utilaj care nu necesită decât forță de tracțiune. Dintre pierderile de ener gie ale motorului sunt prezentate cele cu pondere mai mare, adică de la evacuare și de la sistemul de răcire al motor ului. Din energia pusă la dispoziție de motor se consumă o pa rte pentru acoperirea pierderilor din transmisie și pen tru învingerea rezistențelor la rulare. Energia disponi bilă este folosită pentru învingerea rezistențelor întâmpinat e de plug din partea solului. Cantitatea de energie nu este d ată direct, ci sub forma echivalentă a cantității de co mbustibil. Puterea disponibilă nu poate fi mai mare decât poat e oferi 89 Performanțele tractoarelor agricole Bilanțul energetic al mașinilor autopropulsate motorul. In limitele aceleiași puteri, dacă forța ( forța rezistentă, opusă în lucru, și pe care tractorul tr ebuie s-o compenseze) este mai mare, viteza va fi mai mică. Exploatarea corectă a tractorului presupune compete nță în alegerea valorilor optime ale vitezei și ale forței de tracțiune. Performanțele tractoarelor agricole Dintre parametrii care caracterizează un tractor, c ei mai importanți sunt cei legați de performanțele motorul ui, ale transmisiei și ale dispozitivelor de acționare pent ru mașinile cu care lucrează în agregat. In mare măsur ă situația este asemănătoare și la partea de acționar e de la combinele autopropulsate. Se deosebesc două categorii de performanțe: - Performanțele tehnice teoretice , de fabricație, care rezultă din proiectare și execuție de către firma constructoare. Aceste performanțe servesc și pentru comparație între diferite tipuri de tractoare, de l a diferite firme. In general se ține seama de valorile nominal e ale diferiților parametri, valori care pot fi puse în e vidență prin testări cu echipamente adecvate. Din această catego rie fac parte, de exemplu, consumul specific de combust ibil, randamentul energetic al motorului la regim nominal , randamentul transmisiei și altele. - Performanțele de exploatare , care sunt influențate puternic de o serie de factori de utilizare, cum su nt: alegerea regimului de lucru al motorului și încărca rea judicioasă a acestuia, alegerea corectă a vitezei d e deplasare ș.a. Orice stângăcie în exploatare duce l a înrăutățirea performanțelor tractorului. Influență negativă asupra performanțelor efective ale tractorului au, deasemenea, și alți factori de exploatare cum sunt întreținerea și reglarea necorespunzătoare, folosir ea altor lubrifianți în locul celor recomandați. 3.2.3. Bilanțul energetic al mașinilor autopropulsa te Mașinile autopropulsate au în alcătuire, în general , majoritatea părților componente similare cu cele al e tractorului, la care se adaugă părțile specifice de lucru, toate constituind un ansamblu compact, unitar. Puterea pe care motorul cu ardere internă al mașini i autopropulsate o pune la dispoziție este utilizată pentru autodeplasare și pentru acționarea organelor de luc ru. In fig. 36 este prezentat bilanțul puterii la o combin ă autopropulsată de recoltat cereale. 90 Fig. 36. Bilanțul puterii la o combină autopropulsa tă de recoltat cereale (după Kutzbach) In condiții de lucru date, dacă puterea necesară pe ntru autodeplasare reprezintă circa 40 % din puterea pus ă la dispoziție de motor, restul de 60 % revine dispozit ivelor de lucru, fără să fie posibile modificări ale ponderii acestora. De exemplu, nu este posibilă creșterea debitului de lucru al aparatului de treer, căci aceasta ar cere o pute re mai mare, care nu este disponibilă. Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la întrebările următoare, ținând cont de spațiul disponibil: a) a) Care sunt funcțiunile pe care le îndeplinește tractorul agricol? b) Care sunt părțile principale ale unui tractor ag ricol? c) Care sunt pierderile inevitabile de energie la funcționarea unui motor cu ardere internă? 91 d) Care sunt parametrii funcționali principali ai m otorului Diesel pentru tractoare și mașini agricole autoprop ulsate? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Tractoarele agricole și mașinile agricole autopropulsate sunt acționate de motoare cu ardere internă. La tractoare și mașinile agricole mari se folosesc motoare Diesel. Motoarele cu aprindere pri n scânteie se folosesc la unele autovehicule de transport din agricultură și la unele mașini agrico le care au nevoie de puteri foarte mici de acționare. - Motorul Diesel este un motor în patru timpi, cu aprindere prin comprimare. Combustibilul cu care funcționează poate fi motorina, biocombustibil, de exemplu biodiesel, sau cu amestec de motorină și biocombustibil. - Din bilanțul energetic al motorului cu ardere int ernă reiese că energia mecanică utilă reprezintă doar 20 - 40 % din consumul de energie, restul fiind pierderi inevitabile de energie prin sistemul de răcire, pri n evacuarea gazelor de ardere și prin radiație. Exploatarea inadecvată provoacă scăderea și mai drastică a randamentului. - Tractorul, ca sursă de energie pentru mașini agri cole purtate sau tractate, dispune de dispozitive de tracțiune, de priza de putere pentru acționarea, pr in mecanisme diferite, a organelor mașinilor agricole cu care tractorul lucrează în agregat, precum și de instalație hidraulică. In afară de acționarea propr iu- zisă tractoarele moderne îndeplinesc și alte funcți uni, ca de exemplu controlul și reglarea parametrilor lucrării executate de mașina agricolă. 3.3. ACȚIONAREA ELECTRICĂ A UTILAJELOR STAȚIONARE P ENTRU MECANIZAREA AGRICULTURII Motoarele electrice folosite pentru acționări în agricultură sunt mașini care transformă energia electrică în en ergie mecanică. Cele mai răspândite sunt motoarele electr ice de Rețineți 92 Pentru acționarea utilajelor agricole staționare se folosesc motoare electrice de curent alternativ, asincrone trifazice curent alternativ, asincrone trifazice și servesc d e regulă la acționarea utilajelor agricole staționare. Pentru p uteri mici există și motoare monofazice de curent alternativ. Acționarea cu motoare electrice a utilajelor agrico le staționare oferă mai multe avantaje: - Motoarele electrice sunt compacte și au dimensiuni relativ reduse, chiar la puteri mai mari ; - Gama de tipuri și puteri ale electromotoarelor este foarte largă, astfel încăt sunt șanse foarte mari s ă poată fi ales motorul potrivit și să fie exploatat corect, l a încărcare normală; - Funcționarea motoarelor electrice nu impune nici un fel de supraveghere; - Motoarele electrice nu necesită întrețineri spec iale. Exemple de utilaje agricole staționare acționate de electromotoare: mașini de curățat semințe, transpor toare, mașini de tratat semințe, ventilatoarele instalații lor de uscare, pompe de apă ș.a. Fig. 37. Motor electric de curent alternativ, pentr u acționarea mașinilor agricole staționare Motorul asincron trifazic , cu rotorul în scurt circuit, este alcătuit din stator (cu carcasă, miez cu crestături ; înfășurări sau „faze“ din conductoare izolate) și r otor (ax; miez din tole de oțel electrotehnic; înfășurări nei zolate, realizate prin turnare, din aluminiu). Tipic pentru aspectul exterior al electromotorului (Fig. 37) este exterio rul carcasei, cu aripioare pentru răcire. Infășurările statorului sunt legate la rețea (conex iunea în stea sau în triunghi, în funcție de tensiune). Roto rul se învârtește datorită interacțiunii câmpurilor magnet ice formate. Turația nominală a rotorului este cu câtev a procente mai mică decât turația de sincronism (tura ția câmpului magnetic învârtitor al statorului) iar ace asta are valoarea: 93 Metodele de pornire a motoarelor asincrone trifazice se aleg în funcție de putere La subîncărcarea motorului electric factorul de putere scade, ceea ce duce la creșterea puterii reactive. Aceasta reprezintă o pierdere și o influențare negativă a rețelei pfns . 60= [rot/min] f - frecvența tensiunii alternative; în România f = 50 Hz p - numărul de perechi de poli ai fiecărei înfășură ri (parametru din construcție) Turațiile de sincronism posibile sunt: 3000 rot /min; 1500 rot/min, 1000 rot/min; 750 rot/min. Metode de pornirea motoarelor asincrone trifazice In momentul pornirii, înfășurările statorului cer d e la rețea un curent mult mai mare (de 6-7 ori mai mare) decât curentul nominal. Acest curent mare provoacă căderi de tensiune, deranjând funcționarea altor consumatori, iar la valori mari poate afecta izolația conductoarelor pr oprii și ale rețelei. Pentru a se evita aceste fenomene nega tive, la pornire se iau măsuri de limitare a curentului: - la motoarele asincrone de putere mică (de ex. N=5,5 kW) pornirea este directă, adică fără măsuri speciale. Curentul este mai mare decât cel nominal, dar efectele provocate sunt neglijabile; - la putere medie (de ex. între 6 și 30 kW), electromotoarele asincrone trifazice pot fi pornite prin comutare Υ-∆ (stea/triunghi), cu condiția ca tensiu nile să permită conexiunea în triunghi pe durata funcționăr ii; - la putere mare metoda de pornire este cu transformator în trepte: la început se aplică o ten siune mai mică și apoi tensiuni din ce în ce mai mari, până l a tensiunea nominală. Transformatorul poate fi comand at manual sau automat. Durata relativă de acționare a electromotoarelor folosite la acționări în agricultură. Pentru utilaje care su nt acționate pe durată scurtă, restul timpului fiiind de repaus (înfășurările se pot răci, menajând astfel izolația ) sunt construite electromotoare mai ieftine, cu izolație mai modestă. Pe plăcuța indicatoare apare notația D.A., cu valoarea de 25 %, sau 40 %, sau 60 %. Un astfel de electromotor nu poate fi însă folosit la aceiași pu tere, la un utilaj cu proces de lucru continuu. Factorul de putere al motoarelor asincrone folosite pentru acționări în agricultură . Factorul de putere cosϕ reprezintă raportul dintre puterea activă în kW (puterea convertită în putere mecanică) și puterea aparentă în kVA (adică puterea oferită electromotorului de către re țea). Intotdeauna cosϕ <1, dar la putere nominală poate avea valoarea cosϕ = 0,75...0,9 . Dacă motorul electric funcționează subîncărcat (puterea cerută este mult mai mică decât cea nominală), factorul de putere scade, ceea 94 ce duce la creșterea puterii reactive, neproductive . Aceasta reprezintă o pierdere și o influențare nega tivă a rețelei. Pentru a se evita aceasta, utilajele acțio nate trebuie să fie exploatate la capacitatea normală. D e asemenea, nu este permis să se înlocuiască la un ut ilaj electromotorul avariat cu un altul de putere nomina lă mult mai mare, căci ar crește consumul neproductiv de en ergie electrică reactivă. Toate acestea sunt de competenț a utilizatorului, nu este nevoie de intervenția unui specialist în motoare electrice. Aparatură de conectare, de comutare și de protecție pentru motoare electrice și pentru alți consumatori electrici Aparatele de conectare sunt: întrerupătoare și cont actoare electromagnetice. Pentru comutare în circuite monofazice se folosesc comutatoare acționate manual. In circuite trifazice comutarea se realizează cu dispozitive din care fac parte mai multe aparate. Fig. 38. Contactor electromagnetic cu dispozitiv cu releu termic Protecția împotriva tensiunii nule . Dacă se întrerupe accidental alimentarea cu energie electrică motorul electric al utilajului se oprește. Fără măsuri speciale de p rotecție, ar exista riscul ca, la revenirea la tensiune norma lă motorul să pornească de la sine, acționând mașina d e lucru. Aceasta poate avea următoarele dezavantaje: - risipă de energie, dacă mașina acționată mer ge în gol; 95 Aparatura aferentă exploatării motoarelor electrice servește la conectare, la comutare și la protecție - accidentarea persoanei care între timp inter vine la părți ale mașinii temporar oprite; - distrugerea mașinii, din cauza înfundării și suprasolicitării, dacă aceasta mașină este din cate goria celor care pot fi pornite doar în gol, de exemplu o mașină de curățiti semințe. Protecția împotriva tensiunii nule, adică evitarea pornirii de la sine la revenirea la tensiune normală, este asig urată de contactorul electromagnetic, în varianta că este do tat pentru comandă manuală de pornire și oprire. Protecția împotriva curenților de suprasarcină . Suprasarcina reprezintă depășirea cu puțin, dar pe perioadă mare de timp , a sarcinii motorului electric, respectiv a curentului. Prin întreruperea alimentăr ii se protejează motorul, care altfel s-ar supraîncălzi ș i s-ar putea arde. Dispozitivele de protecție cu releu ter mic, cu lamele bimetalice, întrerup automat circuitul elect ric de alimentare. Motoarele electrice pot suporta fără pr obleme curenți considerabil mai mari decât cei nominali, d ar pe o perioadă scurtă de timp. In acest caz dispozitivele de protecție împotriva curenților de suprasarcină nu t rebuie să reacționeze. In practică se întâlnesc în mod frecvent aparate combinate, compacte, cu contactor electromagnetic ș i dispozitiv cu releu termic. In fig. 38 este prezent ată o schemă simplificată a unui asemenea aparat. Test de autoevaluare 2. Vă rugăm să răspundeți la întrebările următoare: a) Ce tip de motoare electrice se folosesc la acțio narea utilajelor staționare pentru mecanizarea agricultur ii? b) Care sunt metodele de pornire a motoarelor elect rice asincrone trifazice? c) Ce reprezintă factorul de putere în exploatarea unui motor electric de curent alternativ? 96 d) Care este rolul aparaturii de conectare și a cel ei de protecție la circuitele electrice ale motoarelor el ectrice? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Pentru folosirea corectă, cu randament de convers ie normal, a motoarelor electrice de acționare, trebui e să se cunoască de către personalul de servire: modu l de conexiune a înfășurărilor motorului electric asincron, metodele de pornire. - Incărcarea sub puterea nominală a motorului elect ric duce la pierderi de energie, scăderea randamentului de conversie și perturbarea rețelei - Utilizatorul trebuie să cunoască funcțiunile apar aturii de conectare și de protecție pentru motoare electri ce și pentru alți consumatori și să cunoască efectele folosirii incorecte a acestei aparaturi. Dispozitiv e automate asigurßa protecția împotriva tensiunii nul e și protecția împotriva curenților de suprasarcină. 3.4. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA INTREBĂRILE DIN TE STELE DE EVALUARE Intrebarea nr. 1 a) Tractorul servește la tractare, la acționarea me canică a utilajelor cu care tractorul lucrează în agregat, p rin priza de putere, precum și la acționarea hidrostatică. De asemenea, tractoarele moderne pot asigura, cu ajuto rul aparaturii cu care sunt echipate, adică microproces oare, computer de bord, sisteme GPS, cu programe speciale pentru unele mașini agricole, coordonarea principal elor funcțiuni ale acestor mașini și operarea intervenți ilor necesare pentru corectarea parametrilor de lucru ai mașinii. b) Părțile principale ale unui tractor agricol sunt : motorul Diesel, transmisia, sistemul de rulare, sistemul de direcție, sistemul de frânare, echipamentul electric, dispozi tivele de tracțiune, dispozitive de acționare prin priza de p utere, dispozitive de acționare prin sistemul hidrostatic. Transmisia este alcătuită din ambreiaj, cutie de vi teze și reductor, diferențial, transmisie finală. Numărul m are de 97 trepte de viteză permite exploatarea corectă a trac torului și adaptarea la condițiile diferite de lucru. Pneurile roților au importanță foarte mare, pentru ca forța de propulsi e să fie cât mai mare, patinarea cât mai redusă, lucrarea să fie executată corect și să nu se producă efecte negativ e asupra solului. Alte componente: cabina cu scaun sp ecial, aparatura de comandă și de control, inclusiv comput er de bord, sistem GPS, aparatură specială pentru coordon area parametrilor de lucru al unor mașini cu care tracto rul lucrează în agregat. c) Pierderile inevitabile de energie la funcționar ea normală a motorului cu ardere internă sunt: pierderi de ene rgie termică prin sistemul de răcire al motorului, pierd eri de energie termică odată cu evacuarea gazelor de arder e, pierderi de energie termică prin radiația corpul me talic al motorului, pierderi mecanice de energie pentru acți onarea diferitelor mecanisme ale motorului. Nivelul acesto r pierderi depinde de performanțele proiectării și ex ecuției de către producător. In exploatare aceste pierderi nu pot fi mai mici, în schimb ele pot crește mult dacă exploa tarea nu este corectă, de exemplu dacă sistemul de răcire nu este întreținut sau sistemul de alimentare nu este reglat corespunzător. d) Parametrii funcționali principali ai motorului Diesel pentru tractoare și mașini agricole autopropulsate sunt: puterea efectivă a motorului în kW; turația motorul ui în rot/min; momentul motor în daN.m; consumul orar de combustibil în kg/h sau l/h; consumul specific de combustibil în g/kWh. Valorile nominale ale acestor parametri caracterizează motorul și sunt realizabil i la motorul nou în perfectă stare și în regim nominal. In exploatare valorile diferă de cele nominale, în fun cție de regimul de lucru al motorului și de starea tehnică a acestuia. Intrebarea nr. 2 a) La acționarea utilajelor staționare pentru meca nizarea agriculturii se folosesc preponderent motoare elect rice asincrone de curent alternativ, de cele mai multe o ri motoare trifazice cu rotor în scurt-circuit. Pentru puteri mai mici se folosesc și motoare electrice monofazice de curent alternativ, cu colector sau de tip cu rotor în scur t-circuit. b) Metodele de pornire a motoarelor electrice asinc rone trifazice diferă în funcție de puterea electromotor ului. La motoarele de putere mică se poate aplica metoda por nirii directe, fără măsuri specifice de precauție. Motoar ele de putere medie pot fi pornite prin metoda comutării s tea- triunghi, prin care se reduce valoarea inițială a c urentului 98 de pornire, menajând astfel rețeaua electrică și consumatorii electrici. Motoarele electrice de pute ri mari, destul de puțin răspândite în agricultură, pot fi p ornite în trepte, cu reostat de pornire, dacă au rotor bobina t. c) Factorul de putere reprezintă raportul dintre puterea activă în kW, adică puterea convertită în putere me canică, și puterea aparentă în kVA, adică puterea oferită electromotorului de către rețea. Intotdeauna factor ul de putere este <1, dar la putere nominală poate avea valoarea 0,75...0,9. Dacă motorul electric funcțion ează subîncărcat, factorul de putere scade, ceea ce duce la creșterea puterii reactive, neproductive. Aceasta reprezintă o pierdere și o influențare negativă a r ețelei. Pentru a se evita aceasta, utilajele acționate treb uie să fie exploatate la capacitatea normală . d) Aparatura de conectare și a celei de protecție l a circuitele electrice ale motoarelor electrice asigu ră exploatarea corectă a acestora. Dintre aparatele de conectare cele mai răspândite sunt contactoaele cu releu termic. Ele servesc la conectarea cu comandă manual ă, precum și la protecția împotriva tensiunii nule, pr in care se evită pornirea de la sine după o întrerupere intemp estivă a alimentării cu curent electric. In acest fel se ev ită avarierea mașinii și accidentarea personalului de s ervire. Dispozitivele de protecție cu releu termic întrerup automat circuitul electric de alimentare, evitând astfel ac țiunea supraintensităților de suprasarcină. 3.5. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 2 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 3, in titulată ”Utilizarea energiei în mecanizarea agriculturii ”. Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. 99 Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 1) Explicați funcțiile pe care le îndeplinește trac torul agricol ca sursț de energie pentru mașini agricole, – 1 p 2) Explicați modul de funcționare a unui motor Dies el și prezentați principalii parametri funcționali ai mot orului, – 2 p 3) Explicați și concretizați rolul pe care îl are f iecare dintre dispozitivele de tracțiune și dispozitivele de acți onare de la tractor, – 1 p 4) Prezentați și comentați bilanțul puterii tractor ului agricol, – 2 p 5) Explicați condițiile de utilizare a motoarelor e lectrice asincrone pentru acționarea utilajelor agricole sta ționare, relevând și rolul aparaturii de conectare și de pro tecție, – 3p 3.6. Bibliografie minimală Ciulu, G., G. Bârcă : Factori care influențează consumul de combustibil l a efectuarea arăturii cu tractorul U-650 . Mecanizarea agriculturii. Nr. 10, Redacția Revist elor Agricole, București. 2000. Mihățoiu, I. : Reducerea consumului de motorină prin folosirea efi cientă a motorului tractorului U-650 . Mecanizarea agriculturii. Nr. 10, Redacția Revist elor Agricole, București, 2000. Mitroi, A., M. Caravețeanu, N.A. Udroiu : Reducerea consumului de energie pentru lucrări mecanizate la culturi de câmp . Lucrările Sesiunii Științifice USAMV București, Lucrări științifice, Seria A, Vol. XLVII, Agronomie , 2004. Mitroi, A. : Utilaje tehnologice . Manual universitar. USAMV, Departamentul de Învățământ la Distanță. București, 2011. Popescu, S., M. Bădescu : Metode și mijloace pentru determinarea consumului d e combustibil al motoarelor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 11 Redacția Reviste lor Agricole, București. 2001. Roșca, R. et al: Unele considerații privind adaptarea tractorului U- 445 la alimentarea cu ulei de rapiță. Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de învă țământ superior agronomic la Iași”. USAMV Iași, 2002. Șandru, A. : Reducerea consumului de combustibil pe unitatea de suprafață lucrată . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1. Redacția Revistelo r Agricole, București. 2001 100 Unitatea de învățare nr. 4 MECANIZAREA LUCRĂRILOR SOLULUI, A LUCRĂRILOR DE SEM ĂNAT ȘI A LUCRĂRILOR DE PLANTAT ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 4.1. Obiectivele unității de învățare nr. 4 100 4.2. Mecanizarea lucrărilor solului 10 0 4.3. Mecanizarea lucrărilor de semănat și a lucrări lor de plantat 115 4.4. Comentarii și răspunsuri la teste 124 4.5. Lucrare de verificare nr. 4 126 4.6. Bibliografie minimală 127 4.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 4 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Cunoașteți plugurile și mecanizarea lucrării de ar at • Cunoașteți principalele lucrări mecanizate de preg ătire a patului germinativ, precum mașinile agricole cu c are se execută aceste lucrări • Cunoașteți lucrarea mecanizată de prășit și cultivatoarele cu care această lucrare se realizeaz ă • Puneți în evidență avantajele lucrărilor minime al e solului în comparație cu lucrarea mecanizată de ara t cele mai importante caracteristici ale combustibilo r folosiți în mecanizarea agriculturii • Puneți în evidență mașinile și reglările lor funcț ionale la mecanizarea lucrării de semănat în rânduri și la mecanizarea lucrării de semăt în cuiburi 4.2. MECANIZAREA LUCRĂRILOR SOLULUI Prin lucrările solului se asigură condiții favorabile pentru executarea corectă a lucrării de semănat, precum și încorporarea în sol a îngrășămintelor Lucrările solului au rolul de a asigura condiții op time pentru pentru plantele cultivate. Prin intervenții mecanic e se modifică dimensiunea particulelor de sol, modul de așezare al acestora, regimul porilor și al vaselor capilare. Prin aceasta sunt influențate dezvoltarea sistemulu i radicular, circulația apei și a aerului. Prin lucrările solului se asigură condiții favorabi le pentru executarea corectă a lucrării de semănat, precum și încorporarea în sol a îngrășămintelor. De asemenea, la întreținerea culturilor cu ajutorul mijloacelor mec anice, odată cu extirparea buruienilor solul este lucrat p e o adâncime mică la partea superioară. In fig. 39 este 101 prezentat schematic efectul asupra solului al lucră rilor executate cu diferite utilaje. Fig. 39. Efectul asupra solului al lucrărilor execu tate cu diferite utilaje (după Köller) a- afânare și întoarcerea brazdei, la lucrarea cu p lugul; b- afânare și amestecare, la lucrarea cu organe de afânare și organe rotative de lucrat solul la adâncime mică; c- afânare fără întoarcere și fără amestecare Plugurile servesc la arat, adică tăierea unei brazde și răsturnarea acesteia 4.2.1. Pluguri. Mecanizarea lucrării de arat Plugurile servesc la arat, lucrare de bază a solului, constând din tăierea unei brazde și răsturnarea ace steia. In funcție de condițiile de lucru, sol și de alți f actori, se produce și o dislocare a brazdei (rupere în bulgări de mărimi diferite; termenul de „mărunțire“ poate gene ra confuzii). Deși răsturnarea se produce la un unghi mai mic de 180o, se poate considera că are loc o inversare de poziție, stratul înțelenit, sau cu miriște de la su prafață ajunge în partea inferioară, iar la suprafață este adus sol de la adâncimea la care se execută aratul. Plugurile clasice sunt echipate cu trupițe. O trupiță este alcătuită din: brăzdar, cormană, plaz, bârsă (Fig. 40). Fig. 40. Trupița și cuțitul disc ale unui plug Brăzdarul , cu tăișul principal în plan orizontal, are rol de a tăia brazda. Cormana are rol de a răsturna brazda și de a o mărunți. Gradul de mărunțire depinde de tipul de cormană, dar și de tipul de sol și starea acestuia. Gradul de răsturnare depinde de tipul de cormană. Cormanel e 102 obișnuite au suprafața compactă; există și cormane din benzi, numite și cormane de tip pieptene, mai ușoar e și care contribuie la reducerea consumului de energie pentru arat. Alt avantaj al acestui tip de cormană este și acela că diminuează riscul aderării solului umed pe suprafaț a activă a cormanei. Plazul asigură stabilitatea trupiței și prin aceasta poziția corectă. Bârsa are rol de susținere a celorlalte componente ale trupiței. In fig. 41 este preprezentată schematic arătura, re zultată din dispunerea brazdelor la lucrarea de arat cu un plug cu trupițe clasice. Fig. 41. Dispunerea brazdelor rezultate la lucrarea de arat cu plugul In fața trupițelor plugul poate avea cuțite, de exe mplu de tip disc vertical, care taie solul, reducând rezist ența la înaintare a plugului și contribuind la delimitarea mai corectă a peretelui brazdei. Fig. 42. Trupițe de plug cu diferite tipuri de corm ane (după Köller) Plugurile cele mai răspândite sunt purtate la ridic ătorul hidraulic al tractorului. Adâncimea de lucru poate fi reglată 103 Plugul normal răstoarnă brazda spre o singură parte cu ajutorul unui mecanism cu roată de copiere. Plugul normal răstoarnă brazda spre o singură parte (dreapta). Metode de deplasare în lucru: în parți ( primele două brazde dus-întors sunt la mijlocul parcelei, b razdele sunt răsturnate spre marginile longitudinale ale pa rcelei); la cormană (aratul începe de la marginea din stânga a parcelei, după întoarcerea la cap continuă la cea d e a doua margine etc, brazdele sunt răsturnate către ax a longitudinală a parcelei). Fig. 43. Plug reversibil Plugul reversibil. răstoarnă brazda alternativ, spre dreapta și spre stânga Plugurile reversibile (Fig. 43) au două perechi de trupițe dispuse la 180o și răstoarnă brazda alternativ, spre dreapta și spre stânga; schimbarea poziției este comandată hidraulic. Deplasarea în lucru a plugului reversibil se face în suveică. Fig. 44. Metode de deplasare în lucru la executarea aratului cu plugul a- arătura în lături; b- arătura la cormană; c- dep lasarea în suveică In funcție de adâncimea de lucru , plugurile sunt: pluguri pentru arături superficiale; pluguri pentru arături normale (de exemplu adâncimi cuprinse între 18 și 30 cm); p luguri 104 Grapele servesc mărunțirea solului, afânare, distrugerea buruienilor pentru arături adânci; pluguri pentru arături foart e adânci (numite și pluguri de desfundat). In fig. 44 sunt prezentate schemele metodelor de deplasare în lucru la executarea arăturii cu plugul normal și cu plugul reversibil. 4.2.2. Grape Grapele servesc, în general, la mărunțirea solului, afânare, distrugerea buruienilor ș.a., dar destinația precis ă depinde de fiecare tip de grapă. Fig. 45. Grapa cu colți ficși Grape cu colți ficși . Sunt destinate mărunțirii brazdei, bulgărilor, după lucrări de bază ale solului (Fig. 45). Grape cu colți reglabili . Poziția colților față de sol poate fi reglată. Cu cât unghiul făcut de colți cu solul est e mai mare, cu atât colții pătrund mai profund și efectul de mărunțire este mai accentuat. La unghiuri mai mici, lucrarea este mai de suprafață și poate fi aplicată pentru distrugerea crustei pe un teren pregătit anterior s au chiar semănat. Grapa stelată . Organele active, în formă de stea cu colți, se rotesc datorită contactului cu solul (Fig. 46). Ele sunt montate solidar pe un ax patrat, ceea ce asigură acționarea reciprocă și sporesc prin aceasta caract erul agresiv, prin care se dislocă bulgării de sol. Grap a stelată poate lucra în agregat cu plugul, realizând mărunți rea brazdelor de la trecerea anterioară. 105 Fig. 46. Grapă stelată Grapa cu discuri (Fig. 47). Organele active, discuri cu tăiș neted sau cu tăiș crestat, sunt montate pe ax patra t, ceea ce duce la acționarea reciprocă. In mod normal, dis curile, care sunt dispuse în planuri verticale care fac un anumit unghi cu direcția de înaintare, se rotesc datorită contactului cu solul și pătrund în sol, tăindu-l. A dâncimea de lucru a grapelor cu discuri este cu atât mai mar e, cu cât unghiul de atac (reglabil) este mai mare și cu cât masa grapei (eventual și cu mase adiționale) este mai ma re. Discurile cu tăiș crestat au efect mai pronunțat de mărunțire. Fig. 47. Grapă cu discuri Grapele cu discuri au multe domenii de utilizare, d ar cel mai răspândit este cel al pregătirii terenului după lucrarea de arat, lucrare ce precede pe cele de pregătire ma i fină a patului germinativ. Se mai folosesc la dezmiriștit, la încorporarea îngrășămintelor distribuite pe sol, la grăparea pajiștilor ș.a. Fig. 48. Grapă cu rotoare cu colți, cu acționare de la priza de putere a tractorului 106 Grape cu organe active acționate de la priza de put ere a tractorului . Organele active pot fi cu mișcare în plan vertical (de exemplu colți prinși rigid pe bare cu mișcare rectilinie-alternativă, perpendicular pe direcția d e înaintare) sau colți fixați pe discuri rotative orizontale). A vantaje: lucrare energică, cu o mărunțire bună și uniformă a solului. Dezavantaje: consum specific de energie este mare. Fig. 49. Grapă cu colți prinși rigid pe bare cu miș care rectilinie-alternativă, cu acționare de la priza de putere a tractorului Tăvălugii au organe active rulante diferite, în funcție de specificul lucrării executate 4.2.3. Tăvălugi Tăvălugii au organe active rulante, iar tipul acest ora determină specificul lucrării executate. Tăvălugi netezi . Organul activ este cilindru metalic, care poate fi umplut cu nisip pentru a fi mărită masa. S ervesc la îndesarea solului care anterior a fost intens prelu crat, mărunțit, afânat, pregătit pentru semănat, obținând u-se astfel condiții pentru un contact bun al semințelor cu solul. Tăvălugi din roți cu pneuri . Mai multe roți cu pneuri, montate pe un ax orizontal perpendicular pe direcți a de înaintare, au efect asemănător cu cel al tăvălugilo r netezi. Pot fi purtați în fața sau în spatele tractorului. Tăvălugi elicoidali . Organul de lucru, cilindric, format din vergele dispuse după elice și fixate pe discuri ine lare, cu mici proeminențe la locul de contact cu vergelele, se rotește datorită contactului cu solul. Lucrează pe teren prelucrat deja, mărunțit, afânat, realizând microni velarea particulelor de sol și o îndesare fină. Această luc rare poate încheia grupa de lucrări pentru pregatirea patului germinativ. Tăvălugi inelari : - Tăvălugi inelari cu acțiune de suprafață : Tăvălugi cu inele cilindrice, cu pinteni. Inelele s e rotesc liber pe ax. (Fig. 50). Efectul lucrării este de mă runțire a bulgărilor mici, de îndesare locală a solului. Lucr area poate să contribuie la pregătirea patului germinati v. 107 Fig. 50. Tăvălugi inelari Tăvălugi cu inele alternate. La tăvălugul de tip Ca mbridge (Fig. 51.a) inelele cu muchia netedă sunt alternate cu cele cu muchie dințată, toate putându-se roti liber pe a x. La unele tipuri, axul are diametrul foarte mare în rap ort cu diametrul exterior al inelelor. Lucrarea, care asig ură un contact bun al semințelor cu solul, poate fi execut ată înainte sau după semănat. La tăvălugul de tip Crosk ill (Fig. 51.b) sunt alternate inele cu pinteni laterali cu i nele cu periferia dințată. - Tăvălugi cu acțiune de profunzime (Fig. 51.c) : Tăvălugii cu inele robuste, cu grosime relativ mare , dar cu tăiș pronunțat, realizează mărunțirea solului. Pot lucra în agregat cu alte mașini sau unelte pentru pregătirea patului germinativ. Fig. 51. Tăvălugi inelari a- tăvalug cu inele alternate, cu periferia netedă și cu periferia dințată (tip Cambridge); b- tăvălug cu inele alternate, cu pinteni laterali și cu periferi a dințată (tip Croskill); c- tăvălug inelar cu inele cu muchie tăietoare Principalele lucrări care se execută cu ajutorul cultivatoarelor sunt: prășit, cultivație totală, pregătirea patului germinativ 4.2.4. Cultivatoare Cultivatoarele sunt echipate cu cuțite, care pot fi de diferite tipuri, și cu care solul este lucrat la adâncime re lativ mică. Secțiile unui cultivator sunt prinse prin intermedi ul unui paralelogram deformabil la cadrul principal, dispus perpendicular pe direcția de înaintare. Acest siste m permite nu numai copierea de către fiecare secție a denivelărilor terenului, ci și mențirea organelor a ctive în pozitie corectă, adică paralele cu solul. Principalele lucrări care se execută cu ajutorul cultivatoarelor sunt: prășit, cultivație totală, pr egătirea 108 patului germinativ. Lucrarea mecanizată de prășit . Secțiile cultivatorului sunt dispuse pe cadru la distanțe egale cu distanța dintre rândurile de plante, la culturi prășitoare (porumb, sfeclă etc). Se folosesc cuțite de tip săgeată cu aripi eg ale, la mijlocul intervalului dintre rânduri, și cuțite de tip săgeată unilaterală, în zonele învecinate cu rândurile de p lante (Fig. 52). Solul este prelucrat la adâncime mică, s unt tăiate buruienile de pe spațiul dintre rânduri și este dis trusă crusta. Reglările se fac în așa fel, încât să fie m enajate plantele de cultură. Fig. 52. Secție de cultivator, echipată pentru prăș it cu două cuțite de tip săgeată unilaterală și un cuțit de tip săgeată cu aripi egale Ecartamentul roților tractorului va fi reglat să fi e egal cu multiplul distanței între rândurile de plante. Fig. 53. Organe de afânare cu elemente elastice Cultivatorul echipat pentru pregătirea patului germ inativ Cultivatorul poate fi echipat cu cuțite de tip dalt ă, prinse rigid, săgeată îngustă, gheară ș.a. Cultivatorul cu cuțite prinse pe brațe curbate elastice execută o mărunțir e eficace a bulgărilor de dimensiunii medii sau mici, datorită 109 vibrațiilor care se produc la contactul cu solul (F ig. 53). Fig. 54. Cultivator cu cuțite prinse pe brațe elast ice, pentru a executa o mai bună mărunțire a solului în vederea pregătiri i patului germinativ Lucrarea cu freza nu se pretează să fie aplicată la cultura mare, în loc de arătură, deoarece pulverizează exagerat solul și are un consum foarte mare de energie Utilajul cu organe active vibratoare, folosit la pr egătirea patului germinativ poartă uneori și denumirea de vibrocultor (Fig. 54). 4.2.5. Freze de lucrat solul Frezele sunt mașini cu organe active acționate de l a priza de putere a tractorului, destinate lucrării solului la adâncime relativ mică. Organele de lucru ale frezei sunt cuțite în formă d e „L“, montate pe discuri verticale dispuse pe un arbore o rizontal (Fig.55). Rotorul cu cuțite este acționat de la pri za de putere prin intermediul unei transmisii. Viteza per iferică a cuțitelor este mult mai mică decât viteza de deplas are a agregatului; cuțitele taie felii de sol, pe care le aruncă înspre partea posterioară, impactul cu carcasa și c apota contribuind la mărunțire. Adâncimea de lucru se reg lează cu ajutorul unor patine. Lucrarea cu freza nu se pretează să fie aplicată la cultura mare, în loc de arătură, deoarece pulverizează exag erat solul și are un consum foarte mare de energie, în s chimb poate fi utilizată în sere și solarii, precum și pe ntru pajiștile degradate, în vederea reînsămînțării. 110 Fig. 55. Freză de lucrat solul 4.2.6. Mecanizarea lucrărilor de afânat solul Mașinile de afânat solul pot lucra la adâncime mare sau foarte mare, această lucrare periodică fiind menită să anihileze efectele compactării solului ca urmare a lucrărilor repetate cu plugul și a trecerii agregatelor grele de mașini agricole. In fig. 56 este prezentată o mașină de af ânat solul cu organe de lucru prinse pe cadru rigid. Fig. 56. Mașină de afânat solul cu organe de lucru prinse pe cadru rigid Mașinile de afânat solul pot lucra la anihilează efectele compactării solului Mașinile de afânat solul care lucrează la adâncime mică sau medie servesc la afânarea solului compacta t în straturile de la suprafață. Pentru afânarea la adâncime se folosesc: pluguri speciale de desfundat; mașini de afânat, cu organul de lucru sub forma unui cuțit robust, acționat în mișc are oscilantă de la priza de putere; scarificatoare, su bsoliere.. 4.2.7. Agregate speciale de mașini pentru pregătire a patului germinativ Pregătirea patului germinativ în vederea semănatulu i constituie una dintre cele mai importante grupe de lucrări mecanizate. Prin acțiunea diferitelor tipuri de org ane 111 active, cu respectarea cerințelor privind lucrările anterioare, umiditatea solului în momentul prelucră rii, adâncimea de lucru, modul de intervenție asupra particulelor de sol, uniformizare, netezirea la sup rafață și altele, se obțin condiții favorabile pentru executa rea corectă a semănatului și condiții optime pentru înc olțire, răsărire și dezvoltarea plantei. Fig. 57. Patul germinativ care trebuie pregătit pri n lucrări mecanizate adecvate (după Köller) Fig. 58 . Agregate combinate pentru pregătirea patu lui germinativ (după Köller) 112 Agregatele speciale combinate pregătesc la o singură trecere patul germinativ Tendința pe plan mondial este de a se folosi combin ații cu multe tipuri de unelte și mașini agricole, care la o singură trecere să pregătească definitiv patul germinativ, prin executarea diferitelor operații de mărunțire, afâna re, micronivelare, îndesare superficială a solului. Agregatul combinat poate fi alcătuit din mai multe tipuri de grape, rulante sau acționate, cu efect diferit asup ra solului, secții de cultivator, tăvălugi ș.a. Unele agregate combinate pentru pregătirea patului germinativ sunt cunoscute la noi și sub denumirea de combinatoare (Fig. 58). 4.2.8. Mecanizarea în sistemele de lucrări minime a le solului In sistemele clasice pentru culturi de câmp folosir ea plugului este obligatorie, caracteristica principal ă a lucrării de arat fiind răsturnarea brazdei. In sistemul agriculturii durabile, cerința principa lă de menajare și conservare a solului presupune în primu l rând renunțarea la răsturnarea brazdei, adică eliminarea lucrării de arat cu plugul. Renunțarea la aratul cu plugul mai are și alte avan taje, în special prin reducerea consumurilor de energie și reducerea timpului de lucru. Fig. 59. Agregat de mașini pentru lucrarea cu inten sitate redusă a solului (după Köller) Mecanizarea oferă soluții pentru diferitele variant e de cultivare fără arat. Dintre utilaje care se preteaz ă la mecanizare cu lucrări minime, menajatoare ale solul ui, fac parte: - utilaje pentru afânarea solului fără rasturnare, înainte de semănat: utilaje de afânat cu organe de lucru neacționate, lucrând prin translație, și utilaje cu organe de lucru acționate de la priza de putere a tractorului ; - utilaje pentru lucrarea cu intensitate redusă a solului concomitent cu lucrarea de semănat: grape 113 Pentru tehnologiile de cultură cu lucrări minime ale solului se folosesc atât utilaje existente pentru tehnologiile clasice, cât și utilaje construite special în acest scop acționate de la priza de putere, freze de lucrat so lul; - utilaje care execută o combinație între lucrarea minimă a solului și semănat; - utilaje pentru semănat direct, fără lucră ri ale solului, singura intervenție asupra solului fiind cea a brăz darelor mașinii de semănat direct. Agregatul de mașini din fig. 59 este constituit din tr-un dispozitiv cu organe rotative pentru mărunțirea res turilor vegetale de la cultura anterioară, organe de afânar e și un rotor cu cuțite pentru lucrarea la adâncime foarte mică a solului. Tehnologii de cultură cu lucrări minime ale solului au fost experimentate și aplicate în multe țări, în preocup area de a reduce consumurile de energie și de a conserva însu șirile solului. Se folosesc atât mijloace de mecanizare ex istente pentru tehnologiile clasice, cât și utilaje constru ite special în acest scop. La noi în țară mijloacele tehnice pe ntru executarea lucrărilor minime ale solului au creat c ondiții favorabile pentru desfășurarea de cercetări în aces t domeniu. Foarte bune rezultate s-au obținut prin cercetările catedrelor de agrotehnică, fitotehnie, mecanizare, de la Universitățile de Științe Agronom ice de la București, Cluj-Napoca, Iași. Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a. Care sunt principalele categorii de pluguri pent ru mecanizarea lucrării de arat? b. Care este destinația grapelor și cu ce fel de or gane active sunt echipate? c. Ce funcții îdeplinesc tăvălugii în cadrul lucrăr ilor mecanizate de pregătire a patului germinativ? 114 d. La ce lucrări sunt folosite frezele pentru lucra t solul? e. Care sunt utilajele folosite pentru mecanizarea lucrărilor minime ale solului? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - La sistemul de cultivare cu răsturnarea brazde i cea mai importantă este lucrarea de arat. Plugurile pot fi pentru arături superficiale, pentru arături normale și plu guri pentru arături adânci. Plugurile cele mai răspândite sunt cele cu trupițe, cu răsturnarea brazdei pe o singură parte la plugul normal, sau cu răsturnarea alternativă pe ambele pă rți, la plugurile reversibile. La lucrarea de arat, metodel e de deplasare în lucru au importanță în ceea ce priveșt e calitatea lucrării, capacitatea de lucru, consumul de energie. - Grapele servesc la mărunțirea solului, afânare , distrugerea buruienilor, dar destinația precisă dep inde de fiecare tip de grapă. Grapele cu organe neacționate sunt: grape cu colți ficsi, grape cu colți reglabili, gra pe stelate, grape cu discuri. Grapele acționate de la priza de putere, cu organe rotative, sau cu organe cu mișcare rectil inie oscilantă, au un consum mai mare de energie, dar se remarcă prin calitatea foarte bună a mărunțirii sol ului. - Tăvălugii netezi și tăvălugii din roți cu pneu ri servesc la îndesarea solului care anterior a fost intens prelu crat, mărunțit, afânat, pregătit pentru semănat, obținânu -se condiții pentru un contact bun al semințelor cu sol ul. Tăvălugii elicoidali realizează micronivelarea part iculelor de sol anterior prelucrat cu alte utilaje, precum ș i o îndesare fină. Tăvalugii inelari cu acțiune de supr afață realizează mărunțirea bulgărilor mici și o îndesare a solului, favorizând în final contactul semințelor c u solul. Tăvalugii inelari cu acțiune de profunzime realizea ză marunțirea solului, putând lucra împreună cu alte m așini sau unelte penru pregătirea patului germinativ. - Cultivatoarele sunt echipate cu cuțite de dife rite tipuri și dispuse în diferite moduri, putând executa prășitul între rânduri la culturile prășitoare, lucrarea de cultiv ație totală, pe toată lățimea de lucru, pregătirea patului germi nativ. Rețineți 115 - Agregatele combinate pentru pregătirea patului germinativ, numite uneori combinatoare, execută din tr-o trecere mărunțirea, afânarea, micronivelarea, îndes area superficială a solului. - Utilajele pentru afânat solul execută lucrarea periodică la adâncime mare a solului, în scopul anihilării ef ectelor compactării solului ca urmare a lucrărilor repetate cu plugul și a trecerii agregatelor grele de mașini ag ricole. - Frezele de lucrat solul, cu rotor cu cuțite ac ționat de la priza de putere a tractorului, pot servi la prelucr area la adâncime mică a terenului pe pajiștile care necesit ă regenerarea periodică prin reînsămânțare, dar nu se pretează la lucrat solul în cultura mare, deoarece pulverizează exagerat solul și au un consum foarte mare de energie. Mecanizarea lucrărilor minime ale solului se bazează pe unele utilaje existente în tehnologiile clasice, dar și pe utilaje speciale, cum sunt combinațiile d e mașini și unelte cu organe pentru mobilizarea superficială a solului și cu organe de semănat concomitent. Pentru semănat direct, fără mobilizarea prealabilă a solul ui, se folosesc semănători care pot avea brăzdare de tip d isc. 4.3. MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE SEMĂNAT ȘI A LUCRĂRI LOR DE PLANTAT Iimportanța tratării semințelor în fermă a scăzut deoarece semințele sunt livrate de întreprinderi sau firme specializate 4.3.1. Mecanizarea lucrării de tratat semințe Utilajele pentru tratat semințe sunt staționare. Ce le cu funcționare discontinuă (în șarje) pot avea o camer ă de amestecare în care se pun, dozate în prealabil, sem ințele și substanța de tratare. Camera de amestecare este pusă apoi în mișcare cu ajutorul unui mecanism. Mașinile cu proces continuu au sisteme de dozare continuă a semințelor și a substanței de tratare și dispozitive de amestecare (de exemplu cameră cu dis curi orizontale rotative). Aceste mașini pot fi: cu elev ator cu cupe; cu rotor înclinat și palete radiale etc. Deoarece în prezent materialul de semănat este livr at de întreprinderi sau firme specializate, la care trata rea face parte din procesul tehnogic normal, importanța trat ării semințelor în fermă a scăzut considerabil. 4.3.2. Mecanizarea lucrării de semănat în rânduri Mașinile de semănat în rânduri servesc la dozarea semințelor și depunerea lor la o anumită adâncime î n sol, cu un debit uniform de semințe, care să asigure o a numită cantitate de semințe la hectar, potrivit tehnologie i culturii. 116 Semănătorile normale se pretează la semănat cereale păioase, plante furajere ierboase, alte culturi. In fig. 60 este prezentată o schemă simplificată a unei mașini de semănat în rânduri, iar în fig. 62 este redată o ve dere de ansamblu a unei semănători. Fig. 60.Schema unei mașini de semănat în rânduri Mașina de semănat în rânduri dozează semințele și le depune la o anumită adâncime în sol, cu un debit uniform de semințe, asigurând o anumită cantitate de semințe la hectar Mașina de semănat în rânduri O mașină de semănat în rânduri este alcătuită din c utie de semințe, aparate de distribuție, tuburi de conducer e, brăzdare, organe de acoperire, transmisie. - Cutia de semințe , are agitator care împiedică formarea bolților, favorizând curgerea semințelor; - Aparatele de distribuție , au rol de dozare a semințelor. Se întâlnesc numeroase tipuri de aparate de distrib uție: cu cilindru canelat; cu cilindru cu pinteni; cu palete ; aparat centrifugal; aparate cu dozare mecanică și distribu ție pneumatică ș.a. Câteva distribuitoare mecanice sunt prezentate în fig. 61. Fig. 61. Distribuitoare pentru mașini de semănat în rânduri a- cilindru cu caneluri; b- cilindru cu pinteni Un aparat de distribuție răspândit este cel cu cili ndru rotativ cu pinteni. Debitul de semințe, și deci și cantitatea de semințe la hectar, depind de turația rotorului c u pinteni. Tabelele puse la dispoziție de firmele constructoar e, în cartea tehnică a mașinii și afișate pe mașină, conț in indicații pentru reglarea cantității de sămânță la hectar: pentru o anumită cultură, la cantitatea aleasă de s ămânță sunt recomandate diferite trepte la cutia specială de viteze 117 și schimbări ale roților dințate sau de lanț, din a lcătuirea transmisiei. Pentru a avea certitudinea că efectul reglării este cel dorit, se recurge la verificarea debitului efectiv de sămâ nță, prin așa numita probă a semănătorii , executată fie staționar, fie în teren; - Tuburile de conducere a semințelor sunt din tablă sau din material plastic, în diferite variante construc tive; - Brăzdarele au rolul de a deschide în sol rigole în care se depun semințele. Brăzdarele semănătorilor sunt: -brăzdare de tip ancoră - un corp pe care se montează un vârf ascuțit, cu suprafața de lucru concavă; - brăzdare culturale - cu vârf curbat, cu suprafața de lucru convexă; lucrează foarte bine pe terenuri bine pregătite și sunt folosite la cele ma i multe dintre semănătorile universale; - brăzdare cu discuri - cu un disc sau două, lucrează bine și în sol cu umiditate mai ridicată ș i cu resturi vegetale. Fig. 62. Mașină de semănat în rânduri, vedere gener ală Pentru multe culturi adâncimea de depunere a seminț elor în sol trebuie să fie mică. Nerespectarea adâncimii de semănat poate avea influență negativă asupra încolț irii și răsăririi plantei. Pentru astfel de plante se folos esc brăzdare speciale, cu limitatoare ale adâncimii de pătrundere în patul germinativ. Distanța dintre rânduri este fixă, dată prin constr ucția mașinii, de exemplu 12,5 cm; - Organele de acoperire , de exemplu inele metalice prinse articulat între ele și formând o rețea care netezeș te particulele de sol de la suprafață, sau organe de a coperire cu colți rigizi sau elastici, sau role de tasare ș. a., asigură acoperirea uniformă cu sol a semințelor; - Transmisia, constând din lanțuri și roți dințate și o cutie specială de viteze, cu un număr mare de trepte, per mite 118 obținerea de turații diferite ale distribuitoarelor . Pentru reglarea semănătorii pentru o anumită cantitate de sămânță la hectar, pentru o anumită cultură, se fol osesc indicațiile din tabele privind treapta de viteză de la transmisia specială. Fig. 63. Mașină de semănat în rânduri, cu conducere pneumatică a semințelor (Accord) Acționarea tuturor semănătorilor se face de la una din roțile proprii ale mașinii La toate semănătorile acționarea se face de la una din roțile proprii ale semănătorii . In consecință, cantitatea de semințe distribuită nu este influențată de viteza d e deplasare a agregatului. Teoretic, agregatele de semănat ar putea lucra cu o viteză oricât de mare, practic însă viteza de lucru este l imitată de alți factori: la viteză mai mare scade calitatea lu crării, căci conducerea tractorului este mai imprecisă, vibrații le mașinii duc la neuniformități în depunerea semințel or în sol. Experiența practică, atestată și de cercetări, arat ă că folosirea unor viteze mai reduse de lucru la semăna t poate influența favorabil producția, datorită faptului că se menține mai bine adâncimea de semănat, scade frecve nța înfundărilor la brăzdare, răsărirea plantelor este mai bună, deoarece este realizat un contact mai bun al seminț elor cu solul, și prin aceasta cu apa din spațiile capilare din sol. - Marcatoarele de urmă servesc la conducerea corectă a agregatului de semănat, în așa fel încât rândurile învecinate ale trecerilor să fie la aceiași distanț ă între ele ca și distanța normală între rânduri. Poziția organ ului de marcare – de exemplu un disc - care trasează o urmă depinde de distanța între rânduri, numărul de rându ri la o trecere, ecartamentul roților de direcție ale tract orului. Agregatul de semănat se deplasează în suveică (Fig. 64). La unele mașini de semănat, transportul până la bră zdare al semințelor dozate de un dozator special este asi gurat 119 pneumatic, cu ajutorul curenților de aer, prin inte rmediul unor furtune. In fig. 63 este prezentată o semănăto are cu conducere pneumatică a semințelor. Fig. 64. Schema deplasării în lucru a agregatului d e semănat în rânduri Mașinile de semănat în cuiburi, numite și semănători de precizie, sunt folosite pentru semănatul culturilor prășitoare Calitatea lucrării de semănat în rânduri este apreciată după următorii parametri: - Precizia dozării semințelor de către aparatele de distribuție, de care depinde cantitatea de sămânță la unitatea de suprafață; - Uniformitatea distribuirii transversale a semințe lor, adică îndeplinirea cerinței ca toate aparatele să d istribuie același debit de semințe; - Precizia adâncimii de depunere în sol a semințelo r; - Uniformitatea distribuției longitudinale a seminț elor. 4.3.3. Mecanizarea lucrării de semănat în cuiburi Mașinile de semănat în cuiburi sunt folosite pentru semănatul culturilor prășitoare (porumb, floarea so arelui, sfeclă etc). Câte o sămânță (două sau trei semințe în cuib, la unele culturi) este depusă cu precizie într-un c uib, la o distanță constantă între cuiburi pe rând. Aceste ma șini mai sunt numite și semănători de precizie . Pentru o anumită distanță între rânduri, impusă de tehnologia de cultură, distanța dintre cuiburi pe r ând depinde de numărul de plante la hectar ce urmează s ă fie realizat. O mașină de semănat în cuiburi este alcătuită din m ai multe secții, dispuse pe cadru la distanțe egale cu distanța dintre rânduri (Fig.65). Distanța între secții, dec i și distanța 120 Pentru o anumită distanță între rânduri distanța dintre cuiburi pe rând depinde de numărul de plante la hectar ce urmează să fie realizat dintre rânduri, poate fi reglată. Pentru a obține u n anumit număr de cuiburi la hectar se corelează distanța di ntre rânduri cu distanța dintre cuiburi pe rând. O secție de semănat a mașinii de semănat în cuiburi (Fig. 65 și fig. 66) constă din: - Cutie de semințe ; - Aparat de distribuție . Un aparat de distribuție răspândit este cel cu disc rotativ cu orificii, cu susținerea vacuumatică a semințelor. Aparatul constă din: came ră de semințe, agitator rotativ, disc cu orificii, dispoz itiv de îndepărtare a surplusului, cameră de depresiune (depresiunea este realizată de un ventilator exhaus tor, acționat de la priza de putere a tractorului și se transmite la fiecare aparat de distribuție prin intermediul u nor furtune). La acest tip de semănătoare, distanța din tre cuiburi pe rând se reglează prin înlocuirea disculu i cu orificii (număr mare de orificii pe disc → distanță mai mică între cuiburi pe rând) și prin schimbarea raportulu i de transmitere a mișcării de la roata de copiere la ro tor, adică și la discul cu orificii (turație mai mare a discul ui → distanță mai mare între cuiburi pe rând). Fig. 65. Secțiile de semănat și ventilatorul-exhaus tor la o mașină de semănat în cuiburi cu distribuitor cu disc cu orificii și cameră de de presiune Există și alte tipuri de aparate de distribuție: cu disc orizontal cu alveole; cu discuri verticale cu alveo le; cu tambur cu alveole; cu benzi cu orificii ș.a - Brăzdar : de tip pană (vârf plat, cu doi pereți laterali care deplasează solul, formând rigola); de tip pati nă; - Roată de copierea solului, tasare (pentru stabilirea unui contact bun al semințelor cu solul) și de acționare . Transmiterea mișcării către rotorul aparatului de d istribuție se poate face prin lanț. Metoda de deplasare în lucru a agregatelor de semăn at în 121 Metoda de deplasare în lucru a agregatelor de semănat în cuiburi este în suveică cuiburi este în suveică, asemănătoare cu cea a agregatelor de semănat în rânduri. Mașina este prev ăzută cu marcatoare de urmă. Calitatea lucrării executate de mașina de semănat î n cuiburi este apreciată în funcție de: - respectarea distanței dintre cuiburi pe rând și uniformitatea acestui parametru; - respectarea adâncimii de încorporare a semințelo r în sol - procentul redus de semințe care nu ajung în cuib. Fig. 66. Secția unei mașini de semănat de precizie, cu distribuitor de tip disc cu orificii și cameră d e vacuum (Gaspardo) Semănatul direct se execută fără prelucrarea prealabilă a solului, în sistemele de lucrări minime 4.3.4. Mecanizarea lucrării de semănat direct Pentru mecanizarea semănatului direct, fără prelucr area prealabilă a solului, în sistemele de lucrări minim e, există numeroase posibilități. Mașina poate avea organe de mobilizat superficial solul, concomitent cu distrib uția semințelor de către un echipament de semănat. Tăvăl ugii care fac parte din agregat asigură contactul mai bu n al semințelor cu solul. Fig. 67.Agregat de semănat direct 122 Există mai multe tipuri de aparate de distribuție al unei mașini de plantat tuberculi de cartof 4.3.5. Mecanizarea lucrării de plantat Mecanizarea lucrării de plantat tuberculi de cartof O mașină de plantat tuberculi de cartof, cu aliment are mecanică, constă din buncăr, aparat de distribuție, brăzdare, transmisie. Aparatul de distribuție al unei mașini de plantat t uberculi de cartof poate fi: - cu distribuitor de tip disc cu degete (disc verti cal, cu degete articulate, comandate de camă); - cu distribuitor de tip disc cu cupe (disc vertica l cu dispozitiv de prindere format din cupă și deget de susținere, comandat de un mecanism cu camă); - cu distribuitor de tip lanț cu cupe (disc rotativ vertical, cu dispozitive cu clapete, comandate de mecanisme speciale). Fig. 68. Mașină de plantat tuberculi de cartof Mașina de plantat cartofi preîncolțiți are secții c u rotoare orizontale compartimentate, în care persoana care servește secția - și care stă pe un scaun atașat la secție - așează căte un tubercul, sau bucată de tubercul. Pe mașina cu șase secții lucrează șase persoane. Mecanizarea lucrării de plantat răsaduri Fiecare secție a mașinii este servită de o persoană , așezată pe scaun. Aparatul de distribuție poate fi cu disc vertical cu dispozitiv de susținere a răsadului (de exemplu cu clapete articulate elastic). Alimentarea cu mate rial de plantat se face manual. Unele mașini au și sisteme de udare locală, pentru fiecare plantă. 123 Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări, în limitele spațiului disponibil: a. Care sunt părțile principale ale unei semănători în rânduri și ce funcțiuni îndeplinește fiecare? b. Care este metoda de deplasare în lucru a semănătorilor? c. Care sunt părțile principale ale unei mașini de semănat în cuiburi? d. Cum se apreciază calitatea lucrării mașinii de s emănat în cuiburi? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Mașinile de semănat în rânduri au cutii de seminț e cu agitatoare; aparate de distribuție, de diferite tip uri, tuburi de conducere a semințelor, brăzdare, transmisie, marcatoare de urmă. Cantitatea de sămânță la hectar este reglată prin reglarea debitu lui dozat de fiecare aparat de distribuție. Aparatele d e distribuție sunt acționate de la roata proprie a semănătorii. In consecință, viteza de deplasare a agregatului nu influențează cantitatea de sămânță distribuită. Metoda de deplasare în lucru a agregatului de semănat este în suveică. - Mașinile de semănat în cuiburi, numite și semănăt ori de precizie, servesc la semănatul culturilor prășitoare. Fiecare secție a unei mașini de semănat în cuiburi este constituită dintr-o cutie de seminț e, un Rețineți 124 aparat de distribuție cu sistem de transmitere a mișcării, un brăzdar, o roată care acționează distribuitorul și îndeplinește și funcția de roată de tasare. La aparatele de distribuție cu disc cu orif icii, menținerea semințelor se face cu ajutorul vacuumului, transmis printr-un furtun de la un ventilator. Reglarea distanței dintre cuiburi pe râ nd la aceste tipuri de semănători se face prin alegerea unui disc cu alt număr de orificii și prin modifica rea raportului de transmitere a mișcării de la roata de acționare la disc. Variația vitezei de deplasare în lucru a agreagtului de semănat nu influențează distanța dintre cuiburi pe rând. Metoda de deplasar e în lucru a agregatului de semănat este în suveică. Distanța corectă între treceri este menținută cu ajutorul marcatoarelor de urmă. - Mecanizarea lucrării de semănat în condițiile sistemelor de lucrări minime, fără arat cu plugul, se bazează pe mașini care seamănă direct în terenul nearat, sau pe agregate combinate, care execută o ușoară mobilizare a solului concomitent cu semănatul. - Mașinile de plantat tuberculi de cartof au aparat e de distribuție cu diferite tipuri de organe de aliment are. La mașinile de plantat cartofi preîncolțiți, fiecar e secție este alimentată manual de către o persoană. Mașinile de plantat răsaduri au secții sevite de câ te o persoană, care așează plantele la aparatul de distribuție. 4.4. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA INTREBĂRILE DIN TE STELE DE EVALUARE Intrebarea nr. 1 a) Principalele categorii de pluguri pentru mecaniz area lucrării de arat sunt: pluguri pentru arături super ficiale, pentru arături normale și pluguri pentru arături ad ânci. Plugurile cele mai răspândite sunt cele cu trupițe, cu răsturnarea brazdei pe o singură parte, la plugul normal, sau cu răsturnarea alternativă pe ambele părți, la plugurile reversibile. b) Grapele servesc la mărunțirea solului, afânare, distrugerea buruienilor. Destinația precisă depinde de fiecare tip de grapă. Grapele cu organe neacționate sunt: grape cu colți ficsi, grape cu colți reglabil i, grape stelate, grape cu discuri. Grapele acționate au org ane rotative sau organe cu mișcare rectilinie oscilantă . 125 c) Tăvălugii servesc la îndesarea solului care ante rior a fost intens prelucrat, mărunțit, afânat, pregătit p entru semănat. Tăvălugii elicoidali realizează micronivel area particulelor de sol, precum și o îndesare fină. Tăvalugii inelari cu acțiune de suprafață realizeaz ă mărunțirea bulgărilor mici și o îndesare a solului. Tăvalugii inelari cu acțiune de profunzime realizea ză marunțirea solului. d) Frezele de lucrat solul, cu rotor cu cuțite acți onat de la priza de putere a tractorului, pot servi la prelucr area la adâncime mică a terenului pe pajiștile care necesit ă regenerarea periodică prin reînsămânțare, dar nu se pretează la lucrat solul în cultura mare, deoarece pulverizează exagerat solul și au un consum foarte mare de energie. e) Mecanizarea lucrărilor minime ale solului se baz ează pe unele utilaje existente în tehnologiile clasice, cum sunt grapele, cultivatoarele, tăvalugii, dar și pe utilaje speciale, cum sunt combinațiile de mașini și unelte cu organe pentru mobilizarea superficială a solului și cu organe de semănat concomitent. Intrebarea nr. 2 a) O mașină de semănat în rânduri este alcătuită di n cutie de semințe, aparate de distribuție, tuburi de conducere, brăzdare, organe de acoperire, transmisi e. Aparatele de distribuție, au rol de dozare a seminț elor. Debitul de semințe, și deci și cantitatea de seminț e la hectar, depind de turația rotorului cu pinteni. Brăzdarele au rolul de a deschide în sol rigole în care se depun semințele. Organele de acoperire, netezesc particulele de sol de la suprafață și acoperirea uniformă cu sol a semințelor. Transmisia, permite obținerea de turații diferite ale distribuitoarelor , pentru reglarea semănătorii pentru o anumită cantitate de sămânță la hectar. b) Metoda de deplasare în lucru a agregatului de semănat este în suveică. c) O mașină de semănat în cuiburi este alcătuită di n mai multe secții, dispuse pe cadru la distanțe egale cu distanța dintre rânduri. O secție de semănat a mași nii de semănat în cuiburi constă din: cutie de semințe, aparat de distribuție. brăzdar, roată de copierea solului. Aparatul de distribuție cu disc rotativ cu orificii, cu susținerea vacuumatică a semințelor, constă din: cameră de semințe, agitator rotativ, disc cu orific ii, 126 dispozitiv de îndepărtare a surplusului, cameră de depresiune. d) Calitatea lucrării executate de mașina de semăna t în cuiburi este apreciată în funcție de respectarea distanței dintre cuiburi pe rând și uniformitatea a cestui parametru, respectarea adâncimii de încorporare a semințelor în sol, procentul redus de semințe care nu ajung în cuib. 4.5. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 4 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 4, in titulată „Mecanizarea lucrărilor solului, a lucrărilor de sem ănat și a lucrărilor de plantat ”. Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 1) Explicați de câte feluri sunt plugurile și care sunt organela de lucru ale unui plug cu trupițe, – 1 p 2) Care sunt tipurile mai răspândite de grape și la ce lucrări mecanizate folosesc. – 2 p 3) Explicați modul de formare a agregatelor combina te pentru pregătirea patului germinativ și modul de lu cru al acestora, – 2 p 4) Explicați alcătuirea și modul de lucru al mașini i de semănat în rânduri, – 2 p 5) Explicați principiul de reglare a mașinii de sem ănat în cuiburi pentru o anumită distanță între cuiburi pe rând,– 2p 127 4.6. Bibliografie minimală Anfile, V., N. Bria : Verificarea calității lucrului la pluguri . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 1999. Anfile, V. : Mașini combinate pentru pregătirea patului germinat iv și semănat . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Anfile, V. : Mașini combinate pentru pregătirea patului germinat iv și semănat . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Bârcă, G. et al: Aspecte privind reglarea semănătorilor pneumatice. Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2000. Ciulu, G. et al: Formarea și exploatarea rațională a agregatelor pen tru pregătirea patului germinativ în vederea semănăturilor de prim ăvară . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, București. 200 0. Ciulu, G. et al: Recomandări privind optimizarea exploatării agregat elor de semănat cereale păioase . Mecanizarea Agriculturii. Nr. 8. Redacția Reviste lor Agricole, București, 2003. Cojocaru, I. : Tehnologia de lucrare a solului fără răsturnarea br azdei, cu cizelul, la înființarea culturilor de cereale păioase . Mecanizarea agriculturii. Nr. 11, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Cojocaru, I. : Tehnologia de lucrare a solului fără răsturnarea br azdei, cu cizelul, la înființarea culturilor de cereale păioase . Mecanizarea agriculturii. Nr. 11, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Constantin, N. : Cultivatoare pentru întreținerea culturilor prășito are realizate pe plan mondial . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2000. Constantin, N. : Cultivatoare pentru întreținerea culturilor prășito are realizate pe plan mondial . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2000. Mateescu, M., I. Cojocaru : Contribuții la îmbunătățirea echipamentelor de semă nt cereale păioase în teren nearat . Lucrări Științifice INMATEH, INMA, 2002. Mitroi, A. : Mecanizarea agriculturii . Manual universitar. USAMV, București, Departamentul de Invățământ la distanță, 2007. Moldovan, G. : Formarea rațională a agregatelor de lucrat solul și semănat . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Moldovan, G. : Formarea rațională a agregatelor de lucrat solul și semănat . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Moteanu, F. : Reglarea semănătorilor pentru semănatul porumbului și florii-soarelui . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Nedeff, V., G. Sin, I. Băisan : Exploatarea și întreținerea agregatelor agricole de semănat, plantat și îngrijire a culturilor agricole . Editura CERES, București, 1996. Tănase; V. : Pregătirea patului germinativ pentru semănăturile d e primăvară . Cereale și plante tehnice. Nr. 2, Redacția Revistelor Agric ole, București. 2002. Tănase; V. : Pregătirea patului germinativ pentru semănăturile d e primăvară . Cereale și plante tehnice. Nr. 2, Redacția Revistelor Agric ole, București. 2002. Zaharescu, D., F. Moteanu : Mecanizarea lucrărilor de plantare a cartofilor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 3, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Zaharescu, D., F. Moteanu : Pregătirea și reglarea semănătorilor pentru semănat ul sfeclei de zahăr . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2000. 128 Unitatea de învățare nr. 5 MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE APLICAREA INGRĂȘĂMINTELOR , A LUCRĂRII DE IRIGAT ȘI A LUCRĂRILOR DE PROTECȚIA PLA NTELOR ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 5.1. Obiectivele unității de învățare nr. 5 128 5.2. Mecanizarea lucrărilor de aplicarea îngrășămin telor 128 5.3. Mecanizarea lucrării de irigat 136 5.4. Mecanizarea lucrărilor de protecția plantelor 139 5.5. Comentarii și răspunsuri la teste 144 5.6. Lucrare de verificare nr. 5 147 5.7. Bibliografie minimală 14 8 5.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 5 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Cunoașteți utilajele pentru mecanizarea aplicării îngrășămintelor organice solide • Prezentați mecanizarea lucrărilor de aplicare a îngrășămintelor organice fluide • Cunoașteți utilajele pentru mecanizarea aplicării îngrășămintelor chimice solide • Cunoasteți mecanizarea lucrării de irigat • Evidențiați cerințele pe care trebuie să le îndeplinească utilajele pentru aplicat substanțe chimice pentru protecția plantelor • Prezentați sistemele tehnice de aplicare prin stro pit a substanțelor chimice de combatere a bolilor și dăunătorilor plantelor de cultură • Cunoașteți tendințele în domeniul mașinilor de str opit. 5.2. MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE APLICAREA INGRĂȘĂMI NTELOR 5.2.1. Mecanizarea lucrării de aplicarea îngrășămintelor organice solide Aplicarea pe câmp a îngrășămintelor organice solide (gunoi de grajd de la platforma de depozitare-ferme ntare, sau de la adăposturile de animale cu creștere pe aș ternut permanent, dejecții proaspete mixte, nămol de ferme ntare de la instalații de biogaz, sau de la paturi de usc are etc) se execută prin împrăștiere pe suprafața solului. 129 Fig. 69. Mașină de aplicat îngrășăminte organice so lide (după Köller) O mașină de aplicat îngrășăminte organice solide (F ig. 69 și fig. 70) este alcătuită dintr-o benă, un transpo rtor longitudinal pentru alimentare (de exemplu de tip l anț cu racleți), uniformizatoare (care pot fi rotoare cu d egete sau cu palete), dispozitive de dislocare și distribuire , transmisie (acționarea de la priza de putere). Fig. 70 .Mașină de aplicat îngrășăminte organice so lide (Welger) Dispozitivele de distribuire și împrăștiere pot fi cu rotor orizontal cu spiră elicoidală crestată, sau cu roto are orizontale cu palete, sau cu rotoare verticale cu p alete (Fig. 71) ș.a. Fig. 71. Organe de distribuție ale mașinilor de apl icat îngrășăminte organice solide a- rotoare orizontale cu elice cu pinteni; b- rotoa re verticale cu palete (după Köller) Calitatea lucrării este mai bună dacă distribuirea etste uniformă Calitatea lucrării de aplicat îngrășăminte organice solide este cu atât mai bună, cu cât distribuirea îngrășăm ântului se face mai uniform. Aceasta depinde de modul de lu cru al organelor active ale mașinii, dar și de gradul de omogenizare, conținut de componente fibroase, umidi tate și alte însușiri fizice ale îngrășământului. 130 Ingrășămintele organice fluide pot fi aplicate prin împrăștiere la suprafață sau prin încorporare în sol 5.2.2. Mecanizarea lucrării de aplicarea îngrășămintelor organice fluide Ingrășămintele organice fluide pot fi aplicate ca îngrășământ pe câmp fie prin împrăștiere la suprafa ță, fie prin încorporare în sol. Se pot folosi dejecții pro aspete mixte, fracția lichidă separată din dejecții, nămol uri de fermentare diluate. Fig. 72. Mașină de aplicat îngrășăminte organice fl uide, echipată cu compresor (după Köller) Mașina este alcătuită din: remorca-cisternă propriu -zisă, sistem de creare a presiunii, dispozitive de aplica re (Fig. 72). Fig. 73. Pompă cu pistoane rotative, specială pentr u îngrășăminte organice fluide, cu vâscozitate mare și cu conținut mare de particul e fibroase Pompele pentru îngrășăminte organice fluide sunt speciale, nesensibile la materiale cu fluiditate redusă și cu conținut mare de particule fibroase Cisterna, metalică sau din material plastic, poate fi umplută cu ajutorul unei pompe staționare, sau poat e avea sistem propriu de umplere, de exemplu cu pompă de vacuum sau cu pompă cu rotor elicoidal excentric, s au cu pompă cu pistoane rotative (Fig. 73). Ultimele două tipuri de pompă se caracterizează prin aceea că, spre deos ebire de pompele centrifuge, sunt nesensibile la material e cu fluiditate redusă și cu conținut mare de particule fibroase. Pentru crearea presiunii, mașina poate fi echipată cu o pompă centrifugă, sau cu o pompă cu rotor elicoidal excentric, sau pompă cu pistoane rotative, cu acțio nare de la priza de putere (Fig. 74). 131 Fig. 74. Mașină de aplicat îngrășăminte organice fl uide, echipată cu pompă specială Dispozitivele de aplicare pe câmp a îngrășămintelor organice fluide pot fi: - aspersor, amplasat la partea posterioară a mașini i. Dezavantaje: procedeu poluant (picături dispersate sunt antrenate de vânt); pierderi de azot și deci din va loarea de îngrășământ; Fig. 75. Mașină de aplicat îngrășăminte organice fl uide, cu furtune de distribuție (prelucrare după Isensee) Dispozitivele de dozare și distribuire cu încorporare directă în sol reduc poluarea aerului și a solului - furtune, cu curgere pe suprafața solului; capetel e de curgere ale furtunelor sunt dispuse pe aceiași l inie, pe o lățime mai mare de lucru (Fig. 75); - dispozitiv de dozare și distribuire uni formă spre furtune dispuse ca mai sus, dar racordate la organe de încorporare directă în sol (Fig. 76). Se reduc astf el atât poluarea aerului, cât și a solului, iar pierderile de azot sunt mult mai mici în comparație cu sistemele de împrășt iere. In multe țări tendința actuală este de răspândire a ac estui procedeu și respectiv a acestor tipuri de mașini, p entru că dozarea poate fi precisă și pentru avantajele ecolo gice. 132 Fig. 76. Mașină de aplicat îngrășăminte organice fl uide, cu furtune și brăzdare de încorporare directă în so l (Veenhuis) Unele mașini de aplicat îngrășăminte organice fluid e, cu echipament cu furtune și duze la brăzdarele de încorporare în sol, au în partea din spate și organ e proprii de acoperire și omogenizare, de exemplu tăvălugi uș ori cu dinți. Folosirea acestora elimină necesitatea unei noi treceri a agregatului pentru încorporarea îngrășămâ ntului în sol. Fig. 77. Tipuri de dispozitive de aplicare a îngrăș ămintelor organice fluide (după Köller) 133 5.2.3. Mecanizarea aplicării îngrășămintelor chimic e solide Mașinile pot aplica îngrășămintele chimice solide, sub formă de pulbere sau sub formă de granule, prin împrăștiere uniformă pe suprafața solului, pe toată lățimea de lucru. Echipamentele care aplică îngrășămintele concomiten t cu alte lucrări, de exemplu cu prășitul, distribuie în benzi înguste, paralele cu direcția de înaintare. Fig. 78. Mașină de aplicat îngrășăminte chimice sol ide a- vedere de ansamblu; b- distribuitor centrifugal (Rauch) b- Calitatea lucrării este mai bună când se lucrează cu îngrășăminte chimice granulate Ingrășămintele chimice sunt foarte higroscopice și atunci când sunt sub formă de pulberi au tendința de a for ma bulgări, prin aceasta fiind influențată negativ cal itatea lucrării (neuniformitate pe lățimea de lucru, riscu l unor concentrații prea mari pe suprafețe mici). Calitate a lucrării este mai bună când se lucrează cu îngrășăminte chim ice granulate. Mașinile de aplicat îngrășăminte chimice solide, pr evăzute cu distribuitoare centrifugale, pot fi purtate (Fig . 78) sau tractate. Fig.79 .Mașină de aplicat îngrășăminte chimice soli de Mașina tractată de aplicat îngrășăminte chimice sol ide constă dintr-un buncăr sau o benă pentru îngrășămân t, un dispozitiv de alimentare-dozare (de exemplu cu tran sportor cu bandă sau cu racleți, acționat de la una din roț ile de deplasare ale mașinii), un aparat de distribuție pr opriu-zisă 134 Cantitatea de îngrășământ distribuită pe unitatea de suprafață este proporțională cu debitul de alimentare și o transmisie. Organul de distribuție poate fi di sc orizontal rotativ, care împrăștie îngrășămintele pe principiul centrifugării. Pentru ca distribuția să fie uniformă pe toată lățimea de lucru, pe disc sunt fixate câte va palete (Fig. 79). Cantitatea de îngrășământ distribuită pe unitatea d e suprafață ( kg/ha ) este proporțională cu debitul de alimentare și se reglează prin modificarea secțiuni i gurii de alimentare (cu obturator) și prin modificarea rapor tului de transmitere de la roata de deplasare la transportor ul de alimentare. In acest caz, viteza de deplasare în lu cru nu infuențează cantitatea de îngrășământ la hectar. Metoda de deplasare în lucru a agregatului de aplic at îngrășăminte chimice este în suveică. Calitatea luc rării este mai bună dacă se jalonează terenul pentru fiec are trecere, pentru a se evita suprapunerile exagerate și suprafețele neîngrășate. Alte tipuri de mașini de aplicat îngrășăminte chimi ce solide: cu talere cu rotire lentă, cu distribuție m ecanică; cu buncăr și pâlnie cu mișcare pendulară, ș.a. Mecanizarea aplicării amendamentelor se bazează nu pe folosirea unor mașini speciale, ci pe unele dint re mașinile pentru aplicat îngrășăminte chimice solide . Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a. Care sunt tipurile mai răspândite de organe acti ve ale mașinilor de aplicat îngrășăminte organice solide? b. Cum se realizează aplicarea mecanizată pe câmp a îngrășămintelor organice fluide? c. Cum se realizează aplicarea mecanizată pe câmp a îngrășămintelor chimice solide? 135 d. Cum poate fi reglată cantitatea de îngrășământ distribuită pe unitatea de suprafață? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Mașinile destinate aplicării îngrășămintelor orga nice solide au organe de dislocare, omogenizare și distribuire prin împrăștiere a îngrășământului care pot fi rotoare elicoidale cu proeminențe pe spiră, rotoare cu palete ș.a., dispuse orizontal sau verti cal. Unele mașini au și organe suplimentare de dislocare și uniformizare, dipuse înainte de organele de distribuție. - Cantitatea de îngrășământ organic solid împrăștia tă pe unitatea de suprafață depinde de viteza transportorului longitudinal de alimentare și de vi teza de deplasare în lucru a agregatului de aplicat îngrășăminte organice solide. - Mașina de aplicat îngrășăminte organice fluide es te o remorcă cisternă prevăzută cu sistem de umplere și cu un sistem de aplicare, care cuprinde un dispozitiv de creare a presiunii, un dispozitiv de dozare și dispozitivele de aplicare propriu-zisă, c are pot fi de tip aspersor; furtune cu curgere la suprafață; dispozitiv de dozare și distribuire unif ormă prin furtune cu organe de încorporare în sol. - Aplicarea de doze precise de îngrășământ organic fluid prin încorporare în sol este avantajoasă din punct de vedere agrotehnic, dar și din punct de vedere ecologic. - Aplicarea mecanizată a îngrășămintelor chimice solide, sub formă de pulberi sau de granule, poate fi lucrare separată, sau poate fi o lucrare executată concomitent cu alte lucrări, de exemplu cu semănatul culturilor prășitoare. Pentru lucrarea de aplicat îngrășămintele chimice pe toată suprafața s e folosesc mașini cu buncăre de îngrășăminte și aparate de dozare și distribuție. - Pentru aplicarea în benzi a îngrășămintelor, concomitent cu lucrarea de semănat în cuiburi, se folosesc echipamente montate pe mașină, cu dozatoare mecanice, acționate de la roți în contact cu solul. Rețineți 136 - Calitatea lucrării de aplicat prin împrăștiere îngrășăminte chimice solide, sub formă de pulberi sau sub formă de granule, este influențată de parametrii de lucru ai mașinii, dar și de condițiil e atmosferice, deoarece aceste îngrășăminte sunt higroscopice. Cea mai importantă cerință calitativă este uniformitatea distribuirii îngrășământului, în așa fel încât să nu fie variații mari ale cantității de îngrășământ pe unitatea de suprafață. 5.3. MECANIZAREA LUCRĂRII DE IRIGAT Irigarea mecanizată presupune: un sistem central de pompare a apei de la sursă până la racordurile (hid ranți) rețelei de irigații; dispozitivele de irigare propr iu-zisă, care pot fi: - Instalație cu conducte dispuse pe sol și cu asperso are cu înălțime relativ mare. Aspersoarele sunt dispozitive de distribuire a apei sub forma unui jet dispersat. El e sunt prevăzute cu un sistem de rotire comandat de jetul de apă, în așa fel încât zona udată de aspersor să fie circ ulară. Conductele cu dispozitivele de distribuire a apei s unt mutate (de exemplu manual) din loc în loc, după un anumit interval de timp. Jetul de apă este aruncat pe spaț iul din jur, pe o suprafață circulară; Fig. 83. Utilaje pentru irigații, de tip cu tambur și furtun - Instalație cu furtun de apă derulat de pe un tambur de dimensiuni mari. Există diferite variante în ceea ce privește modul de lucru. La instalația din fig. 83. tamburul este susținut pe un șasiu, care este tractat de tractor. La instalația din fig. 84. tamburul rămâne pe loc, rac ordat la hidrant, iar căruciorul pe care sunt montate aspers oarele este mai întâi tractat la distanță, apoi pe măsură ce este 137 irigată o bandă de teren, căruciorul cu aspersoare este retras prin prin rularea furtunului pe tambur. Tamb urul este acționat de un motor hidraulic; - Aripi de udare, cu conducte cu dispozitive de distr ibuire a apei, susținute pe un număr mare de roți . Agregatul se autodeplasează, acționat de un motor cu ardere inte rnă sau de un motor acționat de apa care are o anumită presiune. Viteza de deplasare în lucru este foarte mică, de exemplu de 0,3 – 0,5 km/h. Conducta poate avea lung ime de 250 – 300 m. Fig. 84. Instalație de irigare prin aspersiune, cu furtun și tambur Pierderile de apă la irigarea prin aspersiune sunt de cca 20 %, la irigarea prin picurare sunt de circa 10 % - Instalație de irigare prin aspersiune cu pivot cent ral. In jurul unui pivot central fix se rotește în plan ori zontal un braț din cadre cu roți metalice. Acționarea poate f i cu electromotor. Pe cadru sunt prinse aspersoarele, alimentate cu apă prin intermediul unor furtune. Dezavantajele acestui tip de instalație: efort tehn ic mare, consum relativ mare de energie, pierderi de apă, ce rințe ridicate față de starea terenului și a culturii; - Echipamente tehnice pentru udarea prin brazde constau din conducte de transport, conducte de udare și rac orduri cu tuburi de dirijare a apei. Echipamentul se racor dează la hidranții din sistemul de irigare; - Dispozitive de udare prin picurare sau prin curgere , la nivelul solului. Asemenea instalații se pretează în special la irigarea unor culturi intensive, pe suprafețe me dii sau mici. Instalația lucrează cu presiuni mici și debit e mici și este alcătuită din sistem de pompare, filtre, regul atoare și elemente de picurare. Elementele de picurare pot fi mici subansamble montate pe conducte rigide, cu duze calibrate, sau pot fi deschideri practicate direct în 138 conductele de tip furtun aplatisat din material pla stic. Acționarea pompei de apă poate fi fotovoltaică, cum este cea prezentată în fig. 12 la subcapitolul 2.2. Din punct de vedere tehnic există o mare diversitat e de procedee și utilaje pentru irigații, dar la alegere a lor trebuie să se țină seama de mai mulți factori: - cât de mare este efortul tehnic, respectiv cât de complicate și scumpe sunt utilajele; - cât de mult implică activitatea omului, de exempl u la mutarea manuală a aripilor de udare; - cât de mari sunt pierderile de apă. La irigarea p rin aspersiune, de exemplu, pierderile sunt mari, de cc a 20 %, în timp ce la irigarea prin picurare pierderile sun t mai reduse, de circa 10 %. Test de autoevaluare 2. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a. Din ce este alcătuită o instalație de irigat? b. Care este modul de lucru al instalațiilor de iri gare cu aspersoare. c. In ce constă o instalație de irigare prin picura re? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Pentru mecanizarea lucrării de irigat sunt necesa re pompe și conducte pentru aducerea apei și instalați a propriu-zisă de irigat. - Pentru irigarea prin aspersiune instalațiile pot fi: instalații cu conducte dispuse pe sol și aspersoare cu înălțime relativ mare; instalații cu furtun de apă derulat de pe un tambur cu dimensiuni mari; aripi Rețineți 139 mobile de udare, autodeplasabile, acționate de moto r cu ardere internă sau de motor acționat de apa cu o anumită presiune. - La irigarea prin aspersiune pierderile sunt mari, de circa 20 %. Instalațiile pentru udarea prin brazde constau din conducte de transport, conducte de udar e și racorduri cu tuburi de dirijare a apei. Instalaț iile de irigare prin picurare au sistem de pompare, filtre, regulatoare, dispozitive de picurare. pentru udarea prin brazde constau din conducte de transport, conducte de udare și racorduri cu tuburi de dirijar e a apei. - Pierderile la sistemul de irigare prin picurare, aplicabil în special la culturi intensive, sunt relativ redus e, de circa 10 %. 5.4. MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE PROTECȚIA PLANTELOR Mașinile de stropit dozează și distribuie uniform soluțiile de tratare Pentru protecția plantelor se aplică diferite proce dee mecanizate pentru combaterea buruienilor și pentru combaterea bolilor și dăunătorilor plantelor de cu ltură. Un rol deosebit îl joacă sistemele tehnice de aplicare a substanțelor chimice de combatere a bolilor și dăun ătorilor și cele pentru aplicarea erbicidelor. 5.4.1. Mecanizarea lucrării de stropit Pentru aplicarea substanțelor chimice pentru combat erea bolilor și dăunatorilor plantelor se folosesc mașin i care dozează și distribuie uniform soluțiile de tratare, obținute prin dizolvarea și amestecarea uniformă a produsulu i chimic în apă. Cele mai multe dintre procedee asigu ră pulverizarea fină a soluției și depunerea picăturil or pe frunzele plantelor. Fig. 80. Agregat de aplicat prin stropire tratament e pentru protecția plantelor împotriva bolilor și dăunătorilor 140 Mașinile de stropit moderne lucrează cu precizie mare și permit utilizarea unei cantități mai mici de substanță activă la unitatea de suprafață Cerințele principale pe care trebuie să le îndeplinească mașinile de stropit:  să realizeze dispersarea cât mai fină a soluției;  cantitatea de soluție aplicată să fie aceiași pe t oată lățimea de lucru;  distribuția picăturilor să fie uniformă și pe lung ime;  picăturile de soluție să ajungă în totalitate pe p lante, să nu se împrăștie în aer și să nu cadă pe sol;  calitatea lucrării să nu fie influențată de vânt ș i nici de relief;  consumul de apă să fie cât mai redus; să asigure protejarea împotriva acțiunii toxice a omului care execută lucrarea cu agregatul de stropit;  să nu provoace scurgeri; să poată fi cu ușurință g olită de resturile de soluție;  să permită un control al corelației dintre reglări și valoarea reală a parametrilor de lucru. Mașinile moderne, care lucrează cu precizie mare, p ermit utilizarea unei cantități mai mici de substanță act ivă la unitatea de suprafață, ceea ce constituie un avanta j din punct de vedere ecologic și economic, dar și folosi rea soluțiilor cu concentrații mai mari, ceea ce duce l a reducerea consumului de apă. Fig. 81. Pompe pentru mașini de stropit a- pompă centrifugă; b- pompă cu rotor excentric și role; c- pompă cu membrane Alcătuirea unei mașini de stropit . Există numeroase tipuri de mașini de stropit, care se deosebesc între ele p rin principiile aplicate, prin modul de acționare și mo dul de lucru, prin modul de dispersare a soluției și de di rijare a ei către plantă. In general, o mașină este alcătuită d in: - rezervor de soluție; - pompă pentru crearea presiunii. Pompele pot fi : cu piston; cu membrane și came; cu rotor excentric și role, cu palete de cauciuc, cu roți dințate ș.a.(Fig. 81); - camere de uniformizare a presiunii ; - aparatură de comandă și reglare a presiunii și debitului; - supape de siguranță; - conducte, racorduri, robinete; - dispozitive de pulverizare. 141 Duzele de pulverizare, primesc soluția sub presiune și o pulverizează fin, distribuind-o către plante La dispozitivele cu pulverizare mecanică (pulverizare hidraulică ), pulverizarea lichidului se realizează prin ieșir ea cu presiune relativ mare a soluției printr-un orifi ciu calibrat (duza). Picăturile sunt proiectate direct pe plante . La pulverizarea pneumatică , lichidul, care ajunge cu presiune mică la capătul unui tub, este pulverizat și antrenat datorită curentului de aer cu viteză mare, trimis de un ventilator. Mașinile cu pulverizare combinată , hidropneumatică, au dispozitive de pulverizare hidraulică, care lucreaz ă cu presiuni relativ mari ale lichidului, precum și ven tilatoare care trimit aerul cu viteze mari, contribuind la di spersarea în continuare a picăturilor și la purtarea lor cătr e plante. Dispozitivele de pulverizare mai răspândite sunt: c u duză și cameră de turbionare; cu pastilă; cu cameră de turbionare cu volum constant, pentru pulverizare di rectă; cu pulverizare sub formă de con aplatisat ș.a. Cea mai importantă parte a unui dispozitiv de pulve rizare o constituie duzele de pulverizare , care primesc soluția sub presiune și o pulverizează fin, distribuind-o către plante. Duzele de pulverizare au forme diferite ale corpulu i, dar și ale orificiilor, și sunt construite din diferite ma teriale rezistente la coroziune (bronz, oțel inoxidabil, ma terial plastic, ceramică). - sistem pneumatic, cu ventilator și conducte, care asigură purtarea de către aer a picăturilor de soluție, dis persate de dispozitivul de pulverizare, către plantă. Există ș i mașini de stropit care lucrează fără curenți de aer. Dispozitivele de stropit permit aplicarea diferitel or metode de tratare: - stropirea pe toată lățimea, cu suprapunerea conurilor de pulverizare, folosind duze plate; - stropirea în benzi, la care lățimea benzii este determinată prin rotirea conducteii și prin înălțim ea duzei; - stropirea părții inferioare a frunzelor, cu ajuto rul duzelor plate, cu unghi mare; - stropirea parții inferioare a frunzelor cu ajutor ul duzelor cu dublă articulație. In fig. 82. este prezentată mașina de stropit la ex ecutarea tratamentelor în cultura mare. Tendințe pe plan mondial , în ceea ce privește mașinile de stropit: - procedee noi, care permit reducerea cantității de soluție la unitatea de suprafață: procedee cu mărime contro lată a picăturilor; procedee cu cantități reduse (50 l/ha) de 142 soluție; procedee cu cantități foarte reduse de sol uție (5 l/ha); încărcarea electrostatică a picăturilor pulv erizate; Fig. 82. Mașina de stropit la executarea tratamente lor în cultura mare (după Segler) a- aplicarea tratamentului pe toată suprafața; b- aplicarea tratamentului pe rândul de plante; c- aplicarea tratamentului în benzi Mecanizarea combaterii biologice a dăunătorilor plantelor de cultură - tipuri de dispozitive de pulverizare: dispozitiv cu jet dublu, si cu jet triplu, oblic; dispozitive de joas ă presiune; dispozitive în formă de furcă; dispozitive cu jet l ung, pentru combaterea insectelor din lanurile de cereale în ca re plantele sunt crescute deja mari; dispozitive rotat ive de pulverizare, cu acționare electrică sau mecanică. Mecanizarea combaterii biologice a dăunătorilor plantelor de cultură : se pot folosi mașini de stropit, care distribuie lichidul purtător al ouălor insectei car e parazitează omizile dăunătoare. Lichidul este apă c u aditivi, pentru ca oul să adere pe frunze și cu rol de hrană pentru insectă. Aparatele de stropit , folosite pentru tratarea unor suprafețe mici, pot fi purtate de om și acționate f ie manual, fie cu mici motoare cu ardere internă, și constau d in: rezervor, pompă, conducte, dispozitiv de pulverizar e (de exemplu lance cu duză de pulverizare, cu jet reglab il ). Tehnologiile de aplicare a substanțelor chimice sub formă de pulberi, cu așa-zisele mașini de prăfuit , nu mai sunt de mult în actualitate, în primul rând din considerent e ecologice: pulberile toxice nu pot ajunge în mod un iform și sigur la plantă și nu aderă la aceasta, se împrăști e în aer și poluează și zonele învecinate. 143 5.4.2. Mecanizarea aplicării erbicidelor Multe dintre mașinile pentru aplicarea erbicidelor sunt în principiu și ca alcătuire asemănătoare cu mașinile de stropit, deosebiri sunt în ceea ce privește cerințe le pe care trebuie să le îndeplinească. Unele procedee noi, utilizate în unele țări: combat erea buruienilor cu utilaje pentru umectare cu erbicide (aplicarea directă, de contact, a erbicidelor pentr u combaterea buruienilor crescute mai înalte decât la nul); folosirea unor mașini pentru aplicat erbicide granu late. Test de autoevaluare 3. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări, în limitele spațiului disponibil: a) Care este alcătuirea generală a unei mașini de stropit? b) Cum se realizează pulverizarea soluțiilor de tratare? c) Care sunt tendințele pe plan mondial în domeniul mecanizării lucrărilor de combatere a bolilor și dăunătorilor? d) Cum este mecanizată lucrarea de aplicare a erbicidelor? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare 144 După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Mecanizarea lucrării de stropit servește la prote cția plantelor împotriva bolilor și a dăunătorilor plant elor. Combaterea se realizează prin pulverizarea fină a soluțiilor de substanțe chimice de tratare - Cerințele principale pe care lucrarea mecanizată de stropit trebuie să le îndeplinească sunt: precizie la dozarea soluției, formarea de picături foarte fine, uniformitatea distribuției, dispersie cât mai redus ă a picăturilor în atmosferă, poluare cât mai redusă, cantitate mică de apă - Mașina de stropit este constituită dintr-un rezer vor de soluție, pompă pentru crearea presiunii, uniformizator de presiune, aparatură de comandă și de reglare, conducte, dispozitive de pulverizare - Pulverizarea poate fi mecanică, pneumatică, combinată. Cea mai importantă parte a unui dispozitiv de pulverizare o constituie duzele de pulverizare, care primesc soluția sub presiune și o pulverizează fin, distribuind-o către plante. Duzel e de pulverizare au forme diferite ale corpului, dar și ale orificiilor, și sunt construite din diferite ma teriale rezistente la coroziune - Pe plan mondial există tendința de a aplica proce dee noi la mașinile de stropit, care permit reducerea cantității de soluție la unitatea de suprafață, procedee cu mărime controlată a picăturilor; procedee cu cantități reduse și foarte reduse de soluție. Pentru noile metode de combatere biologică a dăunătorilor plantelor, mecanizarea a pus la dispoziție sisteme tehnice adecvate. 5.5. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA INTREBĂRILE DIN TE STELE DE EVALUARE Intrebarea nr. 1 a) Tipurile mai răspândite de organe active ale maș inilor de aplicat îngrășăminte organice solide sunt organe de dislocare, omogenizare și distribuire prin împrăștiere a îngrășământului care pot fi rotoare elicoidale cu proeminențe pe spiră, rotoare cu pale te ș.a., dispuse orizontal sau vertical b) Pentru aplicarea mecanizată pe câmp a îngrășămintelor organice fluide se folosesc mașini tractate, având cisterna, care poate fi umplută cu o pompă staționară sau cu un sistem propriu de umplere, dotat cu pompă specială. Pe câmp Rețineți 145 îngrășământul fluid este aplicat printr-un aspesor, sau prin curgere prin furtune, sau cu dispozitiv de dozare și distribuire uniformă spre furtune racorda te la organe de încorporare directă în sol c) Mașinile pot aplica îngrășămintele chimice solid e, sub formă de pulbere sau sub formă de granule, prin împrăștiere uniformă pe suprafața solului, pe toată lățimea de lucru. Echipamentele care aplică îngrășămintele concomitent cu alte lucrări, de exemplu cu prășitul, distribuie în benzi înguste, paralele cu direcția de înaintare. O mașina tractat ă de aplicat îngrășăminte chimice solide constă dintr - un buncăr sau o benă pentru îngrășământ, un dispozitiv de alimentare-dozare, un aparat de distribuție propriu-zisă și o transmisie. Organul d e distribuție poate fi disc orizontal rotativ, care împrăștie îngrășămintele pe principiul centrifugări i d) Cantitatea de îngrășământ distribuită pe unitate a de suprafață ( kg/ha ) este proporțională cu debitul de alimentare și se reglează prin modificarea secțiuni i gurii de alimentare (cu obturator) și prin modifica rea raportului de transmitere de la roata de deplasare la transportorul de alimentare. In acest caz, viteza d e deplasare în lucru nu infuențează cantitatea de îngrășământ la hectar Intrebarea nr. 2 a) Irigarea mecanizată este alcătuită dintr-un un s istem central constand din pompă și conducte pentru pomparea apei de la sursă până la racordurile rețel ei de irigații și dispozitivele de irigare propriu-zis ă. Aceste dispozitive pot fi: instalații cu conducte dispuse pe sol și cu aspersoare cu înălțime relativ mare; instalații cu furtun de apă derulat de pe un tambur de dimensiuni mari ; aripi de udare, cu conducte cu dispozitive de distribuire a apei, susținute pe un număr mare de roți; Instalații de irigare prin aspersiune cu pivot central; echipamen te tehnice pentru udarea prin brazde; dispozitive de udare prin picurare sau prin curgere. b) Aspersoarele sunt dispozitive de distribuire a a pei sub forma unui jet dispersat și sunt prevăzute cu u n sistem de rotire comandat de jetul de apă, în așa f el încât zona udată de aspersor să fie circulară. La irigarea prin aspersiune instalațiile au fie conduc te dispuse pe sol și aspersoare cu înălțime relativ ma re, fie furtun de apă derulat de pe un tambur cu 146 dimensiuni mari; fie aripi mobile de udare, autodeplasabile, acționate de motor cu ardere inter nă sau de motor acționat de apa cu o anumită presiune. c) Dispozitive de udare prin picurare sau prin curg ere, la nivelul solului. Instalațiile de udare prin picura re, care se pretează în special la irigarea unor cultur i intensive, pe suprafețe medii sau mici și lucrează cu presiuni mici și debite mici este alcătuită din sis tem de pompare, filtre, regulatoare și elemente de picurare. Elementele de picurare pot fi subansamble montate pe conducte rigide, cu duze calibrate, sau pot fi deschideri practicate direct în conductele d e tip furtun aplatisat din material plastic. Intrebarea nr. 3 a) O mașină de stropit este constituită dintr-un re zervor de soluție, pompă pentru crearea presiunii, uniformizator de presiune, aparatură de comandă și de reglare, conducte, dispozitive de pulverizare. Pulverizarea poate fi mecanică, pneumatică, combinată. Cea mai importantă parte a unui dispozit iv de pulverizare o constituie duzele de pulverizare. Duzele de pulverizare au forme diferite ale corpulu i, dar și ale orificiilor, și sunt construite din dife rite materiale rezistente la coroziune b) Pulverizarea poate fi mecanică, pneumatică, combinată. Duzele de pulverizare primesc soluția su b presiune și o pulverizează fin, distribuind-o către plante. Duzele de pulverizare au forme diferite ale corpului, dar și ale orificiilor, și sunt construit e din diferite materiale rezistente la coroziune. La mași nile cu pulverizare combinată, hidropneumatică, dispozitivele de pulverizare hidraulică lucrează cu presiuni relativ mari ale lichidului, iar ventilato arele trimit aerul cu viteze mari, contribuind la dispers area în continuare a picăturilor și la purtarea lor cătr e plante c) In domeniul mecanizării lucrărilor de combatere a bolilor și dăunătorilor pe plan mondial există tend ința de a aplica procedee noi la mașinile de stropit, ca re permit reducerea cantității de soluție la unitatea de suprafață, procedee cu mărime controlată a picăturilor; procedee cu cantități reduse și foarte reduse de soluție. Pentru noile metode de combatere biologică a dăunătorilor plantelor, mecanizarea a p us la dispoziție sisteme tehnice adecvate 147 d) Mașinile pentru aplicarea erbicidelor sunt în pr incipiu și ca alcătuire asemănătoare cu mașinile de stropit și se deosebesc doar în ceea ce privește cerințele pe care trebuie să le îndeplinească. Unele procedee no i permit realizarea combaterii buruienilor cu utilaje pentru umectare cu erbicide, adică aplicarea direct ă, de contact, a erbicidelor pentru combaterea buruienilor crescute mai înalte decât lanul. Mai no uă este și folosirea unor mașini pentru aplicat erbici de granulate 5.6. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 5 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 5, in titulată ”Mecanizarea lucrărilor de aplicarea îngrășămintelor , a lucrării de irigat și a lucrărilor de protecția pla ntelor ”. Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 1) Prezentați și comentați tipurile cele mai răspân dite de dispozitive de aplicare a îngrășămintelor organice fluide, – 2 p 2) Explicați modul de funcționare al mașinilor prin care se realizează aplicarea mecanizată pe câmp a îngrășămintelor chimice solide, – 2 p 3) Explicați modul de realizare a aplicării mecani zate pe câmp a îngrășămintelor organice solide și și care s unt tipurile mai răspândite de organe active ale mașini lor de aplicat îngrășăminte organice solide, – 2 p 4) Prezentați și comentați cerințele principale pe care trebuie să le îndeplinească mașinile de stropit , – 2 p 148 5) Explicați alcătuirea generală a unei mașini de s tropit și modul de realizare a pulverizării soluțiilor de tra tare, – 1p 5.7. Bibliografie minimală Bria, N., A. Popescu : Mecanizarea lucrărilor de prășit și erbicidat în cu ltura cartofului . Mecanizarea Agriculturii. Redacția Revistelor Agr icole, București, nr. 6, 2003. Buhociu, L. : Utilizarea echipamentelor de udare . Cereale și Plante Tehnice. Nr. 6. Redacția Revistelor Agricole, București. 2003. Ceclan, L. : Optimizarea exploatării agregatelor de stropit. Con trolul echipamentelor pentru protecția plantelor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Ion, R. : Mecanizarea lucrărilor de aplicare a îngrășămintelo r solide și amendamentelor. Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistel or Agricole, București. 1999. Mitroi, A. : Mecanizarea agriculturii . Manual universitar. USAMV, București, Departamentul de Invățământ la distanță, 2007. Mugea, N. et al: Cercetări privind realizarea unei instalații de iri gare cu tambur și furtun, prevăzută cu două aspersoare sau cu rampă . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Popescu, N. : Instalații automatizate de irigație prin aspersiune . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2000. Șandru, A. : Exploatarea agregatelor folosite pentru administrar ea îngrășămintelor și amendamentelor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2001. Scripnic, V. et al: Dispozitive de pulverizare hidraulică folosite în c onstrucția mașinilor de stropit . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Stamate, V., N. Bria : Mecanizarea lucrărilor de combatere a dăunătorilor și bolilor din cultura cartofului . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2001. Stamate, V. : Mașini performante, din Europa, pentru erbicidare î n culturile agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Suditu, P. et al: Experimentarea duzelor ALBUZ pentru erbicidare tota lă, în vederea determinării unor indici de calitate ai lucrări i. Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de învățământ superior agronomic la Iași”. USAMV Ia și, 2002. 149 Unitatea de învățare nr. 6 MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE RECOLTARE, A LUCRĂRILOR D E CONDIȚIONARE ȘI DE PĂSTRARE A PRODUSELOR AGRICOLE Ș I A LUCRĂRILOR DE TRANSPORT IN AGRICULTURĂ ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 6.1. Obiectivele unității de învățare nr. 6 149 6.2. Mecanizarea lucrărilor de recoltare 149 6.3. Mecanizarea lucrărilor de condiționare și de p ăstrare a produselor agricole 175 6.4. Mecanizarea lucrărilor de transport în agricul tură 184 6.5. Comentarii și răspunsuri la teste 193 6.6. Lucrare de verificare nr. 6 196 6.7. Bibliografie minimală 196 6.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 6 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Cunoașteți utilajele pentru mecanizarea recoltării cerealelor păioase, a porumbului, a sfeclei de zahă r, a plantelor furajere • Cunoașteți tehnologiile de mecanizare a recoltării plantelor furajere ș utilajele aferente • Cunoașteți mașinile pentru curațirea și sortarea semințelor • Evidențiați tehnologiile de uscare a produselor agricole și cerințele pe care trebuie să le îndeplinească instalațiile de uscare • Cunoașteți instalațiile și procesul tehnologic pen tru conservarea prin răcire a cerealelor 6.2. MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE RECOLTARE 6.2.1. Mecanizarea recoltării cerealelor păioase Recoltarea cerealelor păioase cuprinde mai multe lu crări și operații: tăierea plantelor (secerat), treerat, cur ățirea de impurități a semințelor, transportul recoltei, strâ ngerea paielor și transportul acestora. Combine autopropulsate de recoltat Recoltarea mecanizată a cerealelor prezintă o impor tanță deosebită, dat fiind faptul că în țara noastră cere alele păioase se cultivă pe suprafețe mari și executarea manuală a lucrărilor de recoltare este total lipsit ă de 150 Cerințele pe care trebuie să le îndeplinească combinele de recoltat cereale păioase eficiență, atât cantitativ cât si calitativ. Cerințele pe care trebuie să le îndeplinească combinele de recoltat cereale păioase: - să aibă capacitate mare de lucru, pentru a se put ea obține recoltarea în timp scurt și încadrarea în pe rioada optimă (folosirea timpului favorabil, a condițiilor favorabile de teren, evitarea scuturării boabelor); - să se poată adapta la condiții diferite în ceea c e privește caracteristicile lanului și ale terenului; - să nu provoace pierderi de boabe și să nu vatăme boabele; să îndepărteze cât mai bine impuritățile d in boabe; - să fie cât mai fiabile, fiind capabile să lucreze fără întreruperi majore în timpul campaniei de recoltare . Fig. 85. Schema generală a unei combine autopropuls ate de recoltat cereale (după Busse) at – aparat de tăiere; tt – transportor transversal ; tl – transportor longitudinal; pm – punte motrică; b – bătător; cb – contrabătător ; pb postbătător; po- plan oscilant; v – ventilator ; eb – transportor elicoidal de boabe; er – transportor elicoidal de spice netreerate; s – sită; j – jgheab ; B – boabe; P – paie; PL+PS – pleava + paie scurte In fig. 85 este prezentată o schemă generală a unei combine autopropulsate de recoltat cereale. Combina autopropulsată de recoltat cereale este alc ătuită din următoarele părți principale: Echipamentul de secerat Intreg echipamentul este prins articulat la mașina de bază și poate fi comandat hidraulic pentru trecerea din poziție de transport în poziție de lucru sau pentru modific area în timpul lucrului a înălțimii față de sol în funcție de denivelări și obstacole. Din echipament (Fig. 86) fac parte: - Platforma de recoltare. 151 - Aparatul de tăiere (de secerat). Cele mai răspândite sunt aparatele cu tăiere prin forfecare, constând din pa rtea fixă (bară port-degete cu degete, prevăzute și cu contra cuțit) și partea mobilă (cuțitul, cu lame de tăiere. Cuțitul are mișcare rectilinie-alternativă, fiind acționat de u n mecanism. Fig. 86. Echipamentul de secerat și transportoarele de plante 1- aparat de tăiere; 2- rabator; 3- ransportor tran sversal; 4- transportor longitudinal Alcătuirea echipamentului de secerat Aparatele de tăiere cu degete sunt asemănătoare cu cele de la cositori, prezentate în fig. 110. Inălțimea de tăiere a plantelor se poate regla de l a patine, în funcție de mai mulți factori. Dacă terenului est e cu mici denivelări, bulgări, pietre, înălțimea va fi mai ma re, pentru a evita deteriorarea aparatului de tăiere. Inălțime de tăiere mai mare se alege și în cazul în care plantele sunt înalte, ceea ce ar însemn și o cantitate mare de paie care ar intra odată cu boabele în aparatul de treer; prin creșter ea înălțimii miriștii se modifică raportul boabe/paie și se obține astfel creșterea debitului de material treerat. In situații speciale, de exemplu când plantele sunt culcate, se folosesc suplimentar ridicătoare de plante. In fig. 87 este prezentat schematic modul în care s e produc pierderi la recoltare din cauza spicelor răm ase pe sol, împreună cu plantele tulpinile culcate, fără s ă mai ajungă la aparatul de treer. Rabatorul . Rabatorul este un organ rotativ, cu palete și degete, cu rol de a susține plantele în momentul tă ierii și a le dirija apoi spre transportoarele de plante. Pale tele și degetele au mișcare complexă, ele fiind orientate c u ajutorul unui mecanism special. Poziția rabatorului se reglează atât în plan vertical, cât și în plan oriz ontal, în funcție de înălțimea plantelor și starea lanului, i ar turația poate fi reglată în funcție de viteza de deplasare a mașinii. Reglările rabatorului pot fi operate manual, sau pr in comenzi de la bord, hidrostatice, inclusiv prin ele mente intermediare electronice. 152 Fig. 87. Pierderi de spice rămase nerecoltate de ec hipamentul de secerat (după Bormann, Claas) Transportoare de plante . Un transportor transversal poate fi constituit dintr-un transportor elicoidal, orizontal, cu axa perpendiculară pe direcția de înaintare și u n transportor cu degete escamotabile. Transportoarele de alimentare, de exemplu de tip cu lanțuri cu racleți, dirijează plantele către aparat ul de treer. Fig. 88. Schema aparatului de treer cu șine de bat ere (după Kutzbach) Aparatul tangențial de treer Aparatul de treer Aparatul de treer are rolul de a destrăma spicele, eliberând boabele. La combinele clasice aparatul de treer est e tangential. Un aparat tangențial de treer este comp us din bătător și contrabătător (Fig. 88). Bătătorul este un rotor cu șine de batere, având pa rtea exterioară riflată. Există numeroase tipuri constru ctive de aparate clasice de treer; în continuare se prezintă varianta cea mai răspândită. Contrabătătorul este un grătar cu vergele, învecina t cu rotorul pe o anumită porțiune a periferiei acestuia . Distanța dintre bătător și contrabătător este mai mare la pa rtea de intrare a materialului și mai mică la ieșire). Boab ele, 153 pleava, bucăți mici de paie, trec prin deschiderile contrabătătorului, iar paiele sunt evacuate spre pa rtea posterioară. Distanța între bătător și contrabătător se reglează în funcție de felul culturii și de starea acesteia. Turația bătătorului este relativ mare, de 400-1500 rot/min) și poate fi reglată în funcție de cultură și de alț i factori care influențează procesul de lucru. Fig. 89. Principiul separării boabelor din spic, la aparatul de treer cu bătător cu șine (după Kutzbach) Principiul separării boabelor din spic, la aparatul de treer cu bătător cu șine este prezentat schematic în fig. 89. La unele combine cu aparate clasice de treer, dispu se transversal față de fluxul de material, există dispozitive suplimentare de treer, amplasate înainte sau/și dup ă aparatul principal de treer (Fig. 90 și fig. 92). P rin aceasta se obține o creștere a ponderii spicelor complet tr eerate. Fig. 90. Aparat de treer combinat cu dispozitive su plimentare pentru continuarea separării boabelor din paie (New Holland) Pierderile provocate prin eliminarea unor spice răm ase netreerate pot fi însemnate. In fig. 91 este prezen tat schematic modul în care se produc aceste pierderi. 154 Fig. 91. Pierderi la recoltarea cu combina din cauz a spicelor rămase netreerate și eliminate împreună cu paiele (după Bormann et al, Claas ) De asemenea, pentru mărirea eficacității aparatului de treer la unele sisteme sunt prevăzute rotoare speci ale, cu turații relativ mari, așa numite acceleratoare de m aterial de treerat (Fig. 92). Fig. 92. Schema aparatului tangential de treer, pre văzut și cu postbătător Unele combine moderne au aparate axiale de treer . Avantajele oferite de acest sistem sunt: capacitate de lucru mare într-un spațiu mai redus; pierderi mai mici la debite mari; procent redus de boabe vătămate. Combinele cu aparat axial de treer (Fig. 93) necesită însă puter e mai mare de acționare, ceea ce constituie un dezavantaj . Sisteme de separare și de curățire Primul sistem de curățire are rolul de a separa boabele de pleavă, de bucăți de paie și de bucăți de spice răm ase netreerate complet (Fig. 94). Sistemul poate const a din site oscilante, de diferite tipuri (site cu orifici i circulare sau cu orificii alungite; site cu jaluzele reglabile); planuri înclinate și un ventilator centrifugal care produce curent de aer. Separarea se produce după dimensiuni și după însușirile aerodinamice ale componentelor amestecul ui. 155 Fig.93.Aparat axial de treer Al doilea sistem de curățire poate avea rolul de a separa impuritățile mici din boabe (praf, bucăți mici de p leavă, semințe și alte părți ale unor buruieni ș.a.). De o bicei, acest sistem este alcătuit din site și dintr-un ven tilator. Fig. 94. Sistemul primar de curățire Scuturătorul are rolul de a separa boabele rămase în paiele evacuate din aparatul de treer Scuturătorul , cu rol de a separa boabele rămase în paiele evacuate din aparatul de treer, poate consta din ma i multe jgheaburi oscilante, prevăzute cu grătare, și având marginile dințate. Jgheaburile oscilante sunt acțio nate de un mecanism cu arbore cotit. Traiectoria materialul ui este combinată, în așa fel încât paiele sunt scuturate, deplasându-se în același timp către partea posterio ară a mașinii. Paiele cad pe miriște, unde rămân în brazd ă continuă. Boabele separate cad în jgheaburi, iar de acolo ajung pe sita principală a primului sistem de curăț ire, întâlnindu-se acolo cu boabele și pleava trecute no rmal prin contrabătător. La sistemul de curățire și la scuturător sunt posib ile pierderi de boabe. Modul în care se produc aceste p ierderi este reprezentat schematic în fig. 95 și 96. 156 Fig. 95. Pierderi de boabe la sistemul de curățire, în timpul recoltării cerealelor cu combina autopropulsată (după Bormann et al, Claas) Fig. 96. Boabele neseparate la scuturător și evacua te odată cu paiele constituie pierderi la recoltare a cerealelor păioase cu ajutorul combinei autopropuls ate (după Bormann et al, Claas) La unele combine separarea boabelor din paie se realizează nu cu scuturător oscilant, ci cu un grup de rotoare (Fig. 97) Combinele echipate cu aparat axial de treer nu au scuturătoare. Alte organe de lucru ale combinei In funcție de felul culturii, specificul produselor ș.a. combinele pot fi echipate cu: dispozitive de decort icare; transportoare de boabe; transportoare de spice netr eerate (pentru a le returna la aparatul de treer); buncăr de boabe, cu transportor de descărcare în utilajul de transpo rt. 157 Descărcarea buncărului de boabe se poate face staționând sau, la unele combine, din mers. Pentru transportul din câmp al boabelor se folosesc remorci sau autocamioane, cu bena etanșată în așa f el încât să nu se producă pierderi prin curgerea boabe lor. Fig. 97. Separarea boabelor din paie cu ajutorul ro toarelor multiple (Claas) La combinele moderne multe comenzi sunt transmise prin intermediul dispozitivelor hidraulice, sau prin dispozitive electromagnetice, electronice sau combinate Mașina de bază susține și acționează echipamentele de lucru ale combinei de recoltat și constă din: - motor (de exemplu motor Diesel); - transmisie. Combinele moderne sunt echipate cu transmisii care permit deplasarea în lucru cu vitez e foarte diferite, reglate în funcție de condițiile momentan e de lucru. Variatoarele de turație permit reglarea cont inuă a vitezei, prin comenzi hidraulice; - sistem de rulare; sistem de direcție; sistem de frânare; echipament electric; - dispozitive pentru acționarea mecanică; instalați e hidraulică; - cabină, cu comenzi. Combinele moderne sunte prevăzute cu aparate de control, pentru controlul funcțiunilor mașinii de bază (parametrii funcțional i ai motorului, viteza reală de deplasare etc) și pentru controlul funcționării organelor de lucru ale mașinii (poziți a și turația rabatorului, turația bătătorului, debit de material treerat, cantitatea de boabe, pierderi de boabe etc). De asemenea, în cabină se găsesc comenzi nu numai pent ru motor, transmisie, direcție, frâne, ci și pentru pr incipalele subansamble și organe de lucru. La combinele moderne multe comenzi sunt transmise p rin intermediul dispozitivelor hidraulice, sau prin dis pozitive electromagnetice, electronice sau combinate. Combinele care lucrează pe teren în pantă sunt echipate cu dispozitive automate pentru menținerea batozei î n plan 158 orizontal, pentru a nu fi influențată negativ funcț ionarea dispozitivelor acesteia (Fig. 98) Fig. 98. Combină de recoltat cereale, cu dispozitiv e speciale pentru corectarea poziției la lucrul pe pante Combinele de recoltat cereale pot fi adaptate și pentru recoltarea unor alte culturi Combinele de recoltat cereale pot fi adaptate și pentru recoltarea unor alte culturi. Adaptarea se realizează prin modificarea valorii unor parametri (turații, distan țe), prin modificări constructive (montarea unor table între șinele de batere ale bătătorului ș.a.), prin schimbarea unui subansamblu cu altul, adecvat culturii care urmează să fie recoltată (de ex. alt tip de platformă de recoltare ). Combinele echipate cu aparat axial de treer se pret ează foarte bine la recoltarea porumbului pentru boabe ( Fig. 99). Fig. 99. Aparate de treer la recoltarea sub formă d e boabe a porumbului La adaptarea combinei de recoltat cereale pentru a recolta floarea soarelui se operează modificările: se montează un echipament special de recoltat (compus din rabator, 159 ridicătoare de plante și separator de lan); turația rabatorului este mai redusă; se modifică distanța î ntre bătător și contrabătător. Adaptarea combinei pentru a recolta seminceri de ierburi presupune montarea pe bătător a unor șine supliment are (pentru intensificarea procesului de treer), reduce rea distanței dintre bătător și contrabătător, mărirea turației bătătorului, includerea în proces a dispozitivului suplimentar special de dezaristare (dezghiocare). 6.2.2. Mecanizarea lucrării de adunat și presat în baloți a paielor și a fânului Paiele de cereale rămase pe miriște sunt adunate di n brazdă și presate în baloți, cu scopul de a se elib era terenul, pentru executarea lucrărilor pentru un nou ciclu (o nouă cultură) și cu scopul de a ușura transportul ș i depozitarea paielor care urmează să capete diferite destinații (așternut, furaj, combustibil). Presele de adunat și presat în baloți sunt alcătuit e în general din: - dispozitiv de adunat și ridicat din brazdă („pick- up“), constând dintr-un adunător-ridicător propriu- zis și un grup de benzi de susținere a paielor. Ridicătorul-a dunător (rotor cu bare cu degete flexibile), are orientarea degetelor comandată de un mecanism special, în așa fel încât degetele să-și modifice continuu poziția, astfel ca ele să se poată retrage dintre plante, după ce le-au ridicat, evitându- se astfel înfășurarea cu paie (Fig. 100). Pe plan m ondial, absolut toate tipurile de presă au același principi u de funcționare al adunătorului-ridicător. Fig.100. Schema dispozitivului de adunat și ridicat plantele din brazdă - dispozitive de alimentare : bare cu degete, cu mișcare plan-paralelă; alimentator cu furci, cu miș care combinată; alimentator elicoidal ș.a. - dispozitiv de presare : cameră de presare, cu elementele care determină presarea. La presele pentru baloți paralelipipedici de dimensiun i mici (clasice) presarea se face cu ajutorul unui piston, acționat de un mecanism bielă-manivelă (Fig. 101). Formarea unui 160 balot se obține prin presarea succesivă a mai multo r porții de paie aduse de dispozitivele de alimentare. Balot ul are dimensiunile 0,4 x 0,4 x 1,0 m. Fig. 101. Schema presei de adunat și presat în balo ți paralelipipedici de dimensiuni mici (după Köller) da- dispozitive de alimentare; p- piston; cp- canal de presare Aparatele de legare , la acest tip de presă, pot fi pentru legarea cu sârmă (un aparat este compus din prinzăt or de sârmă, ac, răsucitor; cele două aparate ale presei execută două legături pe lungime), sau pentru legarea cu sf oară (un aparat are prinzător de sfoară, prevăzut și cu cuțit, ac, înnodător). Transportul din câmp al baloților mici se poate rea liza cu remorci obișnuite sau cu platforme pentru baloți. Incărcarea poate fi manuală căci baloții sunt destu l de ușori - un balot de paie cântărește circa 12 kg. Ex istă și diverse sisteme pentru mecanizarea și a operației d e preluare din câmp a baloților: trecerea directă a b aloților de la presă în remorcă; încărcătoare de baloți ș.a. Toate aceste soluții tehnice reprezintă însă un efort teh nic ridicat, complică procesul tehnologic în ansamblul său, ceea face ca ele să fie foarte puțin răspândite. Pentru depozitare, baloții pot fi clădiți în șire, iar pentru ridicarea baloților pe șiră se pot folosi transport oare cu lanț cu degete. Presele pentru baloți cilindrici de dimensiuni mari . Apariția preselor pentru baloți mari a fost determi nată de necesitatea de dispune de capacități mari de lucru, în 161 cazul paielor de cereale pentru a elibera cât mai r epede terenul, în cazul plantelor furajere ierboase, a fâ nului, pentru a se putea prelua produsul în timp optim, ev itându- se degradarea din cauza timpului nefavorabil. Fig. 102. Presă cu cameră de presare cu volum varia bil, pentru baloți cilindrici de dimensiuni mari Fig. 103. Presă cu cameră de presare cu volum const ant, cu benzi, pentru baloți cilindrici de dimensiuni mari Camera de presare poate fi cu volum variabil, de ex emplu cu benzi, cu rolele cu poziția autoadaptabilă, pe s uporți articulați (Fig. 102), sau cu volum constant, de ex emplu cu grupuri de benzi de presare, sau cu role de presare . Baloții pot avea diametrul de 1,50...1,80 m și lungimea de 1,20...1,50 m. Legarea baloților cilindrici de dimensiuni mari: cu sfoară înfășurată în jurul balotului; cu plasă; cu folie ( procedeu aplicat mai ales la baloții de fân). 162 Fig. 104. Presă cu cameră de presare cu volum const ant, cu role, pentru baloți cilindrici de dimensiuni mari Pentru manipularea baloților de dimensiuni mari, inclusiv pentru încărcarea din câmp, este necesară utilizare a unor utilaje adecvate (de exemplu încărcătoare hidraulic e, cu braț prevăzut cu un vârf ascuțit, care pătrunde în balot). Presele de adunat și balotat paie pot fi utilizate și pentru fân. 6.2.3. Mecanizarea recoltării porumbului Mecanizarea recoltării porumbului sub formă de știuleți Tehnologia de recoltare a porumbului sub formă de ș tiuleti este aplicată pe scară largă la noi în țară chiar ș i pentru porumbul de consum, nu numai pentru cel de sămânță, deoarece implică un efort tehnic mai redus și permi te simplificarea metodelor de depozitare. Această tehn ologie este posibilă deoarece în anii normali și la majori tatea soiurilor și hibrizilor, la recoltarea porumbului b oabele au umiditate relativ redusă, depozitarea se poate face în pătule simple și ieftine, care permit reducerea în continuare a umidității prin aerare naturală, fără consum de energie. Fig. 105. Mașină de cules știuleți, în agregat cu r emorca 163 Mașini de depănușat In cazul recoltării știuleților cu pănuși, depănușa rea poate fi executată de mașini staționare, având perechi de organe active rotative, cu turații relativ mari și cu rifl uri speciale, pentru prinderea și smulgerea pănușilor, și organe de eliminare a pănușilor. Mașini de cules știuleți Mașina, care poate fi tractată și acționată de la p riza de putere, (numită și culegător de știuleți) este form ată din mai multe secții de recoltare. Fiecare secție const ă din: separatoare de lan; lanțuri de alimentare; dispozit iv de detașare (Fig. 105). Dispozitivul de detașare are p erechi de organe active pentru detașarea știuleților de pe tulpină (de exemplu valțuri cu nervuri) și organe de depănu șare (de exemplu valțuri de depănușare și un transportor cu palete elastice). Știuleții recoltați sunt preluați într-o remorcă tractată de mașină. Pănușile cad pe sol. Tu lpinile rămân în câmp nerecoltate și pot fi recoltate ulter ior, de exemplu cu o mașină care îi toacă și îi încarcă în remorcă. Fig. 106. Mașină de cules știuleți de porumb și de tocat concomitent tulpinile (Krone) In cazul în care tulpinile nu sunt recoltate și fol osite în anumite scopuri, de exemplu ca biocombustibili soli zi, tocarea tulpinilor poate fi executată concomitent c u culegerea știuleților. Mașina a cărei schemă este prezentată în fig. 106, are dispozitiv de cules știuleții, cu valțuri conice, p recum și un dispozitiv de tocare a tulpinilor, cu cuțite curbat e. Tocătura rămâne pe sol, urmând să fie încorporată, fără ca e a să provoace dificultăți în executarea lucrărilor ulter ioare. 164 Combine de recoltat porumb sub formă de știuleți Aceste mașini execută operațiile: tăierea tulpinilo r; detașarea știuletilor și încărcarea lor într-o remo rcă (mașina lasă știuleții nedepănușați, sau îi depănuș ează cu ajutorul unui dispozitiv de depănușat); tocarea tul pinilor și încărcarea tocăturii într-o altă remorcă. Avantajul oferit de această tehnologie este acela că odată cu recoltare a se obține eliberarea completă a terenului. Echipamente de recoltat porumb Combinele de recoltat cereale păioase pot fi adapta te pentru recoltarea porumbului (Fig. 107), prin folos irea unor echipamente speciale: - echipament pentru recoltarea știuleților și depănușarea acestora; - echipament pentru recoltarea integrală; - echipament pentru recoltarea și treeratul știuleț ilor. Fig. 107. Combina autopropulsată adaptată pentru re coltarea porumbului sub formă de boabe (după Busse) Batoze de porumb Batozele de porumb, ca mașini staționare acționate electric, servesc la desprinderea boabelor de pe ci ocălăi (batere, sau treerat). O batoză de porumb constă din: aparat de batere (cu bătător, care poate fi sub formă de tambur rotativ cilindric sau conic, cu proeminențe sub formă de plăci sau de pinteni; contrabătător, proeminențe sau pinteni fic și; grătar sau sită pentru trecerea boabelor); dispozitiv de e liminare a ciocălăilor; dispozitive de separare a bucăților de ciocălăi, a plevei, a boabelor sparte (de exemplu c u site, ventilatoare ș.a.). Batoza trebuie să nu provoace pierderi, adică să desprindă toate boabele de pe ciocălăi, dar în acel ași timp trebuie să nu vatăme boabele. 165 Batozele mici pot fi alimentate manual, chiar cu câ te un știulete. Capacitatea de lucru a batozelor mari po ate fi de 5-30 t/h. Mecanizarea recoltării porumbului sub formă de boab e Combinele de recoltat porumb sub formă de boabe au organele active grupate în subansamble cu anumite funcțiuni: transportoare de tulpini; dispozitive de detașarea știuleților; transportoare de alimentare; aparat de treer (batere); dispozitive de separare a boabelor. Apara tul de treer constă dintr-un bătător rotativ, cilindric sa u conic (cilindru cu cuie; cilindru cu palete; cilindru cu șine de batere; rotor cu nervuri elicoidale ș.a.) și un con trabătător (de exemplu grătar cu vergele). 6.2.4. Mașini pentru adunat din brazdă și treerat f asole Pentru soiurile de fasole la care recoltarea se fac e în două faze, mașina tractată de tractor și acționată de la priza de putere a acestuia adună plantele de fasole uscată d in brazdă și treeră tecile (Fig. 108). Dispozitivul de adunat din brazdă este asemănător cu cel al altor mașini de re coltat. Boabele treerate de aparatul de batere sunt preluat e de un buncăr, care este descărcat periodic într-un utilaj de transport. Fig. 108. Mașină de adunat din brazdă și treerat fa solea uscată (Azoma) 6.2.5. Mecanizarea recoltării sfeclei de zahăr Operatiunile de bază la recoltare sunt: decoletare, dislocare, curățire de pământ. In funcție de gradul de complexitate al mașinii, mai pot fi executate opera ții de încărcare în utilajul de transport. 166 Mașini de decoletat și dislocat sfeclă Combine de recoltat sfeclă Dislocatoarele de sfeclă au organe simple de dislocare (cuțite) care lucrează la adâncime mai mare decât v ârful rădăcinilor. Rădăcinile dislocate rămân pe sol, de unde sunt preluate manual. Mașinile de decoletat și dislocat au organe de decoletare și organe de dislocare. Un dispozitiv de decoletare poate consta din: organ de tastare (palpator, sub formă de patină sau sub form ă de roată); cuțit (fix sau rotativ) pentru tăierea cole telor; dispozitiv de îndepărtare a coletelor de deasupra rădăcinilor (rotor cu palete de cauciuc). Organele de dislocare a rădăcinilor pot fi: brăzdar e (brăzdare de dislocare cu acțiune unilaterală; brăz dare de dislocare și extragere); discuri de dislocare (fie cu mișcare liberă, fie acționate); furci de dislocare și extra gere. Rădăcinile decoletate și dislocate rămân pe sol. Ma șinile pot avea dispozitive care așează coletele și frunze le în brazdă continuă pe sol. Unele mașini pot încărca rădăcinile într-un buncăr situat pe mașină, transportorul cu vergele, fie longitudin al, fie inelar rotativ, poate îndeplini și funcția de curăț ire de pământ a rădăcinilor. Intr-o altă variantă, rădăcin ile sunt preluate de un transportor și încărcate într-o remo rcă. Combinele de recoltarea sfeclei , sunt echipate cu dispozitive pentru executarea operațiilor de decole tare, manevrare-încărcare a coletelor și frunzelor, dislo care, curățire de pământ (dispozitive sub formă de transp ortoare liniare oscilante cu vergele, sau rotative, de ex. cu role multiple, sau cu rotoare de tip stea din vergele) î ncărcarea rădăcinilor în buncăre sau în remorci, și pot lucra simultan pe mai multe rânduri. 6.2.6. Mecanizarea recoltării cartofului Mașinile de recoltat cartofi pot fi purtate, tracta te sau autopropulsate. Utilaje pentru îndepărtarea vrejilor: dispozitive d e smulgere (cu role, sau cu benzi); dispozitive de tăiere-toca re (rotoare cu cuțite libere, cu viteză periferică mar e). Organe de dislocat: cuțite cu tăișul drept, dispuse înclinat; cuțite sub formă de jgheab; cuțite disc. Gradul de mecanizare al operațiilor la recoltarea c artofului este foarte diferit, de la simpla dislocare a tuber culilor, urmată de operații manuale, până la executarea la o singură trecere a tuturor operațiilor, inclusiv pre luarea din câmp a tuberculilor curățiți și presortați. 167 Fig. 109. Mașină cu rotor cu furci pentru scos cart ofi Aparatul de tăiere ale cositorilor pot fi cu tăiere prin forfecare sau cu tăiere liberă Mașini care dislocă tuberculii, pe care îi lasă pe sol: - mașini cu cuțit de dislocare și dispozitiv de separare a solului, cu lăsarea tuberculilor pe sol: mașină cu rotor cu furci; mașină cu transportor oscilant longitudinal cu vergele; mașină cu transportoare transversale vibratoare ș.a. - mașini cu dispozitive de dislocare; dispozitive d e separare a tuberculilor de pământ (de exemplu cu va lțuri din discuri de cauciuc; cu bandă înclinată; cu band ă de cauciuc cu proeminențe sub formă de degete suple, combinată cu cilindru rotativ de perie ș.a.); dispo zitive de separare a vrejilor; dispozitive de încărcare în bu ncăr propriu; - mașini pe care este necesară prezența a 2-4 persoane, care separă vrejii și buruienile, tubercu lii dintre bulgări sau invers; care separă tuberculii vătămați mecanic sau putreziți; la unele mașini oamenii manevrează s acii în care sunt preluați tuberculii. 6.2.7. Mecanizarea recoltării plantelor furajere Mecanizarea lucrării de cosit furaje ierboase Cositorile taie plantele furajere ierboase (lucernă, trifoi, graminee furajere) și le lasă în brazdă pe miriște. Cositorile pot fi purtate, tractate, autopropulsate . Partea principală a cositorii este aparatul de tăiere . Există două categorii mari de aparate de tăiere: cu tăiere prin forfecare; cu tăiere liberă. Aparatele cu tăiere prin forfecare sunt, la rândul lor, de două feluri: aparate de tăiere cu un cuțit mobil și degete cu contracuțite fixe; aparate de tăiere cu dublu cuți t. 168 Fig. 110. Aparate de tăiere cu degete pentru cosito ri de furaje ierboase a- aparat cu tăiere normală; b- aparat cu tăiere me die pd- pasul degetelor; pc- pasul cuțitului Aparatul de tăiere clasic, cu degete Aparatul de tăiere clasic, cu degete , este asemănător cu cel al combinelor de recoltat cereale. In funcție d e distanța dintre degete (pasul) abaterea față de înălțimea re glată de tăiere este diferită: dacă distanța este mai mare, plantele sunt aplecate mai mult spre contracuțit, sunt tăiat e de la înălțime mai mare și astfel miriștea va fi mai neun iformă, respectiv înălțimea medie de tăiere va fi mai mare. Viteza maximă cu care se poate deplasa agregatul tractor- cositoare în lucru este de 5...7 km/h, capacitatea de lucru raportată la unitatea de lățime de lucru putând fi 0,3...0,4 ha/h.m. Tăișul lamelor de tăiere ale cuțitului treb uie ascuțit după o anumită suprafață lucrată; operația, executa tă cu ajutorul unui dispozitiv special, cu piatră abraziv ă rotativă dublu tronconică, este anevoioasă și cere mult timp . Fig. 111. Cositoare de furaje, cu aparat de tăiere cu degete, purtată lateral în spatele tractorului 169 Aparatul de tăiere cu dublu cuțit Aparatul de tăiere cu dublu cuțit . Cuțitul superior și cel inferior sunt identice, iar viteza de întâlnire înt re lamele de tăiere este mai mare decât între cuțit și contracuț it, la aparatul de tăiere cu degete. Datorită dispunerii simetrice a celor două cuțite echilibrarea este mai bună, ceea ce permite turații mai mari ale arborelui de la mecanismul de acționare a cuțitelor. Prima consecință directă este faptul că sunt posibile astfel viteze de lucru mai mari decât cele ale cositorii cu aparat de tăiere cu degete, cărora le corespund capacități specifice de lucru mai mari (de exemplu 6...9 km/h, cosind pe unitatea de lățime de lucru 0,5...0 ,8 ha/h.m), ceea ce constituie un avantaj important. Alte avantaje: aparatul este nesensibil la pietre mici; datorită vibrațiilor reduse nu provoacă scuturarea culturilo r semincere. Fig. 112. Aparat de tăiere cu dublu cuțit La aparatele cu tăiere prin forfecare cuțitul are m ișcare rectilinie-alternativă. Mecanismele de acționare tr ansformă mișcarea continuă de rotație în mișcare rectilinie oscilantă; mai răpândite sunt: mecanism bielă-manivelă dezaxat , mecanism de tip balansier; mecanism cu disc oscilan t. Fig. 113. Cositori cu aparate rotative de tăiere a- Cositoare cu doi tamburi, cu acționare de la par tea superioară; b- schema procesului de lucru la o cositoare rotati vă cu două perechi de rotoare 170 Aparate rotative de tăiere Aparate rotative de tăiere . Aceste aparate lucrează prin tăiere liberă , fără contracuțit, și ele constituie partea principală a cositorilor rotative , cu viteza periferică a cuțitelor de 60-80 m/s. Avantaje cositorilor rotati ve: capacitate specifică de lucru foarte mare (0,8-1,0 ha/h.m la viteze de lucru de 8-10 km/h); nesensibile la înfun dare. Cuțitele sunt foarte simple, plăci dreptunghiulare foarte ușor de înlocuit după ce s-a uzat tăișul. Deoarece rotoarele cositorii au turații mari, exist ă riscul ca la întălnirea unor obiecte dure, de exemplu pietre sau bucăți de metal, acestea să fie proiectate cu vitez ă mare, putând provoca disturgerea pneurilor tractorului sa u accidentarea persoanelor care s-ar găsi în apropier e. Pentru a preveni aceste pericole, cositorile rotati ve cu tamburi acționați pe la partea superioară sunt echi pate cu prelate de protecție, un șorț vertical, prins în ju rul aparatelor de tăiere (partea hașurată la schema din figura 113.a). La cositorile cu prelată de protecție, la m așina în lucru nu pot fi văzuți tamburii cu cuțite. In multe țări vest-europene cositorile rotative sun t în prezent cele mai răspândite. Greble Greblele pot executa: strângerea plantelor în brazd ă; răvășirea-afânarea plantelor. . Fig. 114. Greblă oblică a- grebla oblică executând lucrarea de strâns în br azdă; b- lucrarea de răvășit-afânat; c- lucrarea formare a brazdei duble După tipul organelor active, cele mai răspândite ti puri de greble sunt: - greble oblice, cu rotor cu palete și degete (Fig.114); - greble transversale, cu curele și bare cu de gete flexibile (Fig. 115); - greble rotative, cu unul sau mai multe roto are cu bare cu degete cu poziție comandată. In fig. 116 este prezentată o greblă rotativă cu un singur rotor. Fi g. 117 171 redă schematic modul de lucru al unei greble rotati ve cu două rotoare. Greblele rotative sunt relativ simple și ușoare. Greblele cu mai multe rotoare au lățimi de lucru mari. Majoritatea greblelor rotative cu multe rotoa re sunt astfel construite, încât să fie posibilă rabaterea și plierea secțiilor, pentru a avea o lățime cât mai mică în p oziția de transport pe șosele. Fig. 115. Greblă transversală Acționarea organelor active la tipurile moderne de greblă se face de la priza de putere a tractorului. Ca și cositorile, greblele cer o putere mică pentru acționare. Fig. 116. Greblă rotativă cu un singur rotor Fig. 117. Schema modului de lucru al unei greble ro tative cu două rotoare a- la lucrarea de strâns în brazdă; b- la lucrarea de răvășit-afânat 172 Combinele de siloz servesc la recoltarea și tocarea în câmp a furajelor Mecanizarea recoltării și tocării în câmp a plantel or furajere de siloz Combinele de siloz servesc la recoltarea și tocarea în câmp a furajelor. Denumirea de combină de siloz s-a consacrat, chiar dacă furajul recoltat nu este însi lozat, ci are altă destinație, de exemplu este prelucrat într -o instalație de deshidratat, sau este distribuit dire ct ca masă verde. In funcție de modul în care sunt echipate, combinele de siloz pot executa următoarele lucrări: - tăierea (cosirea) + tocarea + încărcare a într-un utilaj de transport (remorcă tractată de combină sa u de tractor) a furajelor ierboase verzi (la umiditatea din lan); - preluarea din brazdă a plantelor furaje ierboase pălite (cu umiditate de circa 60 %, și care au fost anterior cosite cu cositoarea și au fost strânse în brazdă c u un agregat de greblat), tocarea, încărcarea în remorcă ; - tăierea din lan a porumbului furajer verde (plant a întreagă cu știuleți), tocarea, încărcarea în remor că. Combinele de siloz pot fi tractate, autopropulsate, purtate. Fig. 118. Combina de recoltat și tocat plante furaj ere, cu echipamentele de lucru Combinele de siloz cu organe separate sunt alcătuite din: aparate de tăiere; transportoare de plante; aparat de tocare (cu tobă rotativă, cu cuțite elicoidale și c u contracuțit); aparat de evacuare-încărcare (cu vent ilator- aruncător). 173 Fig. 119. Combină de siloz, echipată pentru lucrare a de adunat furajul din brazdă, tocat și încărcat în remorcă Echipamentele de lucru ale combinei de siloz, potri vit destinației -recoltare din lan a furajelor ierboas e verzi; adunat din brazdă furajele pălite; recoltare din la n a porumbului furajer verde - sunt de regulă schimbabi le. Fig. 120. Organele principale de lucru ale unei com bine de recoltat plante furajere, la executarea procesului de adunat din brazdă și to cat (după Stroppel) La combinele de siloz moderne, la recoltarea și toc area în câmp a porumbului de siloz, adică a plantei întregi împreună cu știuleții, sunt prevăzute și dispozitiv e suplimentare de mărunțire a boabelor, în așa fel în cât să nu rămână nici un bob întreg. Dispozitivele sunt fi e cu doi cilindri riflați, fie cu plăci de frecare prinse pe un rotor. 174 Fig. 121. Echipamentul pentru porumb al unei combin e de recoltat și tocat plante furajere Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a. Care sunt principalele părți funcționale ale com binei de recoltat cereale? b. In ce constă lucrarea executată de presa de adun at și presat în baloți?Care este semnificația niveluluii de mecanizare? c. Care sunt principalele mașini agricole folosite pentru recoltarea porumbului? d. Care sunt tipurile de aparate de tăiere ale cosi torilor de furaje? e. Care sunt echipamentele cu care pot lucra combin ele de siloz? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare 175 După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Combinele de recoltat cereale păioase seceră plan tele din lan, treeră spicele, separă boabele rămase în p aie, curăță boabele de impurități. O combină autopropulsată de recoltat cereale este alcătuită d in dispozitive de lucru și din șasiu autopropulsat. Dispozitivele principale de lucru sunt: echipament de secerat, transportoare, aparat de treer, scuturător , sistem de curățire, buncăr de boabe. - Combinele de recoltat cereale pot fi adaptate pen tru recoltarea altor culturi, de exemplu floarea soarel ui ș.a., operând modificări sau înlocuiri corespunzăto are la echipamentul de recoltat, aparatul de treer, sis temul de curățire. - Mașinile de cules știuleți pot detașa și depănușa știuleții, pe care îi preia o remorcă cu care mașin a lucrează în agregat. După depozitare, știuleții sun t treerați cu ajutorul batozelor staționare de porumb . Pentru mecanizarea recoltării sub formă de boabe a porumbului se folosesc combine autopropulsate, cu dispozitive de detașare a știuleților, transportoar e, aparate de treer adecvate însușirilor porumbului, dispozitive de separare a boabelor. - Cositorile de furaje recoltează plantele furajere ierboase și anume le taie și le lasă în brazdă pe miriște. Aparatele cu dublu cuțit ale cositorilor s unt nesensibile la pietre mici, permit viteze de lucru mai mari și capacități de lucru mai mari. Cositorile cu tăiere liberă au rotoare cu cuțite cu viteză periferică ma re și sunt capabile să realizeze capacități mari de lucru , fiind și nesensibile la înfundări. - Combinele de siloz pot fi echipate pentru a execu ta tăierea din lan și tocarea furajului, sau pentru a prelua din brazdă plantele furajere ierboase, care au fost cosite anterior de o altă mașină și au rămas în bra zdă pentru a-și reduce umiditatea. 6.3. MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE CONDIȚIONARE ȘI DE P ĂSTRARE A PRODUSELOR AGRICOLE 6.3.1. Mașini de curățit și de sortat semințe Prin curățire sunt îndepărtate impuritățile (praf, bulgări de pământ, pleavă, sau alte părți ale plantei de la cu ltura de bază, semințele altor culturi, semințe de buruieni, frunze, teci, inflorescențe și alte părți ale buruienilor) din produsul principal. Curățirea este necesară pentru asigurare a calității produsului (unele impurități afectează gr av Rețineți 176 Curățirea este necesară pentru asigurarea calității produsului și pentru crearea condițiilor adecvate de păstrare calitatea), precum și pentru crearea condițiilor ad ecvate de păstrare (unele impurități, cum sunt de exemplu buc ățile cu umiditate ridicată ale buruienilor, provoacă pro cese dăunătoare de degradare a produsului de bază). Sortarea se aplică în cazul in care boabele sunt folosite c a material de semănat. Din produsul principal sunt el iminate semințe ale culturii de bază, dar care nu îndepline sc cerințele de calitate (boabe sparte, semințe insufi cient dezvoltate, semințe șiștave etc). Atât curățirea cât și separarea se realizează prin aplicarea diferitelor principii de separare. Separarea impurităților feroase . Se folosesc magneți permanenți sau electromagneți. Dispozitivele de sep arare pot fi cu descărcare manuală periodică, sau cu desc ărcare continuă automată. Fig. 122. Site de curățire a-sită cu orificii circulare, pentru separarea după lățime; b- sită cu orificii alungite, pentru separarea după grosime Separarea după dimensiuni : - separarea după lățime: site cu orificii circ ulare (Fig. 122.a); - separarea după grosime: site cu orificii alu ngite (Fig. 122.b). La toate tipurile de site, pentru continuitatea pro cesului sitele sunt acționate, având mișcare oscilantă; - separarea după lungime: cilindru cu alveole. Cilindrul se rotește cu o turație mică. Particulele cu lungime mai mică sunt preluate de un jgeab amplasat în interiorul cilindrului. Dimensiunile orificiilor sitelor și respectiv dimen siunea alveolelor se aleg în funcție de dimensiunile produ sului și de cele ale impurităților. 177 Separarea după însușirile aerodinamice : - prin refulare : curentul de aer produs de un ventilator trece prin produsul aflat pe site, antre nând praful, pleava, bucăți mici de frunze ș.a. Impurită țile sunt îndepărtate prin refularea spre exterior. Neajuns: este poluat spațiul din apropierea mașinii; - prin aspirație , în curent ascendent de aer: un ventilator aspiră aerul, care trece prin materialul aflat pe o plasă de sârmă și antrenează praful, pleava, partic ule din frunze și alte impurități. Canalul vertical de aer este racordat la partea superioară la o cameră de sedime ntare, unde viteza aerului scade și impuritățile sunt cole ctate. Condiția ca separarea să fie corectă esta ca viteza aerului să fie mai mare decât viteza critică a impuritățilo r, dar mai mică decât viteza critică a boabelor. vvv boabecraimpcr . . .<<<< Viteza critică a unui produs este viteza curentului de aer, în m/s, la care o particulă a produsului, de exempl u un bob, este în echilibru, adică plutește. Viteza crit ică se mai numește și viteză de plutire . Fig. 123. Mașină de curățat semințe, cu site oscila nte, cu sistem de curățire prin aspirație și cu cilindru cu alveole Separarea după coeficientul de frecare și capacitat ea de rostogolire . Utilajul, numit și trior elicoidal nu are piese în mișcare. Pe un suport vertical sunt dispuse trei be nzi elicoidale interioare și o bandă exterioară, din ta blă. Materialul care urmează să fie curățit este turnat într-o pâlnie, la partea superioară, iar curgerea boabelor se datorește gravitației. Particulele cu coeficient ma i mic de frecare sunt proiectate în afara marginei primei be nzi; cele cu coeficient mare de frecare rămân pe prima bandă și coboară pe aceasta până la bază, unde sunt colectat e separat. 178 Aerul pentru uscare este încălzit pentru ca umiditatea relativă a lui să fie mai redusă Temperatura la care ajunge să fie încălzit produsul supus uscării este proporțională cu temperatura agentului de uscare, dar mai mică de cât acesta Mașinile de curățit semințe au în compunere combinații de organe active care funcționează după diferite princ ipii. Unele dintre aceste mașini sunt cunoscute și sub al te denumiri, ca selectoare, vânturătoare, tarare ș.a. 6.3.2. Instalații de uscare a produselor agricole Scopul uscării: reducerea umidității produsului, pe ntru a-l face mai apt pentru depozitare; schimbarea modului de păstrare, în special a produselor ușor perisabile; obținerea unui produs nou. Principiul uscării: aerul cu umiditatea relativă re dusă preia umiditate de la produs. Aerul pentru uscare poate f i rece, adică neîncălzit, sau aer cald. Pentru ca umiditate a relativă a aerului să fie mai redusă, aerul este în călzit. In general, încălzirea cu 1 K a aerului duce la scăder ea umidității sale relative cu circa 7 %. Curentul de aer este trimis spre produs de către un ventilator. Există d ouă procedee de bază: a- aerul străbate produsul supus uscării; b- aerul trece pe deasupra produsului supus uscării. Instalațiile de uscare pot fi: - cu proces continuu; - cu proces discontinuu (în șarje). - Temperatura la care ajunge să fie încălzit produsul supus uscării este proporțională cu temperatura agentului de uscare, dar mai mică de cât acesta. Produsul se încălzește mai puțin dacă debitul de produs supus u scării este mai mare. Sunt deosebiri, de asemenea, între temperatura de la suprafața produsului și temperatu ra din interiorul său, sau, altfel spus, la parcurgerea zo nei de uscare nu este timp să crească temperatura și în in teriorul produsului – de exemplu în bob sau sămânță – la fel ca la exteriorul său. Procesul de migrare a umidității din produs este un proces complex, care trebuie nu numai să ducă la scăderea umidității, ci și să menajeze țesuturile unui mater ial biologic complicat, să nu provoace evaporarea unor componente ușor volatile, cum sunt aminoacizii, să păstreze alte însușiri ale produsului. In general temperatura la care se încălzește produsul nu trebu ie să depășească anumite limite, pentru a nu influența ca litatea. In exploatare nu este măsurată temperatura produsul ui, ci temperatura agentului de uscare. 179 Instalații de uscare a semințelor Instalații de uscare de tip turn, cu proces continu u Canalul vertical al uscătorului este străbătut de t uburi de tablă cu perforații pentru trecerea aerului. Boabel e cu umiditate mare sunt introduse, cu debit constant, p e la partea superioară, și sunt evacuate, după ce pe par curs au fost uscate, pe la partea inferioară. Tuburile p erforate sunt grupate în trei zone: zona superioară este de uscare, aici este trimis aer cald; zona inferioară este de răcire, aici este trimis aer rece; din zona mediană aerul și abu rul rezultat prin reducerea umidității din produs, este eliminat în exterior. Fig. 124. Instalație de tip turn, cu proces continu u, pentru uscarea cerealelor boabe/semințe (după Mühlbauer) Pentru încălzirea aerului se folosește energia unui combustibil (combustibil lichid, gaze naturale, but an, sau combustibil solid, de exemplu ciocălăí de porumb) c are este ars într-un arzător adecvat; aerul este trimis spre camera de uscare cu ajutorul unui ventilator, acțio nat de electromotor. Un alt ventilator trimite în uscător aer rece. Temperatura la care se încălzește produsul este proporțională cu temperatura agentului de uscare și se alege în funcție de destinația produsului uscat: fi e boabe pentru consum, fie material de semănat. 180 La instalația de uscare cu proces continuu, din fig . 124, produsul supus uscării parcurge spațiul de la parte a superioară până la baza turnului de uscare, trecând printre tuburile perforate, dispuse transversal, și prin ca re circulă aerul cald și respectiv aerul rece. In fig. 125 este prezentat schematic un uscător de cereale cu cameră verticală de uscare, cu recirculare, cu proces de lucru în șarje . Un transportor elicoidal vertical, situat în partea centrală a camerei de uscare, asigură recirc ularea materialului pe toată durata uscării. Fig.125. Uscător de cereale cu cameră de uscare ver ticală, cu recirculare, cu proces de lucru în șarje (Riela) Consumul specific de energie în kWh/kg apă evaporată , sau MJ/kg apă evaporată permite aprecierea corectă a uscătoarelor din punct de vedere energetic Pentru aprecierea corectă a uscătoarelor din punct de vedere energetic se exprimă consumul specific de en ergie prin raportarea la cantitatea de apă evaporată, de ex. kg combustibil/kg apă evaporată , sau kWh/kg apă evaporată , sau MJ/kg apă evaporată . In acest mod se ține seama de umiditatea inițială și umiditatea finală a produsul ui; exprimarea consumului specific de energie prin rapo rtarea doar la unitatea de produs supus uscării este neconcludentă. Pentru aprecierea corectă a uscătoarelor din punct de vedere energetic se exprimă consumul specific de en ergie prin raportarea la cantitatea de apă evaporată, de ex. kg combustibil/kg apă evaporată , sau kWh/kg apă evaporată , sau MJ/kg apă evaporată . In acest mod se ține seama de umiditatea inițială și umiditatea finală a produsul ui; exprimarea consumului specific de energie prin rapo rtarea doar la unitatea de produs supus uscării este neconcludentă. 181 Instalații de uscare cu proces discontinuu (în șarj e). Cea mai simplă instalație pentru uscarea cerealelor , cu lucru în șarje, poate fi de tip remorcă, lucrând st aționar, cu bena prevăzută la partea inferioară cu canale pentr u circulația aerului. Aerul cald, ca agent de uscare, este trimis prin canale cu ajutorul unui ventilator. Pro dusul depozitat este acoperit cu o prelată etanșă. Uscătoarele mobile de cereale, cu proces de uscare în șarje pot fi deplasate de la un loc de lucru la alt ul. La uscătorul din fig. 125, spațiul de uscare este cili ndric, iar materialul supus uscării este recirculat cu ajutor ul unui transportor elicoidal vertical. Sursa de energie pe ntru încălzirea aerului poate fi combustibil lichid sau gazos. Uscătoare din această categorie se găsesc în exploa tare și în țara noastră, inclusiv la stațiunea didactică a USAMV București. Instalații solare de uscare a produselor agricole Instalația solară de uscare, de tip tunel , permite atât uscarea semințelor, cât și a altor produse agricole (plante medicinale, plante aromatice, fructe, legume). O in stalație este alcătuită dintr-un colector solar plan, o plat formă de uscare, un ventilator (Fig. 126). Colectorul solar și zona de uscare sunt acoperite cu o folie din material plast ic, rezistentă la acțiunea razelor ultraviolete. Instal ația lucrează în șarje, produsul este așezat în strat su bțire pe suprafața plană a uscătorului, iar aerul încălzit trece pe deasupra produsului, preluând umiditatea. Fig. 126. Instalație solară de uscare de tip tunel, cu acționare fotovoltaică (Model Hohenheim) 182 Acționarea fotovoltaică permite limitarea automată a temperaturii de uscare Ventilatorul uscătorului solar poate fi acționat fo tovoltaic, adică electromotorul este alimentat cu curent conti nuu de la un generator fotovoltaic, care convertește energ ia solară în energie electrică. Avantajul principal al acestu i mod de acționare constă în faptul că la valori mari ale ra diaței solare, când ar exista riscul ca temperatura aerulu i să crească peste valoare normală, degradând produsul, tensiunea generată este mai mare, turația electromo torului va fi mare și prin aceasta crește debitul de aer, i ar temperatura rămâne constantă. Astfel de instalații, realizate la Universitatea Ho henheim din Germania, sunt folosite la Catedra de mecanizar ea agriculturii a USAMV București, precum și în cadrul unui proiectului sprijinit de mai multe organisme intern aționale, cu obiective vizând aprovizionarea Capitalei. Fig. 127. Schema unei instalații de răcire a boabel or de cereale (după Brunner) Instalații de conservarea cerealelor prin răcire Instalațiile speciale de răcire a cerealelor pot se rvi la următoarele scopuri: - Răcirea înainte de uscare duce la creșterea capacității de lucru a uscătoarelor și la prelungir ea campaniei de uscare, pentru a nu se recurge la inst alații de uscare cu capacitate de lucru prea mare. De 183 asemenea, răcirea favorizează menținerea calității și uniformizarea condițiilor în toată masa de cereale. - Răcirea fără uscare contribuie la evitarea unor costuri ridicate pentru uscare și la reducerea cons umului de muncă, paralel cu reducerea pierderilor și preve nirea atacului de insecte. - Răcirea după uscare permite creșterea capacității de lucru a uscătorului de cereale, paralel cu reduc erea cheltuielilor, menținerea calității și evitarea înm ulțirii dăunătorilor. Repetarea răcirii cerealelor depozitate este necesa r să se facă după câteva luni, intervalul de timp depinzând de umiditatea cerealelor și de temperatura de depozita re. In fig. 127 este reprezentată schema unei instalați i de răcire a cerealelor. Astfel de instalații sunt folo site în unele societăți agricole din țara noastră. Test de autoevaluare 2. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a) Pe ce principii se bazează curățirea de impurită ți a produselor agricole? b) Care este rolul uscării produselor agricole? c) Ce condiție trebuie să îndeplinească aerul ca ag ent de uscare? e) La ce servesc instalațiile de conservare prin ră cire a cerealelor? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare 184 După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Curățirea de impurități a produselor agricole se realizează cu mașini și instalații adecvate însușir ilor acestor produse și impurităților din ele. Mecanizar ea separării impurităților din boabele/semințele de ce reale se bazează pe folosirea unuia sau mai multor principii de separare: după însușirile aerodinamice, după dimens iuni, dispozitivele cu magneți rețin impuritățile feroase . Mașinile și instalațiile de curățit semințe pot avea simulta n site, curenți de aer, cilindri cu alveole. - Instalațiile de uscare a produselor agricole redu c umiditatea acestora și prin aceasta devin apte pent ru depozitare, eliminându-se pericolul degradării. Cel e mai răspândite uscătoare de cereale folosesc ca agent d e uscare aerul încălzit cu ajutorul unei surse de ene rgie termică – prin arderea unui combustibil sau prin fo losirea energiei solare. - Instalațiile de conservare prin răcire permit păs trarea pe o anumită perioadă de timp a cerealelor, fără ca ac estea să se deprecieze calitativ. 6.4. MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE TRANSPORT IN AGRICUL TURĂ Lucrările de transport în agricultură prezintă unel e particularități care au influență asupra cerințelor pe care utilajele de transport trebuie să le îndeplinească. • Deși într-o fermă agricolă sunt necesare aproape î n tot timpul anului transporturi, distribuția lor în timp nu este uniformă, iar în unele perioade apar vârfuri, când cantități mari de produse trebuie transportate în t imp scurt (transportul de la câmp al produselor recolta te, al paielor, al cocenilor, transportul furajelor spre l ocurile de depozitare); • Spre deosebire de alte utilaje agricole, cu excepț ia tractorului, multe dintre utilajele de transport su nt exploatate intens tot anul. De remorcile agricole d e uz general, de exemplu, este nevoie aproape în permanență, în timp ce o semănătoare este folosită doar câteva zile pe an. • Materialele care se transportă în agricultură au î nsușiri foarte diferite, atât în ceea ce privește starea fi zică, cât și în ceea ce privește forma și densitatea. Materialele solide sunt: • materiale friabile, capabile să curgă, constituite din părți mai mici: semințe, îngrășăminte chimice, fura je tocate; • materiale în vrac: coceni, vreji, fân; • materiale sub formă de bucăți mari, compacte: balo ți Rețineți 185 de paie, piese de mașini agricole, mașini agricole sau echipamente ale acestora, butoaie de combustibil, saci cu diferite produse, cutii, lăzi. O particularitate a unora dintre produsele agricole principale, secundare și a reziduurilor din producț ia vegetală este aceea că au masa unității de volum re dusă, sunt voluminoase (paie, fân, ș.a.) și impun volume mari utilajelor de transport. Se ia în considerație nu m asa volumică a unei unități de produs – bob, sămânță, b ucată – ci masa volumică a unei grămezi din mai multe par ticule așezate împreună. In tab. 2 sunt prezentate câteva exemple cu valori ale masei volumice câtorva produs e din agricultură. Tab. 2. Masa volumică a unor materiale din agricult ură Produsul Masa volumică kg/m3 Produsul Masa volumică kg/m3 Ingrășăminte chimice solide 800 -1000 Furaje masă verde 80 % u. 40 % u. 350 – 550 115 - 170 Amendamente 1100 - 1300 Furaje verzi tocate 350 - 680 Ingrășăminte organice solide 500 - 1100 Fân în vrac (f. de modul de depozitare) 80 - 225 Grâu boabe 700 - 800 Cartofi 650 - 700 Orz boabe 600 - 690 Sfeclă de zahăr 650 - 750 Porumb boabe 730 - 830 Paie de cereale în vrac 25 - 45 Floarea soarelui – semințe 330 - 450 Paie de cereale în balot cu densitate mare 100 - 110 Utilajele pentru transportul materialelor fluide (c ombustibil, apă, soluții pentru protecția plantelor, îngrășămin te organice fluide) nu pot fi universale, adică aceiaș i cisternă nu poate transporta succesiv mai multe feluri de li chide, pentru că, indiferent de succesiune, resturile de l a un produs impurifică grav produsul următor. • Pentru a putea respecta cerințele privind menținer ea calității produselor, de exemplu a cerealelor boabe , utilajele de transport trebuie să poată fi menținut e curate și să nu provoace vătămări în timpul operați ilor de încărcare-descărcare. • Operațiilor transport propriu-zis le sunt asociate numeroase tipuri de operații de încărcare-descărcar e- manevrare, pentru care sunt necesare utilaje adecvate. • Remorcile agricole care se deplasează în câmp, pe teren agricole, trebuie să nu influențeze negativ s olul, să nu exercite compactare exagerată, să nu distrugă structura solului, să nu lase urme adânci. 186 Remorcile sunt dintre cele mai importante mijloace tehnice în agricultură Transporturile din agricultură sunt de mai multe fe luri: transporturi de câmp, transporturi în incinta ferme i, transporturi pe drumuri publice. Diferențierea în funcție de distanță nu este justif icată: pot fi transporturi de câmp la distanțe de mulți kilometri , dar și transporturi agricole pe drumuri publice pe distanț ă mai mică; în aceste cazuri felul transportului este det erminant, nu distanța. Utilaje pentru transportul propriu-zis Transporturile propriu-zise din agricultură sunt, î n general, clasice, adică produsul este depus direct în bena u tilajului de transport (In alte domenii sunt răspândite și transporturile containerizate și cele paletizate). Utilajele pentru transport propriu-zis sunt autopro pulsate și tractate. Utilaje autopropulsate de transport Utilajele autopropulsate de transport în agricultur ă sunt, de obicei, de uz general, adică se pretează la transpo rtul mai multor tipuri de produse. O altă caracteristică est e aceea că aceste utilaje sunt echipate și pentru circulați a pe șosele publice, cu viteze de deplasare potrivit cod ului rutier pentru aceste categorii de autovehicule. Din tre cele mai răspândite utilaje autopropulsate de transport pentru agricultură sunt: • autocamioane cu benă fixă; • autocamioane cu benă basculantă, dintre care unele tipuri au sisteme speciale de descărcare a cerealelor; • utilaje autopropulsate pentru transporturi speciale: autovehicule frigorifice, cu pereți temoizolanți și cu instalație frigorifică proprie; autocisterne pentru combustibil. Remorci pentru transporturi în agricultură Remorcile, ca utilaje tractate de transport, sunt d intre cele mai importante mijloace tehnice în agricultură. In mod obișnuit remorcile sunt tractate de tractoare agric ole; unele din remorcile care se pot deplasa și pe drumuri pub lice pot lucra în agregat și cu autocamioane. Remorcile cu destinație generală pot fi cu benă fixă, cu benă basculantă, cu platformă. Remorca este alcătui tă din următoarele părți principale: - șasiu; - dispozitiv de remorcare, cu proțap; 187 - bena. Benele speciale pentru boabe de cereale sun t etanșe, pentru a nu permite pierderi de boabe; unel e tipuri de bene au la partea posterioară guri de descărcare circulare, prevăzute cu obturator. Descărcarea se p oate face deschizând obturatoarele și menținând bena înc linată spre partea din spate, prin comandă hidraulică. Fig. 128. Remorcă basculantă pentru transporturi în agricultură Benele speciale pentru materiale voluminoase, de exemplu pentru furaje, pot avea fie obloane normale , cu pereți suplimentari din plasă de sârmă, fie pereți înalți, ușori, care conferă benei un volum util mare. Remor cile construite special pentru transportul baloților de paie sau de fân au în loc de benă o platformă, care poate fi chiar sub formă de grătar. - sistem de rulare: roți cu pneuri. La multe tipuri de remorci agricole pneurile au lățime mai mare, pentr u a nu avea acțiune distructivă asupra solului, mai ales l a lucrări de preluare a produselor recoltate, când solul poat e fi umed; - sistem de frânare, comandat de la tractor; - dispozitiv de basculare, cu cilindri hidrostatici de forță, comandați de la instalația hidraulică a trac torului; - instalație electrică. In fig. 128 este prezentată o remorcă agricolă basc ulantă. Remorci pentru transporturi speciale . Fiecare tip de remorcă din această categorie este destinat transpo rtului unui singur fel de produs: remorcă cisternă pentru combustibil; remorcă pentru furaje (Fig. 129). Remorci tehnologice . Aceste utilaje sunt mașini agricole înrudite cu remorcile și care execută, în afară de transportul propriu-zis al produsului, și alte oper ații sau lucrări. 188 Remorca autoîncărcătoare de furaje transportă furaj ele ierboase de la câmp la locul de depozitare, dar ea este astfel echipată încât să poată să le și adune din b razdă, eventual să le fragmenteze concomitent cu operția d e încărcare în benă, și să le descarce cu ajutorul un ui transportor cu racleți, de la baza platformei. Fig. 129. Remorcă pentru transportat furaje volumin oase Transportoarele mecanice cele mai folosite sunt cele cu bandă, cele cu racleți, transportoarele elicoidale și elevatoarele cu cupe Utilaje pentru încărcare, descărcare, manevrare Mecanizarea lucrărilor de încărcare-descărcare asig ură nu numai înlocuirea unei munci fizice grele, dar și co ntinuitate multor procese tehnologice, deoarece de multe ori u tilajele de încărcare-descărcare servesc la alimentarea cu material al unui utilaj de prelucrare, sau a unui u tilaj de transport propriu-zis, sau la preluarea produselor prelucrate. In cadrul unor instalații, transportoar ele pot fi intercalate ca verigi pe fluxul tehnologic general. In mecanizarea agriculturii sunt mai frecvent întâl nite transportoare mecanice și transportoare pneumatice, atât ca utilaje independente, cât și ca părți componente ale unor mașini agricole. Transportoare mecanice Transportoarele mecanice folosite în mod curent în mecanizarea agriculturii - transportoare cu bandă, transportoare cu racleți, transportoare elicoidale, elevatoare cu cupe – sunt caracterizate prin consum specific de energie relativ redus. Transportoarele cu bandă sunt alcătuite din bandă (de cauciuc, din material plastic, sau din pânză cauciu cată, cu suprafața netedă sau cu proeminențe); tambur motric , antrenat de un electromotor; role de susținere. Int r-o 189 exploatație agricolă transportoarele cu bandă serve sc la transportul pe distanță mică sau la încărcarea dife ritelor materiale friabile (boabe, făinuri, îngrășăminte ch imice) în flux continuu; materiale sub formă de bucăți (saci ) ș.a. Debitul de lucru al unui transportor cu bandă, în kg/h, este proporțional cu viteza benzii (circa 0,5-1,5 m/s), cu aria secțiunii de material transportat, cu masa volumică în kg/m3 a produsului. Transportoarele cu bandă pot lucra și cu o anumită înclinare, dar în acest caz debitul de lucru este m ai mic. Transportoarele cu racleți constau din două sau mai multe lanțuri paralele, pe care sunt prinși, la o anumită distanță între ei, racleți metalici. Debitul de lucru este p roporțional cu viteza lanțurilor. Fig.130. Transportor elicoidal pentru produse friab ile Transportoarele elicoidale , impropriu denumite „melc“ sau „șnec“, sunt alcătuite dintr-un rotor cu spiră elic oidală din tablă și un jgheab, când lucrează pe orizontală, sa u un tub exterior. Transportorul elicoidal în tub poate lucr a și în poziție verticală sau înclinată. Debitul de lucru d epinde de turația rotorului, de pasul spirei, de diametrul sp irei. Aceste transportoare au multiple utilizări. Foarte răspând ite sunt transportoarele elicoidale portabile, prevăzute cu un suport și cu roți pe care pot fi deplasate de la un loc de lucru la altul (Fig. 130). Astfel de transportoare elicoidale se folosesc la î ncărcarea din vrac, din grămadă în bena unui mijloc de transp ort sau în buncărul unei mașini care urmează să prelucreze produsul. Transportoarele elicoidale se pretează fo arte bine la încărcarea boabelor/semințelor și a altor m ateriale friabile, inclusiv cele constituite din bucăți, cum sunt furajele tocate. Elevatoarele cu cupe sunt întrebuințate mai ales pentru ridicarea pe verticală a unor produse, de exemplu a semințelor de cereale în instalații de condiționare și 190 depozitare, sau a știuleților în pătule înalte, din plasă de sârmă. Pe un suport continuu, care poate fi curea s au lanț, sunt prinse cupe din tablă. Tubul exterior fix are la partea inferioară o pâlnie de alimentare și la partea supe rioară o gură de descărcare. Capacitatea de lucru, în kg/h, este direct proporțională cu viteza de înaintare și cu c apacitatea utilă a unei cupe, și invers proporțională cu dista nța dintre cupe. Fig. 131. Transportor pneumatic pentru produse fria bile Instalațiile de transport pneumatic sunt simple, dar au consum specific mare de energie Transportoare pneumatice Instalațiile de transport pneumatic sunt avantajoas e pentru că sunt simple, au puține piese în mișcare, expuse uzurii, pot asigura transportul pe trasee cu coturi și devi eri, pe lungimi relativ mari, inclusiv pe verticală, dar pr ezintă dezavantajul că au consum specific mare de energie. O instalație de transport pneumatic este alcătuită dintr-un ventilator, care imprimă aerului o anumită viteză, o gură de alimentare cu obturator pentru reglarea debitului d e material transportat, o conductă de transport și un ciclon (Fig. 131). Viteza curentului de aer trebuie să fie mult mai mare decât viteza critică a particulelor de materia l transportat. (Noțiunea de viteză critică a fost exp licată anterior, în subcap. 6.3.) Ciclonul are rolul de a separa, la destinație, materialul de aerul care l-a transporta t. Pot fi transportate diferite materiale friabile, cum sunt boabe/semințe, materiale tocate etc . Incărcătoare Incărcătoarele frontale , purtate pe tractor sau autopropulsate, au organe active dispuse frontal și acționate hidraulic prin cilindri de forță. Organele active de tip cupă sunt cele mai răspândit e. Alte tipuri de organe active pot fi de tip furcă, sau de tip clește. Pentru încărcări/descărcări, manevrări ale diferite lor materiale, înafară de acționarea propriu-zisă a org anelor active, adică rotire în plan vertical, ridicare, co borâre, utilajul în ansamblu este în mișcare, face manevre înainte- înapoi și viraje. 191 Fig. 132. Incărcator pivotant autopropulsat Incărcătoarele pivotante au organele active acționate hidraulic cu cilindri hidrostatici de forță, dispus e pe brațe de ridicare, tot hidraulic acționate. Brațele sunt susținute, la rândul lor, de platforme rotative, comandate hid raulic, iar prin mișcarea acestora se obțin deplasările în zona de lucru. Incărcătoarele pivotante sunt de regulă autopropulsate (Fig. 132). Utilajul lucrează stațio nând. Fig. 133. Organe de lucru schimbabile, ale încărcă toarelor pivotante, cu acționare hidraulică (SO.GE.MA.) 192 Organele de lucru ale încărcătoarelor pivotante (Fi g. 133) sunt schimbabile, în funcție de specificul lucrării și pot fi: - furci, cu ghiare robuste, cunoscute și sub d enumirea din limba germană „greifere“, capabile să disloce m ateriale materiale fibroase compactate. Asemenea furci se folosesc, de exemplu, la încărcarea gunoiului de gr ajd în bena mașinii de aplicat îngrășăminte organice solid e; - cupe cu pereți compacți, pentru manevrarea materialelor friabile – boabe, îngrășăminte chimice solide sub formă de pulberi sau de granule ș.a. - cupe cu pereți din vergele pentru materiale sub formă de bucăți de dimensiuni medii, cum sunt știuleții d e porumb, ciocălăii ș.a. Vergelele de la cupele speci ale pentru manevrarea sfeclei au terminații sferice, pe ntru a nu vătăma produsul. Test de autoevaluare 3. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări: a) Ce utilaje autopropulsate de transport sunt folo site în agricultură? b) Care sunt principalele tipuri de remorci pentru transport din agricultură? c) Care sunt cele mai răspândite utilaje pentru man evrarea produselor agricole? d) Ce fel de transportoare mecanice se folosesc la încarcarea și descărcarea produselor agricole? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare 193 După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Utilajele autopropulsate de transport sunt autoca mioane de uz general, cu benă fixă sau basculantă, autospe ciale pentru diferite produse, autofrigorifice, autociste rne. - Remorcile agricole au bene cu capacitate mare, adecvate produselor voluminoase și cu masa volumică mică. Remorcile pentru transporturi normale sunt cu benă fixă sau cu benă basculantă, sau pot fi cu platform ă. Remorcile tehnologice pot avea dispozitive proprii de încărcare sau descărcare. Remorcile cu destinație specială pot fi cisterne de combustibil, cisterne p entru apă sau pentru soluții, remorci pentru cereale. - Utilajele de încărcare-descărcare care pot fi mecan ice, de ex. transportoare cu bandă, transportoare cu rac leți, elevatoare cu cupe, transportoare elicoidale, sau p ot fi pneumatice sunt necesare la manevrarea diferitelor materiale - îngrășăminte chimice, îngrășăminte orga nice, semințe ș.a., cu care sunt alimentate mașini care l ucrează în câmp. - La încărcătoarele frontale sî încărcătoarele pivo tante manevrele și acționarea organelor active sunt coman date hidraulic. 6.5. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA INTREBĂRILE DIN TE STELE DE EVALUARE Intrebarea nr. 1 a) Principalele părți funcționale ale unei combine autopropulsate de recoltat cereale sunt dispozitive le de lucru și șasiul autopropulsat. Dispozitivele principale de lucru sunt: echipament de secerat, transportoare, aparat de treer, scuturător, sistem de curățire, buncăr de boabe. b) Lucrarea executată de presa de adunat și presat în baloți constă în adunatul din câmp, de pe miriște, al paielor, presarea acestora în baloți, legarea acest ora și lăsarea lor pe teren, de unde sunt preluați ulte rior printr-o lucrare cu alte utilaje. c) Principalele mașini agricole folosite pentru rec oltarea porumbului sunt: mașinile de cules știuleți care po t detașa și depănușa știuleții, preluați de o remorcă cu care mașina lucrează în agregat; Pentru mecanizarea recoltării sub formă de boabe a porumbului se folosesc combine autopropulsate, cu dispozitive de detașare a știuleților, transportoar e, aparate de treer adecvate însușirilor porumbului, Rețineți 194 dispozitive de separare a boabelor. d) Tipurile de aparate de tăiere ale cositorilor de furaje sunt: aparate de tăiere prin forfecare, aparate cu tăiere liberă. La aparatele cu tăiere prin forfecar e cuțitele au mișcare rectilinie-alternativă. Sunt do uă tipuri de aparate cu tăiere prin forfecare: aparate cu un cuțit mobil și degete cu contracuțite și aparate cu dublu cuțit, fără degete. Cositorile cu tăiere libe ră au rotoare cu cuțite cu viteză periferică mare și sunt capabile să realizeze capacități mari de lucru, fii nd și nesensibile la înfundări. e) Echipamentele cu care pot lucra combinele de sil oz sunt: echipament de recoltare din lan a furajelor ierboase verzi, echipament de adunat din brazdă furajele pălite, echipament de recoltare din lan a porumbului furajer verde. La lucrul cu oricare dint re aceste echipamente mașina execută și tocarea furajului. Furajul tocat este preluat de un utilaj de transport, care se deplasează în paralel sau în spatele combinei de siloz . Intrebarea nr. 2 a) Curățirea de impurități a produselor agricole se bazează pe mai multe principii. Sistemele de aspirație și cele de refulare separă după însușiril e aerodinamice, produsele și impuritățile având vitez e critice diferite. Pe principiul separării după dimensiuni: sitele cu orificii circulare separă dup ă lățime, sitele cu orificii alungite separă după gro sime, cilindrul cu alveole separă după lungime. Dispozitivele cu magneți rețin impuritățile feroase . Mașinile și instalațiile de curățit semințe pot ave a simultan organe de lucru care se bazează pe princip ii diferite: site, curenți de aer, cilindri cu alveole . b) Uscarea produselor agricole cu ajutorul unor ins talații adecvate are scopul: reducerea umidității produsulu i, pentru a-l face mai apt pentru depozitare; schimbar ea modului de păstrare, în special a produselor ușor perisabile; obținerea unui produs nou. Procesul de uscare nu trebuie să provoace deprecierea calitativ ă a produsului. c) Condiția principală pe care trebuie să o îndeplinească aerul ca agent de uscare este să aibă umiditatea relativă cât mai redusă, pentru a fi cap abil să preia o cantitate mai mare de apă din produsul supus uscării. Reducerea umidității aerului se obți ne prîn încălzire în instalația de uscare cu ajutorul unei 195 surse de energie termică – prin arderea unui combustibil sau prin folosirea energiei solare. d) Instalațiile de conservare prin răcire permit pă strarea pe o anumită perioadă de timp a cerealelor, fără ca acestea să se deprecieze calitativ, deoarece în condiții de temperatură redusă sunt stopate procesele de degradare, de exemplu din cauza mucegăirii, precum și activitatea dăunătorilor. Intrebarea nr. 3 a) Utilajele autopropulsate de transport folosite î n agricultură sunt fie de uz general, adică se pretea ză la transportul mai multor tipuri de produse, fie speciale, destinate exclusiv transportului unui anu mit produs sau al unei categorii de produse: autocamioane cu benă fixă; autocamioane cu benă basculantă, dintre care unele tipuri au sisteme speciale de descărcare a cerealelor; utilaje autopropulsate pentru transporturi speciale: autovehicule frigorifice, cu pereți temoizolanți și cu instalație frigorifică proprie; autocisterne pentru combustibil. b) Principalele tipuri de remorci pentru transport din agricultură sunt: remorcile agricole cu bene cu capacitate mare, adecvate produselor voluminoase și cu masa volumică mică; remorci pentru transporturi normale cu benă fixă sau cu benă basculantă, sau cu platformă; remorci tehnologice cu dispozitive prop rii de încărcare sau descărcare; remorci cu destinație specială, cum sunt cisternele de combustibil, cisternele pentru apă sau pentru soluții, remorci pentru cereale. c) Cele mai răspândite utilaje pentru manevrarea produselor agricole sunt: transportoare mecanice, transportoare pneumatice, încărcătoare frontale și încărcătoare pivotante cu acționare hidraulică. d) d) Transportoarele mecanice folosite la încarcar ea și descărcarea produselor agricole sunt: transportoare cu bandă, transportoare cu racleți, transportoare elicoidale, elevatoare cu cupe. Acestea pot fi util aje independente sau fac parte din utilaje care execută și alte operațiuni sau lucrări. 196 6.6. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 6 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 6, in titulată ”Mecanizarea lucrărilor de recoltare, a lucrărilor de condiționare și de păstrare a produselor agricole ș i a lucrărilor de transport în agricultură ”. Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 1) Prezentați părțile principale ale unei combine d e recoltat cereale și funcțiunile pe care le are fiecare dintr e ele, – 2 p 2) Identificați și prezentați partcularitățile meca nizării recoltării porumbului, – 2 p 3) Explicați pe ce principii se bazează curățirea d e impurități a produselor agricole și care sunt cele mai răspândite organe de lucru ale utilajelor de curăți re a semințelor, – 2 p 4) Comentați rolul uscării produselor agricole și p rincipiul de funcționare al instalațiilor de uscare, – 2 p 5) Evidențiați particularitățile mecanizării transp orturilor în agricultură, – 1p 6.7. Bibliografie minimală Brătucu, G .: Aspecte actuale privind manipularea și transportul produselor agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2002. Gageu, L. G. Brătucu : Particularități ale dirijării asistate de calculato r a procesului de uscare a semințelor de porumb . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Hermenean, I., V. Mocanu, S. Popescu : Contribuții la realizarea și testarea unui agregat de cosit și greblat pe pante . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. 197 Mitroi A., G.V. Roman, W. Mühlbauer, A. Esper, O. H ensel : Acționări fotovoltaice pentru instalații de uscare a produselor agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 1999. Mitroi, A., A. Udroiu, W. Mühlbauer, A. Esper : Contribuții la optimizarea uscătorului cu recircularea aerului, pentru produse agricole . Lucrările Sesiunii INMATEH 2000. INMA, București, 2000. Mitroi, A., N.-A. Udroiu : Uscătorul solar de tip tunel – o alternativă în u scarea unor produse agricole. Agricultorul român. Anul II, Nr. 9 (21), 2000. Mitroi, A. : Utilaje tehnologice . Manual universitar. USAMV, Departamentul de Învățământ la Distanță. București, 2011. Mitroi, A. : Mecanizarea agriculturii . Manual universitar. USAMV, București, Departamentul de Invățământ la distanță, 2007. Popescu, S. et al: Incărcătoare frontale pentru agricultură . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, Bucuresti. 200 3. Țenu, I. : Selectorul universal pentru semințe . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Udroiu, N.A., A. Mitroi, J. Müller : Artemisia Annua (Quing-Hao) – Influența temperaturii asupra duratei de uscare. Lucrări Științifice USAMV București, Seria A XLIV, Agronomie, 2001. Vlăduț, V., I. Alexandrescu : Evoluția constructivă și funcțională a aparatelor d e treer din componența combinelor de recoltat cereale . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. 198 Unitatea de învățare nr. 7 SISTEME AUTOMATE IN MECANIZAREA AGRICULTURII ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 7.1. Obiectivele unității de învățare nr. 7 198 7.2. Sisteme automate în mecanizarea agriculturii 198 7.3. Comentarii și răspunsuri la teste 224 7.4. Lucrare de verificare nr. 7 22 5 7.5. Bibliografie minimală 225 7.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 7 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Definiți noțiunile de automatizare parțială și automatizare totală • Identificați obiectivele automatizării proceselor mecanizate din agricultură • Identificați funcțiunile sistemelor automate la pr ocese mecanizate din agricultură • Prezentați principiile sistemelor automate cu apli cații la procese mecanizate din agricultură • Exemplificați aplicațiilor de automatizări la util aje și procese mecanizate din agricultură. 7.2. SISTEME AUTOMATE ÎN MECANIZAREA AGRICULTURII Caracteristicile principale ale procesului biologic determină specificul obiectivelor automatizării în agricultură Automatizarea reprezintă introducerea, la o instalație agricolă, mașină agricolă, sau la un proces tehnolo gic mecanizat din agricultură, de dispozitive și legătu ri cu ajutorul cărora se realizează operații de comandă ș i de reglare a proceselor, fără intervenția directă a om ului. In producția vegetală procesul tehnic este subordon at procesului biologic. Caracteristicile principale al e procesului biologic determină specificul obiectivel or automatizării în agricultură. Aceste caracteristici sunt: - Tractoarele și mașinile agricole sunt mobile, sol ul și plantele repartizate pe suprafața solului sunt f ixe, fapt care impune cerințe ridicate față de capacitatea d e concentrare și de reacție a omului care lucrează cu utilajele; - Insușirile solului și ale plantelelor sunt eterog ene; îngrășămintele, substanțele chimice pentru protecți a plantelor, materialul de semănat prezintă o mare 199 Elemente de automatizare parțială se întâlnesc în mod frecvent în mecanizarea agriculturii chiar și la utilaje foarte simple diversitate; unii factori care acționează întâmplăt or, cum sunt cei meteorologici sau cei legați de atacul bol ilor și dăunătorilor plantelor, nu pot fi influențați; - Perioada de timp de la începutul ciclului de producție până la recoltare este mare, expusă și ac țiunii factorilor întâmplători, ceea ce îngreunează consid erabil reglarea de ansamblu a procesului de producție; - Lucrările solului, lucrările de semănat, de aplic at îngrășăminte, de protecție a plantelor, de recoltar e, de condiționare sunt complexe, iar pentru executarea a cestor lucrări sunt necesare mașini și instalații foarte d iferite și având sisteme specifice de comandă și de reglare. Dispozitivul de automatizare , numit și echipament de automatizare sau instalație de automatizare, în fun cție de complexitatea sa, este un ansamblu de elemente care se interconectează cu procesul în scopul realizării op erațiilor de conducere automată a procesului. Dispozitivul de automatizare este partea materială specială a sistemului automat. Sistemul automat cuprinde dispozitivul (echipamentul sau instalația) de automatizare și procesul supus autom atizării. Conducerea mașinii agricole sau a instalației agric ole reprezintă relația dublă om-mașină, concretizată pr in funcțiile generale de informare și de comandă. Func ția de informare este orientată dinspre instalație spre om : omul este informat despre parametrii procesului tehnolog ic. Funcția de comandă este orientată de la om către instalație, intervenind asupra parametrilor procesu lui. Conducerea poate fi manuală sau automată. Prezența unor elemente de automatizare în proces nu este în directă corelație cu gradul de complexitate tehn ică a procesului. Pot exista și utilaje foarte simple car e beneficiază de automatizări. Dacă procesul tehnic s au procesul tehnologic este privit în ansamblul lui, s e disting: - automatizare parțială , când este automatizată o operație, mai multe operații, sau o anumită funcțiu ne; - automatizare totală , când procesul este în întregime automatizat și este eliminată total inter venția omului. Această delimitare este utilă, deoarece în mod frec vent apar confuzii, cu precădere în sensul că atunci cân d se vorbește de automatizare, tendința multora este de a se referi la procesele în întregime automatizate. Elemente de automatizare parțială se întâlnesc în m od frecvent nu numai în mecanizarea agriculturii sau î n procesele din industrie, ci și în viața de toate zi lele, în jurul nostru, de cele mai multe ori fără să le mai observ ăm: la 200 Automatizarea completează capacitatea omului de a interveni asupra parametrilor proceselor Automatizarea permite realizarea unei precizii mai mari la lucrările mecanizate lift, la pompele de apă cu hidrofor, la mașina de s pălat, la siguranțele automate de la tabloul electric. Multe dintre automatizările parțiale nu au ca obiectiv direct în lcouirea unei operații manuale cu una automată, ci îndepline sc funcțiuni care contribuie la creșterea calității pr ocesului, la protecția omului și a utilajelor. Odată cu creșterea nivelului de mecanizare a agricu lturii crește și nivelul de automatizare , în special prin aplicarea automatizărilor parțiale ale proceselor. Automatizarea elementară poate fi realizată cu disp ozitive mecanice, hidraulice, pneumatice, fără sau cu circu ite electrice. Prin folosirea electronicii este posibil să se obțină date exacte privind producția agricolă și mediul am biant, să se ia decizii asistate de calculator și să se op timizeze utilizarea mijloacelor de producție din punct de ve dere economic și ecologic, să se comande procese de producție pànă la automatizarea totală. 7.2.1. Obiectivele automatizării în agricultură Scopul principal al automatizării în agricultură nu este acela de a-l înlocui pe om, iar atribuțiile automat izării nu se rezumă la îndeplinirea unor funcții de comandă și d e reglare pe care le-ar fi putut îndeplini omul, cu o rganele sale de simț și cu valorile experienței sale subiec tive, ci pe asigurarea unor funcțiuni mult mai precise, mai sig ure și dintr-un spectru mult mai larg. Automatizarea compl etează capacitatea omului de a interveni asupra parametril or proceselor . Referindu-se la aplicațiile în mecanizarea agricult urii ale sistemelor automate de poziționare globală, prof. Auernhammer de la Universitatea Tehnică München, afirma că aceste posibilități nu sunt jucării ale mecanizării agriculturii, ci elemente de îmbinare între intelig ența managerului exploatației agricole și inteligența te hnică. In agricultură obiectivele automatizării se conture ază din mai multe puncte de vedere: al calității lucrării e xecutate mecanizat; al activității omului și al implicațiilo r sociale; tehnic; economic. • Obiectivele specifice ale automatizării în agricul tură, din punct de vedere al calității lucrării executate mecanizat: - Lucrarea să corespundă cerințelor agro-fitotehnic e: precizie mai mare la semănat, plantat, aplicarea îngrășămintelor, aplicarea tratamentelor fito-sanit are, întreținerea culturilor etc; al protecției mediului ; al consumului de energie 201 Automatizarea oferă omului posibilitatea de a executa mai corect lucrările mecanizate - Reducerea pierderilor la recoltare și obținerea u nui produs cu calitate mai bună prin automatizări la si stemele de curățire ale mașinilor de recoltat; - Posibilitatea de corelare automată a funcționării instalațiilor de irigare cu informațiile privind ap a din sol și factorii meteo; - Mărirea preciziei instalațiilor de sortare, de curățire, de uscare a produselor agricole, de răcir e, de depozitare. • Obiectivele automatizării în agricultură, din punc t de vedere al implicării omului în executarea lucrării: - Ușurarea muncii, eliminarea unor eforturi fizice și psihice; - Asigurarea comodității și a confortului de lucru cu mașini agricole mobile; - Posibilitatea de a executa mai corect lucrările ( de exemplu la bordul tractorului sau al unei mașini autopropulsate, cu elemente de automatizare parțial ă); - Eliminarea monotoniei lucrului; informarea automată privind utilajele sau părți ale acestora ș i privind plantele din cultură, produsele depozitate sau afla te în proces de prelucrare ( umiditate, temperatură etc); - Supravegherea, alarmarea, semnalizarea automată; - Productivitate mai ridicată a muncii (acest obiec tiv nu este valabil în orice condițiuni, ci numai pentr u anumite verigi ale procesului. Nu orice automatizare duce l a creșterea productivității muncii); - Diminuarea riscului de accidentare, prin îndepărtarea automată a unor pericole, de exemplu p rin sisteme de interblocare automată, evitarea pornirii de la sine, precum și prin semnalizarea de avertizare, ev itarea automată a unor explozii, a unor avarii etc; - Implicații sociale ale automatizării în agricultu ră. Creșterea nivelului de calificare, folosirea butoan elor, a dispozitivelor electronice, a aparatelor mai compli cate de control și măsură etc, precum și îmbunătățirea gene rală a condițiilor de muncă modifică statutul social al ce lui care lucrează în acest domeniu; Automatizarea amplă, mai ales cea totală, crează posibilitatea configurării norma le a programului de lucru, odihnă, sfârșit de săptămână, pentru lucrătorul din agricultură. • Obiectivele specifice ale automatizării în agricul tură, din punct de vedere al protecției mediului : - Sistemele automate la mașinile pentru aplicarea substanțelor chimice permit reducerea poluării solu lui și apei din sol prin executarea lucrărilor cu precizie mare, cu doze reduse de substanță, tratamentul corelat cu 202 Automatizările la mașini agricole contribuie la reducerea poluării Automatizările la mașini agricole contribuie la reducerea cheltuielilor de exploatare și la reducerea pierderilor necesitățile, evitarea împrăștierii; - Prin controlul automat al patinării roților tract orului se evită distrugerea structurii solului; - Automatizările la motoarele cu ardere internă al e tractoarelor și mașinilor autopropulsate contribuie , prin menținerea corectă a parametrilor arderii, la reduc erea poluării aerului din cauza emisiilor din gazele de ardere. • Obiectivele automatizării în agricultură, din punc t de vedere al consumului de energie : - Reducerea consumului specific de energie, prin oferirea automată a soluțillor în ceea ce privește turația motorului tractorului, treapta de viteză, forța de tracțiune; prin corelarea automată cu patinarea, măsurată tot automat; - Automatizările înlesnesc încărcarea optimă a mașinilor agricole cu care tractorul lucrează în ag regat; - Eliminarea automată a funcționării în gol, la uti laje acționate de motoare electrice; - Creșterea preciziei în funcționarea utilajelor consumatoare de energie, de exemplu a uscătoarelor de produse agricole; - Corelarea dinamică cu parametrii externi, de exemplu prin intervenția computerului la agregate d e mașini agricole care lucrează în câmp. • Obiectivele automatizării în agricultură, din punc t de vedere tehnic : - Evitarea uzurilor exagerate și a avariilor prin: regulatoare automate de turație la motoare Diesel; regulatoare automate de avans la motoare cu aprinde re prin scânteie; dispozitive automate de suprapresiun e la instalații hidraulice; protecția automată împotriva scurt- circuitelor; protecția automată împotriva suprasarc inilor la acționări electrice. • Obiectivele automatizării în agricultură, din punc t de vedere economic : - Reducerea cheltuielilor de exploatare, prin reducerea consumului de muncă, reducerea consumului de combustibil, reducerea consumului de energie ele ctrică; - Reducerea pierderilor și creșterea calității produselor, datorită contribuției automatizării la lucrări în câmp, lucrări de condiționare și depozitare. 7.2.2. Funcțiunile sistemelor automate folosite în mecanizarea agriculturii Principalele funcțiuni ale sistemelor automate sunt : de măsurare, de semnalizare, de comandă, de reglare, d e control, de protecție, de conducere. 203 Sistemele de reglare automată asigură menținerea la valoare constantă a turației, presiunii, nivelului, temperaturii, forței de tracțiune, adâncimii de lucru ș.a. Funcțiunea de măsurare asigură informarea cantitativă despre parametrii procesului automatizat. Măsurarea poate fi: - măsurare continuă, când valorile unui parametru s unt transmise permanent; - măsurare discretă, când valorile măsurate sunt transmise la intervale de timp prestabilite. Funcțiunea de semnalizare asigură informarea calitativă despre parametrii și elementele procesului. Funcțiunea de semnalizare are caracter discret de tip bivalent (tot sau nimic ), sau de tip trivalent (tot, puțin sau nimic ). Această funcțiune indică situația de stare sau d e poziție. Funcțiunea de semnalizare este un caz part icular al funcțiunii de măsurare. Funcțiunea de comandă reprezintă acțiunea asupra situației de stare sau de poziție a unor elemente d in proces, în scopul modificării valorilor unor parame tri. Comanda poate fi continuă sau discretă. Funcțiunea de comandă caracterizează sistemele automate cu circui t deschis. Funcțiunea de reglare realizează modificarea unor mărimi aferente procesului tehnologic în scopul men ținerii unuia sau mai multor parametri la anumite valori pr escrise. Această funcție caracterizează sistemele automate c u circuit închis. Valorile prescrise pot fi constante sau pot varia după un anumit program. Pentru menținerea parametrilor la anumite valori pr escrise, sistemul de reglare asigură comanda, continuă sau discretă, asupra elementelor de execuție. Funcțiunea de reglare caracterizează sistemele auto mate cu circuit închis. In mecanizarea agriculturii acea stă funcțiune este îndeplinită de numeroase sisteme de reglare automată, care asigură menținerea la valoar e constantă a turației, presiunii, nivelului, tempera turii, forței de tracțiune, adâncimii de lucru ș.a. Funcțiunea de control este o combinație între funcțiunea de măsurare și cea de semnalizare și asigură măsura rea continuă în scopul sesizării depășirii anumitor lim ite ale parametrilor procesului. Funcțiunea de control are caracter discret. Această funcțiune este îndeplinită de sistemele de supraveg here și de alarmă. Funcțiunea de protecție constă în măsurarea continuă a unor parametri, în scopul sesizării momentului când s-a produs o avarie și transmiterii comenzii de oprire automată 204 a părților defecte sau a întregului utilaj. De asem enea, este posibilă prevenirea, când din cauza modificări lor apărute la utilaj există riscul produecrii unei ava rii. Funcțiunea de conducere automată se referă la procese complexe și presupune implicarea computerelor și a programelor speciale. 7.2.3. Sisteme automate în mecanizarea agriculturii Mijloacele tehnice pentru mecanizarea agriculturii sunt echipate cu sisteme automate, menite în general să îmbunătățească parametrii calitativi ai procesului. O mașină sau o instalație pot beneficia simultan de m ai multe sisteme automate, cu funcțiuni diferite. Sisteme automate în circuit deschis Aceste sistme sunt neaservite informației de lucru, au o singură cale de transmitere a semnalului: - calea directă la sistemele de comandă automată; - calea inversă la sistemele automate de măsurare, semnalizare, control, protecție. Sistemele de supraveghere automată a desfășurării diferitelor procese și a stării de funcționare a ag regatelor de mașini agricole, sunt, de multe ori, combinații între sistemele de măsurare, control, semnalizare. In caz ul semnalizării automate de prevenire, sistemele atrag atenția asupra unui regim anormal de lucru al unui utilaj, sau că o mărime controlată (temperatură, presiune, turație, viteză, debit, nivel, umiditate etc) a atins o valo are critică inadmisibilă. De asemenea, sistemele de semnalizare automată atrag atenția asupra unor deconectări intempestive; inform ează despre situația sau poziția de închis-deschis, porn it-oprit, conectat-deconectat; confirmă dacă o comandă a fost îndeplinită sau nu; semnalează prezența/absența unu i obiect într-un anumit loc. Semnalizarea propriu-zisă poate fi electrică (acust ică sau optică), hidraulică, pneumatică, combinată. Dispozitivul de semnalizare este montat la bordul tractorului sau al mașinii agricole, la tablouri de comandă sau în locuri speciale. Unele sisteme automate moderne oferă omului și solu ții pentru deciziile care se impun. 205 Sisteme de reglare automată cu aplicații în mecanizarea agriculturii Sistemele de reglare automată sunt sisteme automate în circuit închis și poartă și denumirea de sisteme cu conexiune inversă (feed-back negativ) sau sisteme cu reacție. Prin reglarea automată, fără participarea omului, cu ajutorul unui dispozitiv sau regulator automat, se realizează aducerea valorii unuia sau mai multor pa rametri ai unui proces tehnic la valoarea necesară pentru asigurarea condițiilor de randament energetic, capa citate de lucru, respectiv productivitate a muncii, calita tea lucrării, siguranță. Schema generală a unui sistem de reglare automată, de complexitate medie, este preze ntată în fig. 134. Fig. 134.Schema generală a unui sistem de reglare a utomată Elementele componente ai unui sistem de reglare automată în circuit închis sunt: P (IT) - proces (instalația tehnologică), beneficia r al reglării automate; TR – traductor, care măsoară valoarea momentană a parametrului care face obiectul reglării și o tra nsmite pe calea de reacție. Traductorul este capabil să conve rtească mărimea măsurată, în așa fel ca ea să aibă aceiași natură fizică cu mărimea de ieșire; EC- element de comparație (comparator); care sesizează abaterea de la valoarea prescrisă și nece sitatea unei intervenții pentru corectare. Elementul de com parație calculează diferența x a = x i- xr; Când xa = 0 acțiunea de reglare încetează. Efectuarea diferenței xa = x i- x r corespunde actului de judecată și de decizie al omului din sistemul de re glare manuală; RA - regulator automat, care prelucrează informația primită de la elementul de comparație și dă comanda corespunzătoare elementului de execuție; EE - element de execuție, care operează intervenția 206 Pentru automatizări în mecanizarea agriculturii se folosesc traductoare clasice și traductoare speciale propriu-zisă pentru corectare. Elementele (TR+EC+RA+EE) constituie partea tehnică, materială, a sistemului, și alcătuiesc dispozitivul de automatizare . In funcție de complexitatea sistemului, dispozitivu l de automatizare poate avea mai multe sau mai puține componente tehnice. La unele sisteme simple traduct orul și elementul de comparație, uneori chiar și împreun ă cu regulatorul automat, sunt unite în subansamble tehn ice compacte. Asemenea subansamble poartă uneori denumiri derivate din domeniul parametrului reglat, de exemplu termostat , presostat etc. Traductorul măsoară mărimea de ieșire, o convertește într-o mărime de natură fizică și o transmite eleme ntului de comparație. Traductorul constă dintr-un element sen sibil (sensor), în contact direct cu mediul purtător al parametrului reglat, un traductor de bază și un ada ptor, care aduce valoarea mărimii de ieșire a traductorul ui de bază în banda de valori cerute de caracteristicile elementului de comparație. Traductoare utilizate la automatizări în agricultur ă In afară de traductoarele clasice, utilizate și în alte domenii, pentru automatizări în mecanizarea agricul turii au fost realizate traductoare speciale. Pentru mașinil e care lucrează ìn câmp, de exemplu, se realizează traduct ori capabili să identifice exact poziția plantelor, dif erențiindu-le chiar și după culoare și formă, în așa fel încât să se deosebească de frunze sau de pietre și să se deosebească plantele de cultură de buruieni. Princi palele grupe de mărimi pentru care automatizarea în agricu ltură dispune de traductoare sunt următoarele: - mărimi mecanice: presiune, masă, forță, debit, moment, moment de rotație, turație, viteză, acceler ație, putere mecanică, volum, densitate, lungime, grosime , poziție, nivel, formă, duritate ș.a. - mărimi termice: temperatură, conductibilitate termică, flux termic, radiație termică, energie ș.a . - mărimi sau semnale chimice: concentrație, umiditate, conținut de apă, conținut de gaze, impur ități, valoarea pH, ș.a. - mărimi magnetice și electrice: tensiune, curent , fecvență, putere electrică, rezistență electrică, c onstantă dielectrică, capacitate, câmp magnetic, inductivita te ș.a. - mărimi optice și acustice: intensitatea luminoa să, culoarea, iluminarea, lungimea de undă a luminii, intensitatea sunetului ș.a. - alte mărimi: număr, frecvență, timp ș.a. 207 Traductoarele și aparatura aferentă pentru măsurare a unor însușiri ale materialelor folosite în procese de producție sau a însușirilor produselor obținute sun t integrate în dispozitive de automatizare complexe a le mașinilor și instalațiilor agricole, sau pot fi ind ependente. Aparatură electronică independentă de măsură a unor parametri ai proceselor din agricultură Dintre sistemele de masurare automată, mai răpândit e sunt următoarele: - aparate electronice pentru determinarea tasării solului (penetrometre automate, care determină grad ul de tasare a solului ca urmare a trecerii roților agreg atelor de mașini agricole și înregistrează automat valorile parametrilor determinați); - aparate electronice pentru determinarea rapidă a azotului, potasiului, magneziului din sol; aparate electronice pentru bilanțul azotului în sol și în p lante. (Informațiile sunt utile la lucrările de aplicare m ecanizată a îngrășămintelor); - aparate cu ajutorul cărora se pot programa la tim p măsurile de tratare chimică pentru protecția plante lor (de exemplu împotriva căderii plantelor de cereale păio ase, a putrezirii frunzelor de cartof etc); - aparate electronice pentru măsurarea producției recoltate de combina de cereale; - contoare electronice universale, pentru indicarea suprafeței lucrate de toate tipurile de agregate de mașini agricole; - calculatoare universale de bord, pentru combine de recoltat cereale și pentru tractoare. Aparatele cuprind și contor al suprafeței lucrate, tahometru, contor al numărului de ore lucrate, dispozitive de supraveghere automat ă a turației unor organe rotative, supravegherea pierde rilor etc; - aparate pentru determinarea rapidă a umidității produselor; - termometre cuplate cu microprocesoare, la instalații de uscare a produselor agricole; - platforme automate de cântărire, pentru determinarea masei tractoarelor și remorcilor. In continuare sunt prezentate exemple de automatiză ri din diferite subdomenii ale mecanizării agriculturii. A ceste exemple au în vedere nivelul actual pe plan mondial , nu stadiul de dezvoltare tehnică din țara noastră. Une le dintre automatizări pot fi întâlnite însă la unele utilaje moderne importate. 208 Sistemul de poziționare globală prin sateliți a început să fie aplicat în exploatarea agregatelor de mașini agricole 7.2.4. Aplicarea la agregate mobile de mașini agric ole a sistemelor automate de poziționare globală Pozitionarea agregatelor de mașini agricole care lu crează în câmp poate fi realizată pe mai multe căi: • Poziționarea cu ajutorul sistemelor proprii ale tr actorului: - cu elemente de contact cu planta sau cu solul; - fără contact, prin măsurarea urmei roților sau a drumului parcurs, sau prin determinarea optică a un or rânduri marcate sau a urmelor roților; • Poziționarea cu ajutorul sistemelor combinate: - sisteme bazate pe elemente tehnice la sol: cablur i de direcționare, fascicol de lumină, unde radio, mi crounde; - sisteme bazate pe sateliți:
sistemele de pozitionare globală GPS;
sistemele diferențiale de poziționare globală DGPS;
sistemul de poziționare bazat pe sateliți GLONASS. Sistemul de poziționare globală prin sateliți - Global Positioning System (GPS) - a fost utilizat inițial în scopuri militare, dar a fost extins și pentru alte scopuri. In USA sistemul a fost inițial cunoscut sub denumirea de NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging) . In ultimii ani a început să fie aplicat în exploatarea agregatelor de mașini agricole în țări avansate. A fost depășită deja faza de experimentări și sunt în prod ucție utilaje de mecanizare din fabricația de serie, echi pate cu aparatura adecvată capabilă să funcționeze folosind informațiile din sistemul de sateliți. Precizia poz iționării este de circa 5 m, la unele sisteme s-a ajuns la pr ecizii mult mai mari, de câțiva cm. Sistemul diferențial de poziționare globală – Differential Global Positioning System (DGPS) – lucrează cu precizie mult mai bună. Față de GPS se folosesc nu numai semnalele sateliților din sistem, ci și semnalele u nuia sau multor emițători de la sol, cu poziție constantă cu noscută. Cu ajutorul stației de emisie de la sol se operează corecții ale poziționării realizate de sateliți. Dezavantaju l sistemului este că stația de emisie de la sol costa foarte mul t, dar se speră că aceste costuri vor fi mult mai reduse pe m ăsură ce utilizarea DGPS se va extinde foarte mult în mul te domenii, cum sunt transporturile rutiere și ferovia re, navale, aeriene ș.a., și prin aceasta vor fi mai ac cesibile și pentru tractoare agricole, combine de recoltat, maș ini de aplicat îngrășăminte, mașini de stropit. Multe firm e care produc asemenea mașini au început să echipeze utila jele cu receptor GPS, monitor și softurile respective. 209 Dispozitivele clasice de automatizare de la tractor asigură funcționarea mai bună a multor componente ale tractorului 7.2.5. Exemple de automatizari la utilaje agricole Automatizări la tractoarele agricole Dispozitivele clasice de automatizare , care-l completează pe tractorist, asigurând funcționarea mai bună a un ora dintre componentele tractorului, sunt prezente la t oate tractoarele agricole. Exemple: - regulatoare centrifugale de turație, în sistemul de alimentare cu combustibil al motorului și dispoziti ve automate mecanice pentru corectarea avansului la in jecție în funcție de turația motorului Diesel; - sisteme de termoreglare automată (termostat) pentru reglementarea circulației agentului de răcir e din sistemul de răcire al motorului; dispozitive automa te de protecție în sistemul de ungere al motorului; - relee electromagnetice pentru limitarea tensiunii maxime în instalația electrică; dispozitive de prot ecție automată în instalația hidraulică; - dispozitive mecano-hidraulice pentru reglarea automată a forței de tracțiune sau a poziției mașin ilor agricole purtate de ridicătorul hidraulic; - dispozitive semiautomate sau automate de cuplare la tractor a mașinilor agricole. Fig. 135. Corectarea poziției tractorului pe baza i nformațiilor transmise prin satelit, în vederea adaptării la condițiile dintr-o parcelă (după Juersch) La tractoarele moderne, la sistemele clasice de automatizare se adaugă dispozitivele electronice , cu utilizări care privesc tractorul însuși și cu utili zări care privesc mașina agricolă cu care tractorul lucrează în agregat. Echiparea tractorului cu calculator electronic de bord reprezintă doar una din formele de utilizare a electronicii la tractor. 210 Utilizarea electronicii pentru automatizări la trac tor • Elemente de automatizare la tractorul propriu-zis : - la motor: reglarea turației; reglarea debitului de combustibil; reglarea momentului de rotație. Sistem ul automat de informare cu monitor la bord indică curb ele caracteristice ale motorului și permite menținerea unui regim optim de lucru al motorului, care este încărc at rațional, iar consumul de combustibil va fi redus; - la transmisie: alegerea automată a treptelor de viteză în funcție de sarcină și optimizarea combina ției dintre turația motorului și momentul motor; schimba rea automată a vitezelor; reglarea continuă, fără trept e; blocarea automată a diferențialului; - la sistemul de rulare: forța tangențială de tracțiune la roțile motrice; suspensia controlată; presiunea în pneuri și reglarea automată a acesteia în funcți e de viteza de deplasare; solicitarea pneurilor; - pentru mașina agricolă cu care tractorul lucrează în agregat: determinarea forței de tracțiune; determin area forței de ridicare a dispozitivului hidraulic; regl area prizei de putere; încărcarea tractorului. Fig. 136. Automatizări la un tractor (Fendt) 1- bordul cu aparatura electronică; 2- senzor la cu tia de viteze; 2-senzor inductiv de poziție; 4- radar; 5- traducto r de forță; 6- senzor de poziție; 7- senzor la sistemul de blocare facultativă a dife rențialului • Dispozitive automate de informare și comandă la tractor : - supraveghere automată; - recomandări pentru manipulări: viteza de dep lasare a tractorului; reducerea consumului de combustibil la valoarea minimă; optimizarea timpului de lucru. Pe baza 211 Dirijarea automată, fără tractorist, a tractorului nu este justificată datelor privind sarcina motorului și turația acestu ia, calculatorul recomandă treapta de viteză și pozitia corectă a pedalei de accelerație. • Executarea automată a unor comenzi la tractor: - reglarea automată a vitezei de deplasare; - reglarea automată a consumului de combustibil; - decuplarea automată a prizei de putere în cazul blocării mașinii agricole purtate; - automatizarea conducerii tractorului, condus de tractorist, prin automatizarea funcțiunilor, reglăr ilor și comenzilor. Dirijarea automată, fără tractorist, a tractorului nu este justificată . (In multe țări au fost concepute, cu multe decenii în urmă, diverse sisteme de pilotare automată a tractorului, dar niciunul dintre ele nu poate asigura o calitate superioară a lucrării, ci doar o substituire mai mult simbolică a omului, și aceasta doar în anu mite condiții de lucru). Sistemele electronice de reglar e automată a patinării tractorului corectează dinamic forța de tracțiune prin modificarea automată a poziției ridi cătorului hidraulic; măsurarea exactă a patinării se face cu sensori de tip radar, amplasați pe tractor. • Diagnoză automată: - diagnoză de exploatare (la pornire; în timpul lucrului; informare automată despre gradul de uzură al anumitor părți ale tractorului; determinarea interv alelor pentru întreținere); - diagnoză automată în cazul ieșirii din funcțiune a unui organ sau a unui subansamblu al tractorului; • Furnizarea automată de date generale despre tractor: consum de combustibil, distanța parcursă, date priv ind timpul consumat, suprafața lucrată, încărcarea trac torului, date necesare conducerii tractorului și pentru coma nda mașinii de lucru. In fig. 136 sunt prezentate o parte dintre dispozit ivele de automatizare bazate pe electronică, la un tractor m odern. In afară de elementele menționate în legendă mai su nt figurate și alte părți ale sistemelor automate: mon itorul de la bord, senzorii de la priza de putere, senzorii d e la tracțiunea pe față, senzori frontali de poziție ș.a . Fig.137. Aparatură de informare la bordul tractorul ui, din sistemele de măsurare automată și transmitere e lectronică a datelor (Fendt ) 212 Calculatorul de bord controlează și reglează automat doza de îngrășăminte la hectar Senzorul radarului este de dimensiuni reduse și est e amplasat lateral între roți. Radarul servește la mă surarea exactă a vitezei reale de deplasare în lucru și pri n aceasta la calcularea automată a patinării. Pe baza valorii momentane a patinării i se indică automat la bord recomandări privind treapta de viteză și accelerare a, pentru a reduce pierderile prin patinare și a folos i corect puterea motorului. In figura 137 sunt prezentate câteva din elementele de informare automată de la bordul tractorului, capabi le să indice diagnoza în cazul unor deranjamente la părți le supravegheate de la motor, transmisie, instalația hidraulică, priza de putere, precum și câteva din a paratele care indică ora, numărul de ore lucrate, suprafața lucrată, distanța parcursă, viteza de deplasare, turația mot orului, turația la priza de putere. Automatizări la mecanizarea lucrărilor solului Sistemele cele mai simple ajută la reglarea corectă a plugului. Un traductor pentru forța de tracțiune și un indicator la bord oferă tractoristului posibilitate a de a alege reglarea căreia îi corespund cele mai mici valori a le forței de tracțiune. Alte sisteme automate de comandă și r eglare mențin sub anumite limite, pe baza unor valori programabile, patinarea roților motrice ale tractor ului, prin intervenția automată asupra adâncimii de lucru a pl ugului. Dispozitivele automate de informare ajută la aleger ea optimă a vitezei de deplasare a agregatului de arat , a lățimii de lucru, obținând capacități mai mari de l ucru și consum mai redus de combustibil. La mașinile pentru lucrările solului, cu acționare de la priza de putere, dispozitivele automate pot ajuta la aleg erea vitezei optime de deplasare, la o anumită turație a prizei. Automatizări la agregatele de mașini pentru aplicar ea îngrășămintelor Sisteme electronice de dozare corelează automat vit eza de deplasare a mașinii cu cantitatea de îngrășământ la unitatea de suprafață. Dispozitive cu sensori cu ultrasunete dirijează organele de distribuție para lel cu suprafața solului. Un microprocesor poate controla turația organelor d e distribuție a îngrășământului în funcție de datele privind viteza de deplasare a tractorului, sau poate comand a reglarea automată a debitului de îngrășământ, ținân d 213 seama și de rezultatul probei aparatelor de distrib uție și de distanța parcursă. La aplicarea îngrășămintelor organice fluide, calcu latorul de bord controlează și reglează automat doza la hec tar. Reglarea automată a debitului este corelată cu cant itatea distribuită la hectar, lățimea de lucru și viteza d e deplasare. Fig. 138. Schema automatizării prin DGPS a corelări i parametrilor de lucru ai mașinii cu condițiile din parcelă (Uni Kiel) Sistemele automate la agregatele de semănat m ăresc precizia lucrării In figura 139 este prezentată schematic legătura în tre calculatorul de fermă, calculatorul de bord și disp ozitivele de reglare automată a parametrilor de lucru ai mași nii agricole cu care tractorul lucrează în agregat, cu exemplificare la lucrarea de stropit, la lucrarea d e aplicat îngrășăminte, la lucrarea de semănat. Automatizări la agregate de semănat Sistemele automate aplicate la agregatele de semăna t rezolvă: scoaterea automată din funcțiune a unor ap arate de distribuție; - semnalizarea căderii fiecărei semințe și avertizarea în cazul blocării; - semnalizarea lipsei semințelor în cutie, a viteze i necorespunzătoare de lucru, a existenței unor corpu ri străine în sămânță, a înfundărilor, a reglării necorespunzătoare a dispozitivului de îndepărtare a surplusului; - menținerea automată a normei prescrise de sămânță la hectar prin controlul automat al cantită ții de sămânță sau al numărului de semințe distribuite; - menținerea automată a distanței între cuiburi, la semănătorile pentru culturi prășitoare. 214 Fig. 139. calculatorul de fermă, calculatorul de bord și dispozitivele de reglare automată a parametrilor de lucru ai mașinii agricole cu care tractorul lucrează în agregat Urmărirea automată a fazelor de vegetație și a evoluției parametrilor meteorologici permite aplicarea exactă a tratamentelor chimice Automatizarea menținerii adâncimii de semănat se bazează pe dispozitive cu traductoare palpatoare mecanice de suprafață sau cu traductoare cu ultrasu nete, fără atingerea solului, montate direct pe brăzdarel e semănătorii. Automatizări la mașini de aplicare a tratamentelor chimice de protecția plantelor Dispozitivele de automatizare montate pe mașina de stropit sunt în legătură funcțională cu elementele de automatizare de la tractor și asigură împreună următoarele: - Informarea tractoristului (afișarea debitelor măsurate automat; informații privind reglarea și co manda funcțiilor interne ale mașinii; informații privind reglarea dispozitivelor de stropit în funcție de viteza de d eplasare a agregatului); - Comanda procesului, atât la mașină, cât și la tractor. La tractor viteza este măsurată cu ajutoru l radarului, iar calculatorul de la tractor stabileșt e cantitatea de soluție aplicată și reglează distribuția soluție i în funcție de avansul real, fără patinare; - Mașina de stropit și tractorul pot fi incluse î n sistemul informatic al fermei, iar datele calculato rului de bord sunt transmise calculatorului de fermă. Elemen tele de lucru, calculate ținând seama de datele din fermă ș i din exteriorul ei, de protecția mediului ș.a., sunt tra nsmise mașinii. Cu ajutorul sensorilor se urmăresc fazele de 215 vegetație și evoluția parametrilor meteorologici, s e prelucrează datele și se emit prognoze, care serves c la aplicarea exactă a tratamentelor chimice. La instalațiile complet automatizate de dozare, pen tru mașini de stropit, pe tabloul de comandă din cabina tractorului se înscriu toate funcțiunile mașinii, i ar informațiile apar pe un ecran. Procesorul este ampl asat pe mașină. Comanda automată poate fi în funcție de pre siune sau în funcție de debit. In calculator se introduc datele de bază pentru o anumită măsură de protecția plantelor : cantitate de soluție, lățime de lucru etc. Calculat orul reglează automat mașina de stropit, controlează și corectează în timpul lucrului cantitatea de soluție și distribuția, în funcție de parametrii viteza de dep lasare, turație la priza de putere, presiune de lucru. Fig. 140. Procesul de lucru al agregatului de semăn at controlat prin sistemul computerizat tractor-mașină (după Auernhammer) Modificarea automată a poziției rampelor de pulveri zare față de sol, la lucrul pe pante, este comandată de dispozitive electronice speciale. Automatizări pentru adaptarea la particularitățile parcelelor din câmp a parametrilor lucrărilor de semănat, aplicat îngrășăminte, stropit, Programe speciale de calculator, în cadrul sistemel or de "informare geografică", prelucrează datele privind hărțile topografice ale parcelelor, cu drumurile de acces, tipul de sol, date de la probele periodice de sol, producția , date de la fotografierea aeriană a terenului, alte date spe cifice parcelelor, harta cu tratamentele aplicate. Calculatorul de la bordul tractorului permite modif icarea parametrilor de bază ai lucrării, de exemplu norma de sămânță, cantitatea de soluție sau cantitatea de 216 Calculatorul de la bordul tractorului permite modificarea parametrilor de bază ai lucrării în concordanță cu particularitățile fiecărei parcele îngrășământ, în concordanță cu particularitățile fi ecărei parcele sau a unei porțiuni din aceasta. Au fost puse la punct sisteme electronice speciale pentru agricultură, capabile să servească controlului și c omenzilor pe agregatul tractor-mașină. Astfel de sisteme au d epășit de mult faza de experiment; în țări dezvoltate mult e firme au introdus în producția de serie tractoare și comb ine echipate cu astfel de dispozitive. In fig. 140. este prezentat un exemplu de aplicare a unui sistem electronic la agregatul tractor-mașina de se mănat. In fig. 141. este redată imaginea de pe display a p arcelelor cartate, obținută cu ajutorul sistemelor de pozițio nare globală și indicată pe computerul de bord. Fig. 141. Determinarea suprafețelor cu programul Arc Explorer (după Drangmeister) Calculatoare de câmp Pentru automatizări la lucrări în câmp cu agregate de mașini agricole au fost realizate și calculatoare d e dimensiuni reduse, de buzunar, așa numitele Palm- Computer (Fig. 142). Aceste aparate sunt robuste, protejate contra prafului și a umezelii, și pot fi folosite în câmp în legătură cu sistemele de poziționare, carta rea parcelelor, determinarea suprafețelor. Au fost elab orate și softuri speciale, cu aceste calculatoare putându-se lucra însă și cu programele clasice de calculator. Config urarea parcelelor cartate, ca în fig. 141, poate să rezult e și prin aplicarea unui program special, la calculatorul de câmp. 217 Precizia sistemelor relativ ieftine de poziționare globală GPS este foarte bună, abaterea la măsurarea distanț elor este < 3 m. Fig. 142. Calculator de câmp (sistem Palm Tungsten T) Automatizări la utilajele pentru irigații Sistemele automate contribuie la îmbunătățirea cali tății lucrării și la folosirea rațională a apei. La insta lațiile mobile de udare este reglată automat viteza de deplasare a furtunului de udare și debitul de apă. Sistemele complet automatizate de irigații, comanda te de calculator, țin seama și de umiditatea măsurată în întreaga zonă a sistemului radicular, viteza și direcția vân tului, calculează momentul aplicării udării și cantitatea de apă; în timpul udării, dispozitive electronice supravegh ează automat menținerea valorilor stabilite ale presiuni i și debitului. Sistemul măsoară consumurile de apă, dat ele fiind păstrate de calculator. Automatizări la mașini de recoltat Sistemele automate de supraveghere a combinei de recoltat permit utilizarea mașinii la parametrii op timi calitativi și la capacitatea maximă. Prin intermediul unor traductoare se măsoară debitu l de boabe, producția recoltată, consumul de combustibil , timpul, suprafața, viteza de deplasare a combinei, patinarea, turațiile diferitelor organe, pierderile ș.a. In fig. 143 și fig. 144 sunt prezentate câteva sist eme automate de măsurare a producției recoltate. 218 Fig. 142. Măsurarea automată a producției recoltate de combina autopropulsată, cu ajutorul traductoarelor de forță (după Artmann, Hooper, Ambler) Sistemele automate de supraveghere a combinei de recoltat permit utilizarea mașinii la parametrii optimi calitativi și la capacitatea maximă Automat se reglează valorile unor parametri în func ție de condiții: corectarea poziției combinei la recoltare a pe pante; reglarea automată a înălțimii de tăiere a pl antelor; reglarea automată a poziției rabatorului; automatiz area sistemului de direcție; reglarea automată a vitezei de deplasare în lucru și reglarea automată a turației bătătorului; controlul pierderilor de boabe, în spe cial la sistemul de curățire de pe combină. Calculatorul pr eia și supravegherea stării tehnice și diagnoza tehnică. In fig. 145 este dat un exemplu de automatizări la sistemul de curățire, în scopul reglării corecte a parametri lor funcționali, în așa fel încât pierderile de boabe s ă fie cât mai reduse. Fig. 143. Măsurarea automată a producției recoltate de combina autopropulsată, cu ajutorul traductoarelor fotoelectrice și a tradu ctorului rotativ de debit (după Artmann, Diekhans, Sörlin) 219 Fig. 145. Automatizarea reglării parametrilor funcț ionali la sistemul de curățire al combinei de recoltat cereale (după Böttinger) Bordul combinei de recoltat cereale are aparatură c u afișaj pentru parametrii motorului, transmisiei, organelor de lucru. Sistemele multifuncționale cu microprocesoar e supraveghează parametrii procesului, calculează capacitatea de lucru, suprafața lucrată. Fig. 145. Schema corectării automate a parametrilor de lucru ai unei combine de recoltat, prin intermediul DGPS (după Kutzbach) Sisteme automate, cu elemente electronice, controle ază și reglează valorile mai multor parametri de lucru la prese de adunat și balotat, la remorci autoîncărcătoare, la combine de siloz, la mașini de recoltat cartofi, la combine de recoltat sfeclă. 220 Programe speciale permit ca la recoltare să se țină seama de deosebirile între caracteristicile recoltei în cadrul aceleiași parcele Există deja în unele țări programe special create p entru a permite ca la recoltare să se țină seama de deosebi rile între caracteristicile recoltei nu numai la parcele diferite, ci și în cadrul aceleiași parcele. Cartarea producțiil or potențiale este memorată de computerul de la bord, datele fiind prelucrate de softuri adecvate. Prin informaț iile furnizate prin intermediul sistemului diferențial d e poziționare globală se realizează corectarea automa tă a parametrilor de lucru ai combinei de recoltat (Fig. 146). La remorcile autoîncărcătoare și autodescărcătoare de furaje, care pot executa și fragmentarea furajelor fibroase pe care le preiau din brazdă, pot fi aplicate comen zi funcționale prin intermediul computerului de bord, cu program adaptat lucrării și cu senzori pentru supravegherea organelor care participă la reglare. In fig. 147 este prezentat un exemplu de computer de bord pentru comanda funcțiunilor unei asemenea remorci Fig. 147. Computer de bord pentru coordonarea autom ată a funcțiunilor unei remorci autoîncărcătoare și autodescărcătoare de furaje fibroase (Mengele) Prin automatizare se obține, de exemplu, menținerea constantă a vitezei transportorului de pe platforma benei, indiferent de turația prizei de putere și indiferen t de viteza reală de deplasare a agregatului. 7.2.6 Automatizări la instalații de uscare a produs elor agricole Se pretează la automatizare: cântărirea continuă a produsului și controlul evoluției umidității; regla rea debitului de aer, în funcție de variația diferiților parametr i, măsurați automat; declanșarea dispozitivelor de alarmă în ca zul unei perturbări grave a procesului sau la apariția unui incendiu. 221 Fig. 148. Automatizări la un uscător pentru cereale (după Mühlbauer) Automatizarea totală a procesului de uscare presupu ne determinarea în permanență a umidității inițiale și finale, a temperaturii în zona de uscare și în cea de răcire ș.a., reglarea automată a debitului de material, corespun zător umidității finale (Fig. 148). 7.2.7. Microstații meteorologice automate pentru agricultură Microstația cu aparatură electronică oferă, la nive lul unei ferme agricole sau a unui grup de ferme, posibilita tea de prognoză, utilă în lucrări de combaterea bolilor și dăunătorilor, de aplicare a îngrășămintelor chimice și în exploatarea instalațiilor pentru irigații. Fig. 149. Microstație meteorologică automată de fer mă 222 Stația automată operează măsurători cu ajutorul uno r senzori și furnizează date, pe care le înregistreaz ă și stochează, privind cantitatea de precipitații, umid itatea relativă a aerului, temperatura aerului, temperatur a solului de la 0 la peste 100 cm adâncime, umiditatea solulu i, direcția vântului, viteza vântului, radiația solară globală, intensitatea luminii zilei. Datele măsurate la un a numit interval de timp, de exemplu 5 minute, sunt afișate și în același timp sunt stocate. Pe baza datelor prelucra te automat sunt imprimate diagrame. Microstațiile automate de prognoză meteo pentru agricultură (Fig. 149) contribuie și la reducerea p oluării mediului, pentru că permit corelarea datelor meteor ologice cu termenele și parametrii de executare a lucrărilo r de protecția plantelor și de aplicare a îngrășămintelo r. Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări, în limitele spațiului disponibil: a) Care sunt principalele tipuri de traductoare uti lizate la automatizări în agricultură? b) Ce funcții îndeplinesc sistemele automate aplica te la agregatele de semănat? c) Ce automatizări se aplică la combinele de recolt at cereale? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare 223 După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Automatizarea permite realizarea unor operații de comandă și de reglare fără intervenția directă a omului. - Automatizarea parțială este foarte răspândită și permite automatizarea unei operații sau a unei funcțiuni, prin aceasta fiind îmbunătățită calitate a procesului mecanizat. Automatizarea parțială nu îl înlocuiește pe om, ci îl ajută pe acesta în sensul îmbunătățirii parametrilor procesului mecanizat realizat de ansamblul om-mașină, sau altfel spus, automatizarea completează capacitatea omului de a interveni asupra parametrilor proceselor. In agricultura mecanizată se întâlnesc foarte multe automatizări parțiale, unele dintre ele fac parte integrantă din subansamblele mașinilor agricole. - Obiectivele automatizării proceselor mecanizate d in agricultură pot fi analizate din mai multe puncte d e vedere: al calității lucrării executată mecanizat, al implicării omului în executarea lucrării, al protec ției mediului, al consumului de energie; tehnic; economi c. - Principalele funcțiuni ale sistemelor automate su nt funcțiunea de măsurare, funcțiunea de semnalizare, funcțiunea de comandă, funcțiunea de reglare, funcțiunea de control, funcțiunea de protecție, funcțiunea de conducere. Dispozitivele de automatizare la un proces mecanizat pot îndeplini simultan mai multe funcțiuni. - Sistemele automate constau din dispozitivul de automatizare, ca parte materială specifică, și din procesul sau utilajul automatizat. Alegerea precizi ei dispozitivului de automatizare revine celor care utlizează mijloacele de mecanizare cu elemente de automatizare. O precizie mult prea mare față de necesar duce la cheltuieli mari inutile, la reducer ea fiabilității dispozitivelor, din cauza conectărilor prea frecvente, și la risipă de energie, în cazul pornir ilor prea des repetate ale electromotoarelor unor elemente de execuție. - Majoritatea utilajelor de mecanizare a agricultur ii, atât tractoarele, cât și mașinile agricole, sunt dotate cu sisteme automate, de la cele mai simple, până la ce le de complexitate mare, multe dintre acestea fiind asociate cu dispozitive electronice, inclusiv cu computere de bord. In general aceste sisteme duc la creșterea calității lucrărilor executate mecanizat, reducerea pierderilor de produse, reducerea consumurilor de substanțe de tratare, utilizarea ma i bună a energiei. Rețineți 224 7.3. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA INTREBĂRILE DIN TE STELE DE EVALUARE Intrebarea nr. 1 a) Principalele tipuri de traductoare utilizate la automatizări în agricultură sunt: - traductoare de presiune, de masă, de forță, de de bit, de moment, de moment de rotație, de turație, de viteză, de accelerație, de putere mecanică, de volu m, de densitate, de nivel și pentru alte mărimi mecani ce; - traductoare pentru mărimi termice; - traductoare pentru mărimi magnetice și electrice; - traductoare pentru mărimi optice și acustice. Traductoarele și aparatura aferentă sunt integrate în dispozitive de automatizare complexe ale mașinilor și instalațiilor agricole, sau pot fi independente. b) Sistemele automate aplicate la agregatele de semănat îndeplinesc următoarele funcții: - scoaterea automată din funcțiune a unor aparate d e distribuție; semnalizarea căderii fiecărei semințe și avertizarea în cazul blocării; - semnalizarea lipsei semințelor în cutie, a viteze i necorespunzătoare de lucru, a existenței unor corpu ri străine în sămânță, a înfundărilor, a reglării necorespunzătoare a dispozitivului de îndepărtare a surplusului; - menținerea automată a normei prescrise de sămânță la hectar prin controlul automat al cantității de sămânță sau al numărului de semințe distribuite; - menținerea automată a distanței între cuiburi, la semănătorile pentru culturi prășitoare. c) Automatizările care se aplică la combinele de recoltat cereale sunt: Prin intermediul unor traductoare se măsoară debitu l de boabe, producția recoltată, consumul de combustibil, timpul, suprafața, viteza de deplasare a combinei, patinarea, turațiile diferitelor organe, pierderile ș.a. Automat se reglează valorile unor parametri în func ție de condiții: corectarea poziției combinei la recolt area pe pante; reglarea automată a înălțimii de tăiere a plantelor; reglarea automată a poziției rabatorului ; automatizarea sistemului de direcție; reglarea automată a vitezei de deplasare în lucru și reglare a automată a turației bătătorului; controlul pierderi lor de boabe. Bordul combinei are aparatură cu afișaj pentru parametrii motorului, transmisiei, organelor de luc ru, 225 iar sistemele multifuncționale supraveghează parametrii procesului, calculează capacitatea de lu cru, suprafața lucrată. 7.4. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 7 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 7 , intitulată ”Sisteme automate în mecanizarea agriculturii” . Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 1) Explicați obiectivele automatizării proceselor mecanizate din agricultură, - 2 p 2) Puneți în evidență funcțiunile sistemelor automa te din agricultură, - 2 p 3) Explicați funcționarea unui sistem de reglare a utomată din mecanizarea agriculturii, - 1 p 4) Explicați automatizările care sunt întâlnite la tractoarele agricole, - 2 p 5) Argumentați și exemplificați funcțiunile sisteme lor automate la combinele de recoltat cereale, - 2 p 7.5. Bibliografie minimală Gageu, L. G. Brătucu : Particularități ale dirijării asistate de calculato r a procesului de uscare a semințelor de porumb . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. 226 Mitroi, A. : Automatizări bazate pe electronică și microcalculat oare în producția vegetală . Buletin informativ agricol OIDAIA-ASAS, nr. 2, 19 86. Mitroi, A. : Electronica în agricultură . Academia de Științe Agricole și Silvice ASAS, București, 1989. Mitroi, A. : Utilaje tehnologice . Manual universitar. USAMV, Departamentul de Învățământ la Distanță. București, 2011. Popescu, N. : Instalații automatizate de irigație prin aspersiune . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2000. Țenu, I. : Modalități și soluții tehnice de cartografiere a so lei in funcție de recolta obținută. Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Revistel or Agricole, București. 2002. Țenu, I. : Tehnica realizării agriculturii de precizie . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Vintilă, R. et al: Caracterizarea stării de vegetație a grâului de toa mnă prin teledetecție . Lucrările Sesiunii Științifice a Facultății de Ag ricultură USAMV București, 2002. 227 Unitatea de învățare nr. 8 IMPLICATII ECOLOGICE ALE EXECUTĂRII MECANIZATE A LU CRĂRILOR ÎN AGRICULTURĂ ___________________________________________________ ________________ Cuprins Pagina 8.1. Obiectivele unității de învățare nr. 8 227 8.2. Implicații ecologice ale executării mecanizate a lucrărilor în agricultură 227 8.3. Comentarii și răspunsuri la teste 238 8.4. Lucrare de verificare nr. 8 239 8.5. Bibliografie minimală 240 8.1. OBIECTIVELE UNITĂȚII DE ÎNVĂȚARE NR. 8 Prin studierea acestei unități de învățare veți fi în măsură să: • Identificați efectele poluante la executarea mecanizată a lucrărilor în agricultură • Cunoașteți influența emisiilor de la arderea combustibililor fosili folosiți în mecanizarea agri culturii asupra creșterii pericolului de agravare a efectulu i de seră • Puneți în evidență modalitățiler prin care procese le mecanizate cu ajutorul tractoarelor și mașinilor agricole provoacă plouarea solului și a apei din so l • Evidențiați căile prin care mecanizarea agricultur ii poate contribui la diminuarea riscurilor de poluare a mediului provocate de chimizare • Identificați posibilitățile de diminuare a efectel or poluante la executarea mecanizată a lucrărilor din agricultură. 8.2. IMPLICAȚII ECOLOGICE ALE EXECUTĂRII MECANIZATE A LUCRĂRILOR ÎN AGRICULTURĂ Mecanizarea contribuie la menajarea solului, a apei din sol, a atmosferei globale și a mediului local Mecanizarea agriculturii oferă posibilitatea desfăș urării proceselor de producție în agricultură. Fără mecani zare nu poate fi realizată producția agricolă . In etapa actuală și în perspectivă mecanizarea asigură condiții pentru desfășurarea practică a sistemelor de agricultură caracterizate prin compatibilitatea cu dezvoltarea durabilă, deziderat în toate sferele de activitate ale oameni lor. Mecanizarea pune la dispoziție soluții tehnice adec vate 228 Lucrările mecanizate au și efecte ecologice negative pentru practicarea agriculturii durabile, pentru me najarea solului și a apei din sol, pentru menajarea atmosfe rei globale și a mediului local. Din punct de vedere ec ologic mecanizarea agriculturii joacă în acest sens un rol pozitiv, deosebit de important. Pe de altă parte, odată cu îndeplinirea atribuțiilo r sale, mecanizarea agriculturii are partea sa de vină în c eea ce privește poluarea mediului, atât prin specificul ac tivității propriu-zise, cât și în combinație cu alți factori ai producției agricole. Poluare directaPoluare indirectaCombustieZgomot VibratiiEroziune Emisia de CO2Emisii: CO C NOx SOx HPAPoluarea mediului localPoluarea mediului global Compactare (Tasare) Utilaje greleComponente cu azbest (frane, ambreiaj) particule nocive pentru omPoluarea solului si apei din solDeranjarea habitatului speciilor de animale si plante salbatice Precizie redusa la lucrari mecanizate (apl.ingrasaminte, stropire) Vapori toxici de combustibil la alimentare Vopsele/ lacuri, solventi la fabricatie si la casare/ dezmembrareBaterii de acumulatoare Pb, acid sulfuricSpalarea cu si fara detergenti a utilajelorDistrugerea microorganismelor din solCurgeri de ulei si combustibil pe sol A. MITROI Fig. 150. Principalele efecte poluante ale utilizăr ii mijloacelor tehnice pentru mecanizarea agriculturii In figura 150 sunt reprezentate schematic principal ele efecte poluante ale utilizării mijloacelor tehnice pentru mecanizarea agriculturii. Ponderea și gravitatea efectelor poluante este foar te diferită. Cele mai multe efecte poluante se produc direct, pr in utilizarea mijloacelor tehnice, tractoare și mașini agricole, pentru mecanizarea lucrărilor în agricultură. 8.2.1. Poluarea atmosferei din cauza emisiilor de l a arderea combustibililor fosili Arderea motorinei în motoarele Diesel ale tractoare lor și ale mașinilor autopropulsate este însoțită de emisi ile din 229 gazele de ardere și anume CO 2, C, NOx, SOx, hidrocarburi policiclice aromatice. Emisia de CO 2 constituie factorul poluant cel mai grav. Dioxidul de carbon rezultă inevitabil prin ardere ș i ajunge, după un anumit timp, în straturile superioare ale atmosferei, povocând, împreună cu alte cantități de CO 2 rezultat din activități din diferite domenii, la ag ravarea efectului de seră, cu consecințe negative serioase asupra climei globului. In fig. 151 sunt prezentate exempl e de emisii poluante la arderea motorinei în motoarele D iesel ale tractoarelor și combinelor Fig. 151. Exemple de emisii poluante la arderea mot orinei în motoarele Diesel ale tractoarelor și combinelor Este cunoscut faptul că efectul de seră ca urmare a acumulării în timp a CO 2 în straturile superioare ale 230 Orice consum de motorină duce la degajarea unei cantități de CO 2, care ajungând în atmosferă agravează efectul de seră atmosferei are și numeroase cauze naturale, legate de emisiile de la vulcani, oceane, păduri etc. Cauzele antropogene ale accentuării efectului de se ră, adică cele legate de emisiile din activitățile oame nilor - industrie, transporturi, agricultură, consumul casn ic al energiei din surse fosile ș.a. - au căpătat proporț ii îngrijorătoare în ultimele decenii. Orice consum de motorină duce la degajarea unei can tități de CO 2, care ajungând în atmosferă sporește cantitatea de dioxid de carbon și agravează efectul de seră. Poluarea mediului la utilizarea energiei electrice provenite de la termocentrale care ard combustibili fosili Consumul propriu-zis al energiei electrice nu polue ază mediul ambiant, pentru că nu se degajă nici un fel de emisii. Din acest punct de vedere energia electrică a fost considerată ca fiind prin excelență „curată“ la faț a locului. Dacă însă este privită într-un cadru mai larg, ener gia electrică este sau nu poluantă în funcție de sursa primară care a stat la baza producerii energiei electrice . Orice consum de energie electrică provenită de la termocentrale care ard combustibili fosili este pol uant la nivel planetar . 8.2.2. Poluarea mediului local la utilizarea mijloa celor tehnice pentru mecanizarea agriculturii Noțiunea de mediu local este relativă. In ce priveș te activitățile cu tractoare și mașini agricole, se au în vedere cu precădere: Efectele poluante pe care le suportă oamenii care lucrează nemijlocit cu utilaje agricole : - Zgomotul produs de motor, tractor, mașina de lucru. Nivelul de zgomot, măsurat în dB, este mai mare în cabină sau în imediata apropiere a sursei de zgomot. Nivel ul ridicat de zgomot afectează aparatul auditiv, dar ș i sănătatea în general. - Vibrațiile produse de organele în mișcare ale tractoarelor și mașinilor agricole. Vibrațiile la c are este expus omul care lucrează cu mașini agricole au infl uență negativă asupra confortului, reduc capacitatea de m uncă și afectează sănătatea. Producerea vibrațiilor este cauzată de funcționarea mecanismelor motorului, transmisiei și ale echipamentelor de lucru. Se produc, de asemenea, vi brații cu frecvență mică, așa numitele zdruncinături, din cauza denivelărilor peste care se deplasează roțile tract orului sau mașinii. Expunerea la vibrații este mai des întâlni tă la 231 cabinele tractoarelor și a mașinilor agricole autop ropul- sate. Din motive tehnice tractoarele și mașinile au topro- pulsate nu au suspensii. Rolul principal în diminua rea efectelor vibrațiilor îl au în acest caz sistemele de amortizarea de la scaunul din cabină. Organismul uman este deosebit de sensibil la vibraț ii cu frecvență relativ redusă, de 4 Hz la 6 Hz. La aceas tă frecvență intră în rezonanță și multe din organele vitale ale corpului (Fig. 152) Fig.152. Frecvența vibrațiilor care afectează sănăt atea omului la lucrul în cabina tractorului sau a mașinii agric ole autopropulsate - Emisii de gaze și pulberi O parte din gazele de ardere de la motoare ajung în zona de lucru a omului , care fără să vrea le inhalează. Unele substanțe din gazele de ardere, cum sunt carbonul, monoxidul de carbon, hidrocarburile policiclice aro matice, oxizii de sulf, oxizii de azot, unii compuși ai plu mbului, afectează sănatatea. Poluarea plantelor de către substanțele conținute î n gazele de eșapament . Cercetările întreprinse în ultimii ani în unele țări relevă faptul că unele substanțe toxice sunt preluate de plantele de la marginea drumurilor pe c are se deplasează tractoare sau automobile, aceasta reprezentând un risc mai mic sau mai mare de poluar e. Pentru tractorist este nesănătoasă și inhalarea de vapori de combustibil, care se degajă în momentul alimentă rii. Efect nociv au și particulele fibroase rezulate din uzura garniturilor de fricțiune, pe bază de azbest, ale f rânelor și ambreiajelor de tractoare și combine. Pulberile poluante, particule de sol, particule din plante, particule de substanțe chimice, rezultă ca urmare a executării în câmp a unor lucrări, cum sunt o parte dintre 232 Asupra omului care lucrează cu mașinile intervin concomitent mai multe categorii de solicitări Pentru protecția împotriva accidentelor joacă un rol deosebit concepția care stă la baza realizării mașinii lucrările solului, aplicarea îngrășămintelor chimic e, recoltarea mecanizată a cerealelor ș.a., dar și la unele lucrări staționare, cum este lucrarea de curățire a boabelor cu ajutorul unor mașini de curățat. Deosebit de toxice pentru om pot fi lucrările de ap licare mecanizată a tratamentelor cu pesticide. Pentru diminuarea efectelor negative se impun nu numai perfecționări tehnice ale mașinii, ci și măsuri spe ciale de protecție pentru om, de exemplu purtarea măștii de gaze, echipament special de protecție. La multe dintre utilajele agricole de mecanizare, a supra omului care lucrează cu mașinile intervin concomite nt mai multe categorii de solicitări: vibrații și zgomot, solicitări fizice și psihice, inhalarea de gaze nocive și praf etc. Aceasta este cazul multor dintre lucrările cu tract orul și o mașină de lucru în câmp, al lucrărilor cu combine d er recoltat ș.a. Cabinele moderne ale tractoarelor și ale combinelor contribuie mult la menajarea omului, la protejarea lui împotriva acestor solicitări. Sunt și agregate de mașini la care omul este intens solicitat. La lucrarea de cosit cu ajutorul unei mo tocositori pe teren în pantă, de exemplu, omul se deplasează p e jos, pe curbele de nivel, depune efort fizic mare pentru manevrarea mașinii, percepe direct toate vibrațiile organelor acesteia, inhalează gazele de eșapament. Poluarea zonelor învecinate cu locurile unde se execută lucrări mecanizate poate afecta locuitorii din așez ările rurale, sau, în cazul turismului agricol, pe oaspeț ii acestora. Acțiune negativă pot avea zgomotul, emisiile de gaz e de ardere, pulberile. De poluarea mediului cu substanț ele chimice răspândite de la lucrări mecanizate de apli carea îngrășămintelor, dar mai ales de la lucrarea mecani zată de stropit cu pesticide se face vinovată în primul rân d chimizarea, dar calitatea mai slabă a executării lu crării mecanizate mărește riscul de plouare a zonelor învecinate. Principala cauză o constituie precizia redusă a dozării și mai ales calitatea slabă a pulverizării, mai ales tendința de dispersare a picăturilor de soluție de tratare, care apoi sunt antrenate de către curenții de aer î n afara câmpului de cultură. Riscul de provocare a accidentelor de muncă . In condițiile utilizării corecte a mijloacelor de meca nizare riscul producerii accidentelor care să afecteze per soana care comandă tractorul sau mașina agricolă precum ș i 233 Prin compactare se modifică negativ însușirile solului, regimul de circulație al aerului și al apei persoanele care servesc mașina este diminuat, dar n u total eliminat. Accidente pot fi provocate de răstu rnarea tractorului, desprinderea unor piese în cazul avari erii bruște a unor subansamble, prinderea la părți în mi șcare și altele. Pentru protecția împotriva accidentelor joa că un rol deosebit concepția care stă la baza realizării mași nii. 8.2.3. Poluarea solului și a apei din sol, la utili zarea mijloacelor tehnice pentru mecanizarea agriculturii Compactarea solului , sau tasarea exagerată reprezintă una dintre cele mai frecvente și mai accentuate for me de poluare din cauza mecanizării. Compactarea de la suprafață este provocată în gener al din cauza utilajelor grele – roțile tractoarelor grele, mașini agricole grele – și se agravează prin repetarea tre cerilor cu agregate de mașini. Prin compactarea exagerată s e modifică negativ însușirile solului, regimul de cir culație al aerului și al apei. Compactarea straturilor inferioare apare, de exempl u, la executarea repatată a arăturii la aceiași adâncime. Poluarea solului și a apei din sol din cauza preciz iei reduse la lucrări mecanizate cu substanțe chimice , de exemplu de aplicare a îngrășămintelor chimice și la lucrări mecanizate de combatere chimică a buruienilor și a bolilor și dăunătorilor plantelor. Principalul vinovat de p oluare este chimizarea, dar utilajele de mecanizare cu pre cizie mare pot menține efectele poluante în limite rezona bile. Dimpotrivă, precizia redusă a mașinilor, în ceea ce privește mai ales uniformitatea dozării, finețea și uniformitatea picăturilor, agravează efectele polua nte ale chimicalelor. Eroziunea solului are multe cauze, dar în anumite condiții și mecanizarea poate acționa agravant, de exemplu p rin executarea neadecvată a lucrărilor solului pe pante , dar și prin lucrări care pulverizează solul și acesta este apoi antrenat de vânt. Distrugerea microorganismelor din sol ca urmare în special a intervențiilor mecanice nu are proporții foarte mari, dar se produce inevitabil. Poluarea solului și apei din sol din cauza curgeril or de ulei și de combustibil Este cunoscut că o picătură de ulei mineral căzută pe sol, de la motor, de la transmisie, sau de la instalația hidraulică a tractorului sau a unei mașini agricole, nu este biodegradabilă și ajunge treptat în pânza de apă fr eatică, 234 Curgerile de ulei și de motorină poluează solul și apa freatică pe care o poluează. La fel de poluantă pentru sol ș i pentru apa din sol este și motorina. O singură picătură de ulei mineral poluează un milion de picături de apă, sau exprimat altfel: 1 litru de ulei mineral poluează 1.000.000 litri de apă Curgerile de ulei apar la etanșări incorecte, garnituri uzate, dar și de la decuplările furtunelor hidraulice. La cele mai noi tipuri de tractoare, furtunurile instalației hi draulice au racorduri de construcție specială, care produc o o sucțiune în momentul decuplării, evitând picurarea uleiului. Curgerile de motorină pe sol au efecte similare. Ele apar la neetanșări și defecte ale sistemului de alimentare, dar din alte cauze. Riscul curgerii motorinei nu apare doar în cazul întreținerii proaste a tractorului. La două din tip urile de motor de tractor, existente în agricultura noastră, din fabricație este prevăzut ca la scoaterea prin pompa re a aerului din sistemul de alimentare, motorina care m ai conține bule de aer să curgă jos, iar dacă tractoru l este în câmp, aceasta însemnă să curgă pe sol. Apele reziduale de la spălarea cu și fără detergenț i a utilajelor de mecanizare pot ajunge în sol și respectiv în apa din sol. Riscul de poluare este mai mare dacă p rin spălare sunt preluate resturi de substanțe chimice. Bateriile vechi de acumulatoare de la tractoare și combine, cu plăci de plumb și cu electrolit soluție de acid sulfuric, sunt o sursă de poluare în cazul că dezafectarea lo r nu este făcută cu suficiente măsuri de precauție. 8.2.4. Deranajarea habitatului speciilor de animale și plante sălbatice Lucrările mecanizate deranjează habitatul animalelo r și păsărilor. Efectele negative merg de la stresul pro vocat de zgomot, la distrugerea prin acțiune mecanică a cuib urilor sau a vizuinelor, de exemplu în timpul lucrărilor s olului, până la rănirea mortală în timpul unor lucrări ale solului sau lucrări de recoltare. 8.2.5. Poluarea indirectă provocată de utilajele pe ntru mecanizarea agriculturii Poluare indirectă este considerată cea provocată la fabricația tractoarelor și a mașinilor agricole, pr ecum și la casare-dezmembrare, prin efectul nociv asupra mediu lui în general din cauza vopselelor, lacurilor, solvențilo r. 235 Reducerea consumurilor specifice de motorină la lucrări agricole mecanizate contribuie la reducerea emisiilor de CO 2 8.2.6. Posibilități de diminuare a efectelor poluan te la executarea mecanizată a lucrărilor în agricultură Provocarea unor efecte poluante este inevitabilă, d ar nivelul de poluare poate fi menținut redus dacă uti lajele de mecanizare sunt exploatate rațional și mai ales dac ă se aplică în mod conștient metode specifice prin care să fie diminuat riscul poluării: • Reducerea riscurilor de poluare prin emisii de CO 2:
Reducerea consumurilor specifice de motorină la lucrări agricole mecanizate, prin : - alegerea corectă a tehnologiilor, dând prioritate celor care necesită consumuri reduse de energie, renunțarea la lucrări care nu sunt obligat orii și nu aduc sporuri de producție; - folosirea rațională a utilajelor de mecanizare, la capacitatea lor normală, evitarea subîncărcării; - întreținerea și reglarea corectă a motoarelor de tractor și ale mașinilor agricole autopropulsate : reglarea corectă a pompei de injecție și a injectoarelor, folosirea de filtre curate de aer și de combustibil;
Substituirea totală sau parțială a motorinei cu biocombustibili, de exemplu cu ulei de rapiță.
Reducerea consumurilor de benzină, combustibil lic hid de încălzire, gaze naturale, cărbuni, pe căi simila re cu cele recomandate în cazul motorinei. • Reducerea poluării mediului local: Îmbunătățirea construcției utilajelor de mecanizare , în vederea reducerii vibrațiilor, zgomotului și elimin area surselor de plouare cu vapori toxici de combustibil , gaze de ardere, inclusiv cu aditivi nocivi, renunțarea l a componente din fibre de azbest la ambreiaje și frân e. • Reducerea efectelor poluante asupra solului și ape i din sol:
adoptarea tehnologiilor, metodelor și lucrărilor c are provoacă o cât mai redusă compactare a solului; evitarea utilajelor agricole prea grele
mărirea preciziei la lucrările mecanizate de aplic are a îngrășămintelor, în special a celor chimice, și la aplicarea pesticidelor pentru protecția plantelor. Aceasta vizează atât lucrările propriu-zise, cât și lucrări aferente, în special cele legate de manipularea substanțelor chimice la umplere, golire etc.; 236
perfecționarea tehnologiilor de mecanizare și a utilajelor adecvate pentru mecanizarea fără chimica le a protecției plantelor, de exemplu prin combaterea mecanică a buruienilor, combaterea biologică a dăunătorilor ș.a.;
practicarea lucrărilor mecanizate care să evite ap ariția eroziunii solului; • Evitarea consecventă a poluării prin curgeri de ul ei și de combustibil pe sol; scurgerea necontrolată a ape lor reziduale de la spălarea utilajelor agricole; manip ularea corectă a bateriilor de acumulatori; • Reducerea efectelor negative ale lucrărilor mecani zate care deranjează habitatul speciilor de animale și p lante sălbatice:
măsuri tehnice pentru reducerea riscului de accidentare a animalelor sălbatice de câmp, în spec ial în timpul recoltării mecanizate a diferitelor cultu ri: echiparea mașinii cu dispozitive de avertizare, car e să oblige animalele să plece din zona pe care urmează să se deplaseze mașina. Test de autoevaluare 1. Vă rugăm să răspundeți la următoarele întrebări, în limitele spațiului disponibil: a) Care sunt emisiile poluante de la arderea combustibililor fosili? b) In ce condiții este poluant consumul de energie electrică pentru acționarea mașinilor agricole staționare? c) Care sunt principalii factori care poluează medi ul local la lucrul cu tractoare și mașini agricole? 237 d) Cum pot fi reduse efectele negative ale lucrăril or mecanizate care deranjează habitatul speciilor de animale sălbatice? Comentarii la aceste întrebări găsiți la sfârșitul unității de învățare După parcurgerea acestui subcapitol trebuie să reți neți: - Mecanizarea agriculturii are un rol pozitiv din p unct de vedere ecologic în primul rând prin faptul că asigu ră suportul tehnic pentru aplicarea sistemelor de agricultură durabilă. - Executarea mecanizată a lucrărilor din agricultur ă este însoțită și de unele efecte negative, de amploare diferită. Aceste efecte sunt în principiu inevitabi le, dar prin exploatarea rațională a utilajelor și alegerea judicioasă a tehnologiilor, ele pot fi menținute la un nivel mai scăzut. - Cel mai important efect poluant este cel provocat prin arderea motorinei și a altor combustibililor fosili , proces prin care prin gazele de ardere crește cantitatea d e CO 2 din atmosferă, agravând efectul de seră, cu consecințe negative asupra climei planetare. Diminuarea acestui risc se obține prin reducerea consumurilor specifice de combustibil și prin substituirea combustibililor fosili cu biocombustib ili. - Utilizarea pentru mecanizarea agriculturii a trac toarelor și mașinilor agricole provoacă și poluarea mediului local prin emisii nocive, prin zgomot, vibrații ș.a . - Lucrările mecanizate pot fi, de asemenea, vinovat e de poluarea solului și a apei din sol prin curgeri de ulei și combustibil, prin compactarea exagerată a solului, prin favorizarea, în anumite cazuri, a eroziunii solului . Rețineți 238 8.3. COMENTARII ȘI RĂSPUNSURI LA INTREBĂRILE DIN TE STELE DE EVALUARE Intrebarea nr. 1 a) Emisiile poluante de la arderea combustibililor fosili sunt dioxidul de carbon CO 2, carbon C, sub formă de particule solide cu dimensiuni foarte mici, oxizi d e azot NOx, oxizi de sulf SOx, hidrocarburi policiclice aromatice. La arderea incorectă a combustibilului i #n motor se degajă și monoxid de carbon, care este tox ic. Emisia de CO 2 constituie factorul poluant cel mai grav. Dioxidul de carbon rezultă inevitabil prin ardere ș i ajunge, după un anumit timp, în straturile superioa re ale atmosferei, povocând, împreună cu alte cantităț i de CO 2 rezultat din activități din diferite domenii, la agravarea efectului de seră, cu consecințe negative serioase asupra climei globului. b) Consumul de energie electrică pentru acționarea mașinilor agricole staționare este poluant dacă ene rgia electrică din rețea provine de la centrală termoele ctrică la care energia primară pentru motoarele de acționa re a generatoarelor electrice provine de la arderea un or combustibili fosili, de exemplu petrol, gaze natura le, cărbune. c) Principalii factori care poluează mediul local l a lucrul cu tractoare și mașini agricole sunt zgomotul, vibr ațiile, emisiile de gaze și pulberi. O parte din gazele de ardere de la motoare ajung în zona de lucru a omulu i, care fără să vrea le inhalează. Unele substanțe din gazele de ardere afectează sănatatea. Plantele de l a marginea drumurilor pe care se deplasează tractoare sau combine sunt poluate de către substanțele conținute în gazele de eșapament. Pentru tractorist este nesănătoasă și inhalarea de vapori de combustibil, care se degajă în momentul alimentării . Efect nociv au și particulele fibroase rezulate din uzura garniturilor de fricțiune, pe bază de azbest, ale f rânelor și ambreiajelor de tractoare și combine. Pentru om sunt poluante și pulberile - particule de sol, part icule din plante, particule de substanțe chimice - rezult ate ca urmare a executării în câmp a unor lucrări mecaniza te. Toxice pentru om pot fi lucrările de aplicare mecanizată a tratamentelor cu pesticide. d) Efectele negative ale lucrărilor mecanizate care deranjează habitatul speciilor de animale sălbatice de câmp, în special în timpul recoltării mecanizate a diferitelor culturi, pot fi reduse prin echiparea m așinii 239 cu dispozitive de avertizare, mecanice sau electron ice, de exemplu cu ultrasunete, care să oblige animalele să plece din zona pe care urmează să se deplaseze mașina. 8.4. LUCRARE DE VERIFICARE NR. 8 Lucrarea de verificare solicitată, implică activită ți care necesită cunoașterea Unității de învățare nr. 8, in titulată ”Implicații ecologice ale executării mecanizate a l ucrărilor în agricultură” . Răspunsurile la întrebări vor fi transmise prin poș tă tutorelui pentru comentarii, corectare și evaluare. Pe prima pagină a lucrării se vor scrie următoarele : - Titulatura acestui curs ( Mecanizarea agriculturii ) și numărul lucrării de verificare - Numele și prenumele (acestea se vor menționa pe fiecare pagină) și adresa cursantului. Fiecare răspuns va trebui să fie clar exprimat și s ă nu depășească o jumătate de pagină. Punctajul aferent este menționat pentru fiecare întrebare. Pentru ușurința corectării lăsați o margine de circa 5 cm, precum ș i o distanță similară între răspunsuri. Intrebările la care trebuie să răspundeți sunt urmă toarele: 1) Comentați principalele implicații ecologice ale mecanizării agriculturii, - 2 p 2) Puneți în evidență posibilitățile de reducere a cantității de CO 2 care ajunge în atmosferă din cauza arderii combustibililior fosili la motoarele tractoarelor ș i mașinilor agricole autopropulsate, - 2 p 3) Prezentați măsurile prin care poate fi redusă sa u eliminată poluarea la folosirea energiei electrice pentru acționarea utilajelor agricole staționare, - 1 p 4) Argumentați că mecanizarea agriculturii poate să contribuie la diminuarea riscurilor de poluare prov ocate de aplicarea substanțelor chimice în agricultură, - 2 p 5) Prezentați sintetic principalele posibilități de reducere a poluării provocate de executarea mecanizată a lucră rilor din agricultură, - 2 p 240 8.5. Bibliografie minimală Ciocănea, L., V. Vlăduț . Cercetări privind influența confortului asupra cond ucătorului de tractor . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, 2002 . Doven, S., A. Mitroi, D.-G. Epure, V. Udrea :Implicatii ecologice ale tehnologiilor de mecanizare postrecoltare la cereale . Lucrări Științifice, Seria A, LI, Agronomie, USAMV București, 2008. Dumitru, P., C. Dumitru : Influența aparaturii de injecție de pe motoarele Di esel asupra poluării mediului. Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistel or Agricole, București. 2000. Glodeanu, M. : Prevenirea poluării solurilor prin reglarea paramet rilor de lucru ai mașinilor destinate chimizării agriculturii . Mecanizarea Agriculturii. Nr. 8. Redacția Revistelor Agricole, București, 2003. Mitroi, A., D.G. Epure : N.A. Udroiu, M. Caravețeanu : Impactul ecologic al utilizării energiei la unele procese mecanizate din agricultur ă. Lucrările Sesiunii Științifice internaționale, Facultatea de Agricultură USAMV Buc urești, 2006. Mitroi, A., D.G. Epure : Probleme ale poluării fonice la folosirea utilajelo r de mecanizare din agricultură . Lucrări Științifice, U.S.A.M.V. București, Seria A, Vol. L., 2007. Mitroi, A., G. Ghiocel, D.G. Epure : Diminuarea emisiilor de CO 2 la folosirea energiei de către utilajele agricole . Lucrările celei de a 8-a Conferințe Naționale pen tru protecția mediului prin biotehnologii și a celei de a 5-a Conferințe Naționale de ecosanogeneză, Brașov, 2007. Mitroi, A. : Diminuarea efectelor poluante la executarea mecaniz ată a lucrărilor în agricultură, în spiritul dezvoltării durabile . Precis e – pentru agricultură.. www.precis.ro , 2005. Mitroi, A. : Efecte poluante la executarea mecanizată a lucrăril or în agricultură . Mecanizarea Agriculturii. Editura AGRIS - Redacția Revistelor Agricole. Anul LV, Nr. 11, 2005. Mitroi, A. : Impactul ecologic al utilizării energiei în mecaniz area agriculturii . Lucrările Simpozionului „Tehnica agricolă în contextul integr ării în comunitatea europeană” 15- 17.06. USAMV a Banatului, Timișoara, 2006. Mitroi, A. : Mecanizarea agriculturii . Manual universitar. USAMV, București, Departamentul de Invățământ la distanță, 2007. Mitroi, A. : Posibilități de diminuare a efectelor poluante la e xecutarea mecanizată a lucrărilor în agricultură, în spiritul dezvoltării durabile . Lucrări științifice INMATEH, II, București, 2005. Mitroi, A. : Utilaje tehnologice . Manual universitar. USAMV, Departamentul de Învățământ la Distanță. București, 2011. Vlăduț, V. : Efectele vibrațiilor și șocurilor asupra omului . Mecanizarea agriculturii. Nr. 6, Redacția Revistelor Agricole, București. 2003. Vlăduț, V. : Factorii care influențează confortul conducătorului pe tractor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2002. 241 BIBLIOGRAFIA CONSULTATĂ LA ELABORAREA LUCRĂRII Albrecht, M . et al: Feldberegnung III . RKL Schriften, Kiel, 1998. Alexandrescu; I., V. Vlăduț : Analiza evoluției constructive și funcționale a apa ratelor de treer din componența combinelor de recoltat cere ale. Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Anfile, V., N. Bria : Posibilități de reglare a plugurilor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 1999. Anfile, V., N. Bria : Verificarea calității lucrului la pluguri . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 1999. Anfile, V. : Mașini combinate pentru pregătirea patului germinat iv și semănat . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Artmann, R,. R. Biller : Elektronik in der pflanzlichen Produktion . DLG, Frankfurt a.M., 1986. Auernhammer, H. : Dann fehlt Ihnen ein ganzer Schlepper . Profi, Magazin für Agrartechnik. Münster. Nr. 4, 1996. Bârcă, G. et al: Aspecte privind reglarea semănătorilor pneumatice. Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2000. Bondar, M. : Tractor ecologic de 45 CP . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Bormann, H. et al: Leitfaden für Mähdrescherfahrer. Claas OHG, Harsewinkel, 1995. Böttinger, S. : Regelkonzepte für die Mähdrescher-Renigungsanlage. In: VDI/MEG Kolloquium Landtechnik. Heft 6, Mähdrescher. Düssel dorf, 1988. Boxberger, J. W .: Energieautarkie des Bauern. Energie, Landwirtschaft und Umwelt . Podiumsgespräch „Der Bauer als Energieproduzent“, W ien, 1994. Boxberger, J., A. Gronauer, G. Moitzi : Energietechnik – Alternative Energien . Jahrbuch Agrartechnik nr. 24, 2012. Brătucu, G., A.N. Fodor : Aspecte comparative referitoare la mentenanța echipamentelor agricole și din industria alimentară . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Brătucu, G .: Aspecte actuale privind manipularea și transportul produselor agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2002. Brătucu, G .: Cerințe ale condițiilor actuale din agricultura rom ânească asupra raportului fiabilitate-mentenanță al mașinilor agri cole. Lucrări Științifice INMATEH, II, INMA București, 2002. Bria, N., A. Popescu : Mecanizarea lucrărilor de prășit și erbicidat în cu ltura cartofului . Mecanizarea Agriculturii. Redacția Revistelor Agr icole, București, nr. 6, 2003. Bria, N. : Mașini pentru înființarea culturii cartofului . Mecanizarea agriculturii. Nr. 3, Redacția Revistelor Agricole, București. 2003. Buhociu, L. : Utilizarea echipamentelor de udare . Cereale și Plante Tehnice. Nr. 6. Redacția Revistelor Agricole, București. 2003. Bux, M., A. Mitroi, Liliana Cîrlan, T. Conrad, S. R itterbusch : Installation for solar drying of sewage sludge . Lucrări științifice nr. 27, cu tema “Utilizarea e ficientă în agricultură și industria alimentară a energiilor a lternative și a tehnologiilor de mecanizare-automatizare. INMATEH 2009-I. Călinescu, C., A. Mitroi, D.-G. Epure, A. Udroiu, V . Udrea : Cercetări privind influența parametrilor uscării asupra curbei umidit ății produsului în timpul procesului de uscare a legumelor în instalația solară de uscar e tip Hohenheim . INMATEH, nr. 25. Lucrări științifice INMA București, 2008. 242 Cândea, I. : Studiu teoretic și experimental privind procesul de pregătire a patului germinativ cu organe active oscilante-vibrante. Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Caravețeanu, M. : Cercetări privind implicațiile energetice și ecolog ice ale mecanizării lucrărilor agricole la culturile furaje re. Teză de doctorat. USAMV București, 2005. Ceclan, L. : Optimizarea exploatării agregatelor de stropit. Con trolul echipamentelor pentru protecția plantelor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Ciocănea, L., V. Vlăduț . Cercetări privind influența confortului asupra cond ucătorului de tractor . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, 2002 . Ciocănea, L., V. Vlăduț : Studii, cercetări și soluții în evoluția mașinilor de recoltat cereale . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Ciubuc, A., A. Udroiu, A. Mitroi : Cercetări privind consumul de energie la uscătoarele de cereale . Lucrările Sesiunii Științifice cu participare int ernațională, Facultatea de Agricultură USAMV București, 2005. Ciulu, G. et al: Formarea și exploatarea rațională a agregatelor pen tru pregătirea patului germinativ în vederea semănăturilor de prim ăvară . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, București. 200 0. Ciulu, G. et al: Recomandări privind optimizarea exploatării agregat elor de semănat cereale păioase . Mecanizarea Agriculturii. Nr. 8. Redacția Reviste lor Agricole, București, 2003. Ciulu, G., G. Bârcă : Factori care influențează consumul de combustibil l a efectuarea arăturii cu tractorul U-650 . Mecanizarea agriculturii. Nr. 10, Redacția Revist elor Agricole, București. 2000. Ciurel, G. et al: Avantajele utilizării cositorilor cu elemente rotat ive în cadrul tehnologiilor de recoltare a plantelor furajere . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Cojocaru, I., N. Constantin : Cultivatorul de prășit CPU-8-OM. Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Revistelor Agricole, București. 2000. Cojocaru, I. : Mașini pentru pregătirea patului germinativ în vede rea înființării culturilor de sfeclă de zahăr și cartof . Mecanizarea agriculturii. Nr. 3, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Cojocaru, I. : Tehnologia de lucrare a solului fără răsturnarea br azdei, cu cizelul, la înființarea culturilor de cereale păioase . Mecanizarea agriculturii. Nr. 11, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Cojocaru, I. : Tehnologii și utilaje pentru executarea arăturii . Mecanizarea agriculturii. Nr. 3 și nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, Bucur ești. 2003. Constantin, N. et al: Noi soluții tehnice în concepția grapelor cu discur i. Mecanizarea agriculturii. Nr. 7, Redacția Revistelor Agricole, București. 2000. Constantin, N. : Cultivatoare pentru întreținerea culturilor prășito are realizate pe plan mondial . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2000. Derbala, A., N.-A. Udroiu, A. Mitroi, C. Iacomi : Drying of squash using solar tunnel dreyer with photovoltaic . Misr Jurnal of Agricultural Engineering, Tanta, Egypt, 2009. Diaconu, I., S. Popescu : Analiza teoretică și constructivă a combinelor de r ecoltat cereale și tendințe pe plan mondial pentru fabricaț ia lor . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Dobrescu, C .: Agregatul agricol – sistem tehnic complex . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, București. 200 3. 243 Doven, S., A. Mitroi, D.-G. Epure, V. Udrea : Energy specific consumptions and afferent emissions in the mechanized processes of c ertain agricultural products conservation. Simposion International “Tendințe în agricultura e uropeană”, Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veter inară a Banatului, Facultatea de Agricultură, în colab. cu Universitatea din Novi Sa d. 2008. Doven, S., A. Mitroi, D.-G. Epure, V. Udrea :Implicatii ecologice ale tehnologiilor de mecanizare postrecoltare la cereale . Lucrări Științifice, Seria A, LI, Agronomie, USAMV București, 2008. Doven, S., A. Mitroi : Drying capacity and performance comparision of sol ar box dryer and solar cabinet dryer. INMATEH, nr. 25. Lucrări științifice cu tema : Engineering and management of sustainable developme nt in agriculture, transports and food industry”. INMA București, 2008. Drăguțan; V. : Echiparea tractoarelor cu sisteme automate de contr ol a poziției și/sau a efortului este o necesitate . Mecanizarea agriculturii. Nr. 10, Redacția Revist elor Agricole, București. 2000. Dreymann, S., F. Taube : Voraussetzungen des erfolgreiches Ökologischen Landbaus . RKL Kiel, 2002. Dumitrașcu, M. , A. Mitroi : Biofuels – a viable alternative for the durable agr iculture develpoment . Scientifical Papers, Faculty of Animal Science an d Biotechnologies, Timisoara. Vol. 39, 2. 2006. Dumitrașcu, M. , A. Mitroi : The Rape – an ecological alternative in obtaining Biodiesel . Scientifical Papers, Faculty of Animal Science an d Biotechnologies, Timisoara. Vol. 39, 2. 2006. Dumitrașcu, M. : Cercetări privind utilizarea biocombustibililor în mecanizarea agriculturi i. Teză de doctorat. USAMV București, 2007. Dumitru, M. C. Șimota, A. Mitroi et al: A Code of Good Agriculture Practices . Volume 1+Volume 2, edited with financial support fr om THE GOUVERNMENT OF ROMANIA and WORLD BANK. The Expert Publishing House , Bucharest, 2003. Dumitru, P., C. Dumitru : Influența aparaturii de injecție de pe motoarele Di esel asupra poluării mediului. Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistel or Agricole, București. 2000. Eggersglüss, W., S. Kraschinski : Biogas II . RKL Schriften, Kiel, 2001. Eimer, M. : Mowing and treating of hay . Yearbook Agricultural Engineering, bd. 7. VDI, KTBL, MEG, 1995. Epure, D.G., A. Mitroi, A. Udroiu, C. Marinescu, C. Călinescu : Influence of the drying parameters on quality of dried products . Sustainable Agriculture – Solutions & Perspectives. Lucrări științifice INMATEH 2007-III , nr. 21, 2007. Epure, D.G., A. Mitroi, V. Udrea : Research about consume of energy and quality of products for cold preservation of cereals . International Symposium “Trends in European Agriculture Development”, ed. II, Universi ty of Agricultural Sciences and Veterinar Medicine of the Banat and University of N ovi Sad, 2008. Epure, D.G., A. Mitroi, W. Mühlbauer A. Udroiu : Influence of thermophysicaly parameters on drying process of tomatoes . Lucrări științifice U.S.A.M.V.B., Seria B, Vol. XLVI, 2003. Epure, D.G., A. Mitroi, W. Mühlbauer: Colour changes in tomatoes as affected by the drying process . Lucrările Sesiunii Științifice anuale a Facultății de Agricultură. USAMV București, Lucrări știintifice, Seria A, Vol. XLVII, Agronomie, 2004. Epure, D.G., A. Mitroi, W. Mühlbauer : Determinarea umidității de echilibru a tomatelor proaspete și uscate . Lucrările Sesiunii Științifice anuale a cadrelor didactice și a studenților, cu participare internațională. USAMV București. 2005. 244 Epure, D.G., A. Mitroi, W. Mühlbauer : Influence of drying parameter for colour changes in tomatoes . Journal of Agricultural Research, Cairo, Egipt, nr. 4, 2005. Epure, D.-G., V. Udrea, A. Mitroi, D.C. Ionescu : Consum of energy related to quality of products for cold preservation of cereal s. Scientific papers, Seria A, LI, Agronomie, USAMV Bucharest, 2008. Epure, D.G., W. Mühlbauer, A. Mitroi : Colour change in tomatoes as effected by the drying process. Lucrări științifice, USAMV București, Seria A, Agr icultură, Vol. XLVII, 2004. Epure, D.G. : Drying of vegetables using solar tunnel dryer . Cercetări privind instalației solare de uscare tip tunel la uscarea l egumelor . Teză de doctorat. Universitatea Hohenheim, Stuttgart, Germania și USA MV București, 2004. Epure, D.G. : Untersuchung des Trocknungsverhalten von Tomaten. Forschungs- bericht. Universitatea Hohenheim, Stuttgart, German ia, 2002. Esper, A., N.-A. Udroiu, A. Mitroi : Trocknung von Artemisia annua im Hordentrockner . Forschungsbericht. ATS, Universität Hohenheim, St uttgart. 1999. Feiffer, A. : Öl- und Proteinpflanzen besser dreschen. RKL Schr iften, Kiel, 2002. Fröba, N. : Transport Technology . Yearbook Agricultural Engineering. 13, Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. Găgeanu, P. : Considerații privind necesitatea curățirii și sortă rii semințelor. Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Gageu, L. G. Brătucu : Particularități ale dirijării asistate de calculato r a procesului de uscare a semințelor de porumb . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Gagiu, C. : Contribuții la teoria fiabilității echipamentelor t ehnice – diagramele ROMATEST . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Gângu, V. et al: Cercetări privind tehnologia cu lucrări minime de î nființare a culturilor de cereale păioase . Lucrări Științifice INMATEH, INMA, 2002. Gângu, V. , et al: Cercetări privind reducerea consumurilor energetice , a tasării solului și evaporării apei din sol la cultura plant elor prășitoare, prin micșorarea numărului de lucrări agricole . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Gângu, V., I. Pirnă, G. Mitrea : Analiza stadiului actual al mecanizării agriculturi i în România. Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Gângu, V. : Analiza și soluții privind dotarea și mecanizarea a griculturii . Cercetarea științifică în sprijinul redresării și relansării a griculturii și silviculturii românești. Mecanizarea agriculturii. Nr. 3, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2001. Gângu, V. : Sinteza strategiei privind revitalizarea agricult urii românești prin dotarea cu tractoare și mașini agricole. Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001 Gângu, V. : Strategia INMA în domeniul construcției echipamente lor tehnice pentru agricultură și industrie alimentară . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Ganzelmeier, H. : Nachhaltiger und schlagkräftiger Pflanzenschutz. Jahrbuch Agrartechnik nr. 24, 2012. Ghiocel, G., A. Mitroi, D.-G. Epure : Emisiile de CO 2 la mecanizarea lucrărilor la culturi de câmp în condițiile din zona Mavrodin, ju d. Teleorman . Lucrări Științifice, USAMV București, Seria A, Vol. L., 2007. Glodeanu, M. : Prevenirea poluării solurilor prin reglarea paramet rilor de lucru ai mașinilor destinate chimizării agriculturii . Mecanizarea Agriculturii. Nr. 8. Redacția Revistelor Agricole, București, 2003. 245 Göhlich, H., O. Westphal : Pflanzenschutz und Pflanzenpflege . Jahrbuch Agrartechnik, Bd. 7. VDI, KTBL, MEG, 1995. Griepentrog, H.W., E. Isensee : DGPS in der Landwirtschaft. RKL Schriften, Kiel, 1998. Heege, H. : Bestellung von Körnerfrüchten unter dem Bodenwurf e iner Fräse . RKL Schriften, Kiel, 1995. Helmy M. A., A. Mitroi, S.E.Abdallah, M.A. Basiouny : Modification and evaluation of a reciprocating machine for shelling peanut . Misr Society of Agricultural Engineering. Cairo, vol.24, no.1, 2007. Herbst . A. et al: Gezogene Feldspritzgeräte . RKL Kiel, 2002. Hermann, A. et al: Sugar Beet Harvesting . Yearbook Agricultural Engineering. 13, Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. Hermenean, I., V. Mocanu, S. Popescu : Contribuții la realizarea și testarea unui agregat de cosit și greblat pe pante . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Hermenean, I., V. Mocanu : Tehnologii de mecanizare pentru supraînsămânțarea pajiștilor degradate . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Hoffmann; M., U. Hampl : Bodenbearbeitung ökologisch betrachtet . RKL Schriften, Kiel, 1994. Hollingdale, A., G.V. Roman, A. Mitroi, L.-E. Bucat ă et al: Development of a Bioenergy Market Development Plan for Central Europ e. Consolidated 2nd Year Progress Report FAIR CT 98-3826. 2000. Hollingdale, A.C. : Resources Issues for biomass Energy with particular reference Central European Countries . Lucrările Sesiunii Științifice a Facultății de Ag ricultură USAMV București, 2001. Huțanu, I. et al: Uniformitatea de repartizare a semințelor pe supraf ața terenului la semănătoarea universală . Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de înv ățământ superior agronomic la Iași”. USAMV Iași, 2002. Imireanu, A., A. Mitroi, G. Teodorescu : Solid biofuels burning plant an the obtaining of thermic energy for heating a greenhous e. The Annals of Valahia University of Targoviste, 2010. Imireanu, M.A. : Cercetări privind instalațiile pentru valorificarea energetică a biocombustibililor . Teză de doctorat. USAMV București, 2010. Ion, R. : Mecanizarea lucrărilor de aplicare a îngrășămintelo r solide și amendamentelor. Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistel or Agricole, București. 1999. Ionescu, D.-C., D.-G. Epure, Alina-Nicoleta Udroiu, A. Mitroi, O. Hensel : Cercetări privind procesul de uscare al prunelor cu ajutorul instalației de deshidratat fructe IDF, model INMA . INMATEH, nr. 26. Lucrări științifice cu tema “Ene rgii alternative, tehnologii de mecanizare și echipament e tehnice eficiente pentru agricultură și industria alimentară”. INMA Bucureșt i, 2008. Jakob, U. : Sensorgesteuerte Querhacke . In: Neue Chancen für Landwirtschaft und Umwelt . Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück, 2001. Jürscek, P. : Anwendung des Satellitennavigationssystems GPS in d er Landwirtschaft . RKL Schriften, Kiel, 1998. Knechtges, H., K.T. Renius : Gesamtentwicklung Traktoren . Jahrbuch Agrartechnik nr. 24, 2012. Köller, K. B. Rump : Bodenbearbeitungstechnik . In: Jahrbuch Agrartechnik 11, Landwirtschaftsverlag, Münster, 1999. Köller, K. C. Kleinknecht, J. Müller : Drilling and Precision Seeding. Yearbook Agricultural Engineering. 13, Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. 246 Köller, K. C. Kleinknecht, J. Müller : Sä- und Pflanztechnik . In: Jahrbuch Agrartechnik 11, Landwirtschaftsverlag, Münster, 19 99. Köller, K. et al: Technical solutions upon the reducing of chemicals and efficiency rising with the purpose of environment polution dim inishing. Proceedings of the International Symposium „Systems of Minimumn Soil T illage“, Cluj-Napoca, 1999. Köller, K., B. Rump : Tillage. Yearbook Agricultural Engineering. 13, Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. Köller, K., O. Hensel : Grundzüge der Verfahrenstechnik in der Pflanzenprod uktion . Vorlesung, ATS, Universität Hohenheim, 2001. Köller, K. : Bodenbearbeitungstechnik (Soil Tillage). In: Jahrbuch Agrartechnik, Nr. 16. Hrsg. Matthies, J. u. F. Meier, Landwirtschafts verlag GmbH, Münster, 2004. Köller, K. : Konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat – Ba sistechnologien für nachhaltigen Ackerbau . Buletinul USAMV Cluj-Napoca, vol. 55-56, 2001. Köller, K. : Landmaschinen . Vorlesungsbätter. ATS, Universität Hohenheim Stut tgart. 2001. Köller, K. : Schlepper . Vorlesungsblätter. ATS, Universität Hohenheim Stu ttgart, 2000.. Kutzbach, H. D. : Combine Harvesters . Yearbook Agricultural Engineering. 13, Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. Kutzbach, H. D. : Lehrbuch der Agrartechnik , Band 1: Allgemeine Grundlagen; Ackerschlepper; Fördertechnik. Verlag Paul Parey, H amburg u. Berlin, 1989. Kyritsis, Sp., G.V. Roman, A. Mitroi et al: Lessons of Denmark and Austria on the Energy Valorisation of Biomass . PECO European Research Programme, JOU2, Bruxelles. Final Report, 1995. Lang, T. : Mechatronics in Agricultural Machinery . Yearbook Agricultural Engineering. 13, Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. Linke, B., K. Richter : Bioverfahrenstechnik . Jahrbuch Agrartechnik. Band 13. Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. Lisso, H. : GPS-gesützte Teilflächenbewirtschaftung in der „Neu -Seeland“. Agrar GmbH Frose. RKL Schriften, 1123, Kiel, 2003. Lober, M. : Ackerschlepper in der Prüfung. DLG Prüfstelle. DLG, Frankfurt a. M. 1993. Marghidanu, N., N. Bria : Tehnologiile în mecanizarea agriculturii. Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Marinescu, C., A. Mitroi, N.A. Udroiu, C. Călinescu ; V. Udrea : Utilizarea surselor nepoluante de energie în procese de uscare a produs elor agricole și horticole . Lucrări Științifice, Seria A, LI, Agronomie, USAMV București, 2008. Mateescu, M., I. Cojocaru : Contribuții la îmbunătățirea echipamentelor de semă nt cereale păioase în teren nearat . Lucrări Științifice INMATEH, INMA, 2002. Mateescu, M. : Tehnici și tehnologii folosite la semănatul cereale lor păioase în sistem conservativ al solului . Lucrări Științifice INMATEH, INMA, 2001. Matthies, H.J., F. Meier : Geleitwort . Jahrbuch Agrartechnik. KTBL, LAV, VDI-MEG. Band 13. Landwirtschaftsverlag, Münster, 2001. Mellmann, J., T. Hoffmann : Körnerkonservierung . Jahrbuch Agrartechnik nr.24, 2012. Mihățoiu, I. : Reducerea consumului de motorină prin folosirea efi cientă a motorului tractorului U-650 . Mecanizarea agriculturii. Nr. 10, Redacția Revist elor Agricole, București. 2000. Mitroi A., G.V. Roman, W. Mühlbauer, A. Esper, O. H ensel : Acționări fotovoltaice pentru instalații de uscare a produselor agricole . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. 247 Mitroi A., G.V. Roman, W. Mühlbauer, A. Esper, O. H ensel : Acționări fotovoltaice pentru instalații de uscare a produselor agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 1999. Mitroi, A. (coord.), G.V. Roman, M. Vâjială, D.I. Săndoiu : Implicații fiziologice, tehnologice și ecologice ale sistemului de lucrări minime ale solulu i. Ministerul Invățământului, CNCSU. Grant, Raport final, 1997. Mitroi, A. et al: Surse regenerabile de energie în agricultură . Raport final, grant CNCSIS, 2001. Mitroi, A. W. Mühlbauer, A. Esper, A. Udroiu : Untersuchungen vom energiesparenden Hordentrockner typ Hohenheim mit U mluftführung. Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de învățământ supe rior agronomic la Iași”. USAMV Iași, 2002. Mitroi, A., A. Udroiu, A. Ciubuc : Regimul de temperatură la uscarea boabelor de porumb destinate consumului . USAMV București, Lucrări științifice, Seria A, Vo l. XLVII, Agronomie, 2004. Mitroi, A., A. Udroiu, A. Esper, W. Mühlbauer, D. E pure : Verfahrenstechnische Untersuchungen über den Einsatz in Rumänien vom sol aren Tunneltrockner typ Hohenheim . Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de înv ățământ superior agronomic la Iași”. USAMV Iași, 2002. Mitroi, A., A. Udroiu, D.G. Epure, A. Imireanu: Posibilities for decreasing the energy consumption for the agricultural crops . Sustainable Agriculture – Solutions & Perspectives. Lucrări științifice INMATEH 2007-II, nr. 20, 2007. Mitroi, A., A. Udroiu, M. Caravețeanu : The decreasing of specific energy consumption for forage production . Proceedings of the 32nd annual sesion of scientific communications of the Bukarest Fakulty o f Animal Science. Bucharest, Oct.15-17, 2003. Mitroi, A., A. Udroiu, W. Mühlbauer, A. Esper : Contribuții la optimizarea uscătorului cu recircularea aerului, pentru produse agricole . Lucrările Sesiunii INMATEH 2000. INMA, București, 2000. Mitroi, A., A. Udroiu, W. Mühlbauer, O. Hensel, A. Esper : Contribuții la realizarea de metode noi pentru uscarea unor produse horticole . Lucrări Științifice INMATEH, INMA București, 2002. Mitroi, A., C. Călineescu, A. Udroiu, G. Teodorescu : Research on solar energy use in the process of vegetables drying in the Hohe nheim solar drying installation . The Annals of Valahia University of Targoviste, 201 1. Mitroi, A., C. Iacomi, G.V. Roman, A. Udroiu, W. Mü hlbauer : Solar drying systems in Romania. Proceedings of the 10. International Expert Meeti ng Power Engineering, Maribor, Slovenia., may 2001. Mitroi, A., D.G. Epure, N.-A. Udroiu et al: Contribuții la configurarea ecologică a proceselor de uscare a produselor agricole din punc t de vedere al calității produsului și din punct de vedere energetic . Lucrările celei de a 8-a Conferințe Naționale pen tru protecția mediului prin biotehnologii și a celei de a 5-a Conferințe Naționale de ecosanogeneză, Brașov, 2007. Mitroi, A., D.G. Epure : Biogazul in lume – puncte de vedere privind stadiul actual . Lucrările Simpozionului „Cogenerare pe baza de biom asă” CHIMINFORM DATA, București, 2007. Mitroi, A., D.G. Epure : N.A. Udroiu, C. Călinescu, C. Marinescu : Contribuții la configurarea ecologică a proceselor de uscare a pro duselor agricole din punct de vedere al calității produsului și din punct de vede re energetic . Lucrările celei de a 8-a Conferințe Naționale pentru protecția mediului prin biotehnologii și a celei de a 5-a Conferințe Naționale de ecosanogeneză, Brașov, 2007 . 248 Mitroi, A., D.G. Epure : N.A. Udroiu, M. Caravețeanu : Impactul ecologic al utilizării energiei la unele procese mecanizate din agricultur ă. Lucrările Sesiunii Științifice internaționale, Facultatea de Agricultură USAMV Buc urești, 2006. Mitroi, A., D.G. Epure : Probleme ale poluării fonice la folosirea utilajelo r de mecanizare din agricultură . Lucrări Științifice, U.S.A.M.V. București, Seria A, Vol. L., 2007. Mitroi, A., G. Ghiocel, D.G. Epure : Diminuarea emisiilor de CO 2 la folosirea energiei de către utilajele agricole . Lucrările celei de a 8-a Conferințe Naționale pen tru protecția mediului prin biotehnologii și a celei de a 5-a Conferințe Naționale de ecosanogeneză, Brașov, 2007. Mitroi, A., G. V. Roman : Installation for the obtaining of energy from Bioma ss. Proceedings of the 10th European Conference and Tec hnology Exhibition Biomass for Energy and Industry, Würzburg, 1998. Mitroi, A., G.V. Roman, N.A. Udroiu : Instalația solară, cu acționare fotovoltaică, pentru uscarea produselor agricole . Lucrările Sesiunii Științifice, Secția Agricultur ă, Universitatea Valahia Targoviște, 1998. Mitroi, A., G.V. Roman, N.A. Udroiu : Solarer Trockner mit photovoltaischem Antrieb für Trocknung landwirtschaftlicher Produkte . Veröffentlichungen der wissenschaft- lichen Tagung. Universitatea Valahia Târgoviște. 19 98. Mitroi, A., G.V. Roman, W. Mühlbauer, A. Esper, O. Hensel : Acționări fotovoltaice pentru instalații solare de uscare a produselor agr icole. Lucrări Științifice, INMA, București, 1997. Mitroi, A., G.V. Roman : Cercetări privind poluarea apei și solului prin cur gerile de ulei de la tractoare și mașini agricole autopropuls ate. In: "Studiul tehnologiilor neconvenționale nepoluante și al bioconversiei în c ultura plantelor de câmp" (Coord. G.V.Roman). Raport, Ministerul Cercetării și Tehnol ogiei MCT ,1995. Mitroi, A., G.V. Roman : Acționări fotovoltaice pentru instalația solară de uscare a produselor agricole . In: "Studiul tehnologiilor neconvenționale nepolu ante și al bioconversiei în cultura plantelor de câmp" (Coord. G.V.Roman). Raport, MCT. 1996. Mitroi, A., G.V. Roman : Auswirkungen auf die Umwelt beim Einsatz von Schlep pern und Landmaschinen in der pflanzlichen Produktion . Proceedings of the 3nd International Scientific Conference Bucharest. 1996 . Mitroi, A., G.V. Roman : Cercetări privind electromotoarele mici de curent c ontinuu, alimentate de module solare . In: "Studiul tehnologiilor neconvenționale nepolu ante și al bioconversiei în cultura plantelor de câmp" (Coo rd. G.V.Roman). Raport, Ministerul Cercetării și Tehnologiei MCT,1995. Mitroi, A., G.V. Roman : Installations for the obtaining of energy from Biom ass. Proceedings of the American Romanian Academy of Art s and Sciences 22nd International Congress, ARA, Valahia University Târ goviște, 1997. Mitroi, A., G.V. Roman : Umweltschonende Verwendung von pflanzlichen Energieträgern . Proceedings of the 2nd International Scientific Conference, Bucharest. 1995. Mitroi, A., M. Caravețeanu, N.A. Udroiu : Reducerea consumului de energie pentru lucrări mecanizate la culturi de câmp . Lucrările Sesiunii Științifice USAMV București, Lucrări științifice, Seria A, Vol. XLVII, Agronomie , 2004. Mitroi, A., M. Dumitrașcu : Cercetări privind utilizarea biocombustiblililor în mecanizarea agriculturii. Lucrările Simpozionului Ș tiințific Internațional “Realizări și perspective în agricultură . Vol. 5. Subsecțiunea Inginerie Agrară. Universita tea Agrară de Stat din Moldova. Chișinău, 2005. Mitroi, A., N.-A. Udroiu : Uscătorul solar de tip tunel – o alternativă în usc area unor produse agricole . Agricultorul român. Anul II, Nr. 9 (21), 2000. 249 Mitroi, A. : Agrartechnische Ausbildung in Rumänien . Newsletter 2. Max-Eith- Gesellschaft Agrartechnik im VDI (VDI-MEG), 2000. Mitroi, A. : Aspecte din domeniul mecanizării recoltării cereale lor. Buletin informativ agricol OIDAIA-ASAS nr. 6, 1985. Mitroi, A. : Aspecte din domeniul mecanizării semănatului . Buletin informativ agricol OIDAIA-ASAS, nr.1, 1985. Mitroi, A. : Automatizări bazate pe electronică și microcalculat oare în producția vegetală . Buletin informativ agricol OIDAIA-ASAS, nr. 2, 19 86. Mitroi, A. : Câteva tipuri noi de organe de lucru ale unor mașin i agricole . Buletin informativ agricol OIDAIA-ASAS, nr. 8, 1988. Mitroi, A. : Cercetări privind stabilirea cerințelor ecologice f ață de sistemele de mecanizare din agricultură . In: "Studiul tehnologiilor neconvenționale nepolu ante și al bioconversiei în cultura plantelor de câmp" (Coord. G.V. Roman), Ministerul Cercetării și Tehnologiei MCT,1995. Mitroi, A. : Diminuarea efectelor poluante la executarea mecaniz ată a lucrărilor în agricultură, în spiritul dezvoltării durabile . Precis e – pentru agricultură.. www.precis.ro , 2005. Mitroi, A. : Efecte poluante la executarea mecanizată a lucrăril or în agricultură . Mecanizarea Agriculturii. Editura AGRIS - Redacția Revistelor Agricole. Anul LV, Nr. 11, 2005. Mitroi, A. : Electronica în agricultură . Academia de Științe Agricole și Silvice ASAS, București, 1989. Mitroi, A. : Exemple de utilizare a energiei solare și a celei e oliene în agricultură . Simpozionul „Energii curate“ – energia verde – alte rnativă pentru dezvoltarea durabilă 2008-2025”. G.I.E.D.D., Parlamentul Români ei, USAMV București; COGEN România, ASAS, Academia Română, București, 2008. Mitroi, A. : Impactul ecologic al utilizării energiei în mecaniz area agriculturii . Lucrările Simpozionului „Tehnica agricolă în contextul integr ării în comunitatea europeană” 15- 17.06. USAMV a Banatului, Timișoara, 2006. Mitroi, A. : Landtechnik und Umwelttechnik . Umweltverschmutzung und Umweltschutz. Tagung veranstaltet vom SOFDAAD, Buka rest,1994. Mitroi, A. : Mecanizarea agriculturii . Manual universitar. USAMV, București, Departamentul de Invățământ la distanță, 2007. Mitroi, A. : Posibilități de diminuare a efectelor poluante la e xecutarea mecanizată a lucrărilor în agricultură, în spiritul dezvoltării durabile . Lucrări științifice INMATEH, II, București, 2005. Mitroi, A. : Premise tehnice pentru adaptarea la noile orientări si reglementari ale Uniunii Europene în domeniul producerii și utilizăr ii energiei din biomasă . Lucrări științifice INMATEH, II, București, 2006. Mitroi, A. : Premise tehnice pentru adaptarea la noile orientări și reglementări ale Uniunii Europene iîn domeniul producerii și utiliză rii energiei din biomasă . Mecanizarea Agriculturii. Redacția Revistelor Agric ole. Anul LVI, Nr. 8, 2006. Mitroi, A. : Recuperarea și reutilizarea energiei termice în agr icultură . Academia de Știinte Agricole și Silvice - ASAS,1986. Mitroi, A. : Stadiul actual și tendințele în domeniul mecanizăr ii recoltării fânului . Buletin informativ agricol OIDAIA-ASAS, nr.4, 1987 . Mitroi, A. : Surse noi de energie: producerea în agricultură a u nor combustibili neconvenționali și utilizarea acestora pentru alime ntarea motoarelor . Buletin informativ agricol OIDAIA-ASAS, nr. 2, 1987. 250 Mitroi, A. : Untersuchungen von kleinen Gleichstrommotoren für p hotovoltaische Antriebe . Forschungsbericht, Institut für Agrartechnik in d en Tropen und Subtropen, Universität Hohenheim, Stuttgart,1995. Mitroi, A. : Utilaje tehnologice . Manual universitar. USAMV, Departamentul de Învățământ la Distanță. București, 2011. Mitroi, A. : Utilizarea surselor neconvenționale de energie în a gricultură . ASAS, 1988. Mocanu, V., I. Hermenean : Tehnologii de mecanizare pentru îmbunătățirea pajiș tilor prin reînsămânțare . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Moldovan, G. : Exploatarea rațională a agregatelor de arat. Mecanizarea agriculturii. Nr. 3, Redacția Revistelor Agricole, București. 200 0. Moldovan, G. : Formarea rațională a agregatelor de lucrat solul și semănat . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Moteanu, F. : Folosirea semănătoarelor pentru plante prășitoare t ip SPC la semănatul culturilor de porumb, floarea-soarelui și soia, concomitent cu administrarea îngrășămintelor chimice . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2003. Moteanu, F. : Reglarea semănătorilor pentru semănatul porumbului și florii-soarelui . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Mugea, N. et al: Cercetări privind realizarea unei instalații de iri gare cu tambur și furtun, prevăzută cu două aspersoare sau cu rampă . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Mugea, N., A. Neagu : Tendințe noi privind realizarea panourilor solare p lane. Mecanizarea Agriculturii. Nr. 8. Redacția Revistelo r Agricole, București, 2003. Mühlbauer, W. et al: Renewable Energies for Rural Areas . ATS, Universität Hohenheim Stuttgart, 2002. Mühlbauer, W., A. Esper, O. Hensel, A. Mitroi : Experimentelle Untersuchung eines Überlauf-Hordentrockners . Forschungsbericht. ATS, Universität Hohenheim, Stuttgart, 1998. Mühlbauer, W., A. Esper, O. Hensel, A. Mitroi : Optimierung der Luftgeschwindigkeit im Hordentrockner . Forschungsbericht. ATS, Universität Hohenheim, Stuttgart,1998. Mühlbauer, W., A. Mitroi : Solare Trocknung landwirtschaftlicher Produkte in Rumänien . Bericht. ATS, Universität Hohenheim, 1997. Mühlbauer, W., K, Köller : Ressourcenschutz und Ernährungssicherung: Agrartechnik . ATS, Universität Hohenheim Stuttgart, 2001. Mühlbauer, W., M. Bux : Erneuerbare Energiequellen . Vorlesung, ATS, Universität Hohenheim Stuttgart, 2000. Mühlbauer, W. : Körnertrocknung . Jahrbuch Agrartechnik, Bd. 7. VDI, KTBL, MEG, 1995. Mühlbauer, W. : Trocknungstechnik. Vorlesung, ATS, Universität Hohenheim Stuttgart, 2000. Muraru, C., I. Pirnă et al: Transferul tehnologic de echipamente tehnice pentru agricultură și industria alimentară – armonizare la principiile Uniunii Europene . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I , 2001. Neacșu, F. et al: Semănătoarea pentru plante prășitoare SP-8. Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Nedeff, V., G. Sin, I. Băisan : Exploatarea și întreținerea agregatelor agricole de semănat, plantat și îngrijire a culturilor agricole . Editura CERES, București, 1996. 251 Pirnă, I. et al: Utilaje agricole noi în tehnologiile de lucrare a s olului și pregătit patul germinativ realizate de INMA București . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Pirnă, I. : Certificarea echipamentelor tehnice pentru agricult ură și industrie alimentară . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, 2002 . Popa-Udrea, V., D.-G. Epure, D.-C. Ionescu, A. Mitr oi, O. Hensel : Consum of energy related to quality of products for cold pres ervation of cereals. INMATEH, nr.26. Scientific papers with theme “Alternative en ergies, mechanizing technologies and efficient technical equipment for agriculture a nd food industry”. INMA Bucharest, 2008.. Popescu, N. : Formarea agregatelor agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Popescu, N. : Instalații automatizate de irigație prin aspersiune . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2000. Popescu, S. et al: Consumul de putere al tractorului la acționarea maș inilor de lucrat solul și semănat . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Popescu, S. et al: Determinarea necesarului de putere al tractoarelor pentru acționarea mașinilor agricole de recoltat și transp ortat. Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Popescu, S. et al: Incărcătoare frontale pentru agricultură . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Revistelor Agricole, Bucuresti. 200 3. Popescu, S., M. Bădescu : Metode și mijloace pentru determinarea consumului d e combustibil al motoarelor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 11 Redacția Reviste lor Agricole, București. 2001. Popescu, S., M. Bădescu : Uzura tractoarelor și factorii care determină modif icarea caracteristicilor inițiale ale componentelor acesto ra. Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Revistelor Agricole, București. 2001. Rademacher, T. : Grossmähdrescher . RKL Schriften, Kiel, 1998. Rahe, F., B. Scheufler : Mineraldüngung . Jahrbuch Agrartechnik nr. 24, 2012. Renius, K.T. : Agricultural Tractor Development . Yearbook Agricultural Engineering. 13, Landwirtschaftsverlag Münster, 2001. Ripke, F.O. : Neue Düsentechnik . RKL Schriften, Kiel. 2003. Roman, G., A. Mitroi : Study of a RE energy concept for towns in eastern E urope taking into account the surrounding region with hig h biomass potential . Report EU Program RENA, 1996. Roman, G.V., A. Mitroi, A.M. Roman, V. Ion, M. Dumb ravă: Sweet-Sorgum, an energetical of the future in Romania . Proceedings of the 10th European Conference and Technology Exhibition Biomass for Energy and In dustry, Würzburg, 1998. Roman, G.V., A. Mitroi, I.N. Alecu, M. Vâjială, S. Kyritsis, M. Dumitru et al: Resources of energetical biomass on Romania’s Terri tory. Proceedings of the 1st World Conference and Exhibition on Biomass for Energ y and Industry, Sevilla, Spain. 2000. Roman, G.V., A. Mitroi, L. Bucată, A. Hollingdale, L. Kallivrousis : Comparative Study upon Biomass Resources in Central and East Eu ropa Countries . Proceedings of the Conference Maribor, 2000. Roman, G.V., A. Mitroi, L.I. Bucata, M. Matei : Biomass Energy Strategies for Central & Eastern European Countries - Country Report Romania. EU FAIR Contract No. FAIR PL 98 3828, 1999. Roman, G.V., A. Mitroi, L.I. Bucata, M. Matei : Biomass Energy Strategies for Central & Eastern European Countries - Country Report Romania. EU FAIR Contract No. FAIR PL 98 3828, 1999. 252 Roman, G.V., A. Mitroi, S. Kyritsis, I. Alecu et al: Possibilités de valorisation énergétique de la biomasse en Roumanie . Proceedings of the 3nd International Scientific Conference, Bucharest, 1996. Roman, G.V., A. Mitroi, V. Ion, L.I. Bucată : Resources of Energy Biomass in Romania . EC-Conference on Renewable Energies. Sophia Antip olis, France, oc. 1998. Roman, G.V., A. Mitroi, V. Ion : Sweet-Sorghum - an energetical crop of the future i n Romania . Proceedings of the American Romanian Academy of A rts and Sciences 22nd International Congress. Valahia University Târgovi ște, 1997. Roman, G.V., A.M. Roman; E. Tănase : Programul BEAVER destinat evaluării producerii biomasei energetice în Europa . Lucrările Sesiunii Științifice a Facultății de Agricultură USAMV București, 2002.. Roșca, R. et al: Unele considerații privind adaptarea tractorului U- 445 la alimentarea cu ulei de rapiță. Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de învă țământ superior agronomic la Iași”. USAMV Iași, 2002. Șandru, A. : Exploatarea agregatelor folosite pentru administrar ea îngrășămintelor și amendamentelor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2001. Șandru, A. : Exploatarea agregatelor utilizate la pregătirea pat ului germinativ în vederea semănatului . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Șandru, A. : Reducerea consumului de combustibil pe unitatea de suprafață lucrată . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1. Redacția Revistelo r Agricole, București. 2001. Șandru, A. : Tehnologii de exploatare a agregatelor agricole. Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Scheufler, B. : Mineraldüngung. Jahrbuch Agrartechnik, Bd. 7. VDI, KTBL, MEG, 1995. Schön, H. (Herausgeber) et al: Elektronik und Computer in der Landwirtschaft . Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, 1993. Schön, H. : Allgemeine Landtechnik , Vorlesungsblätter. Landtechnik Weihenstephan. Technische Universität München, 1992. Schubert, R. : Empfehlungen zur Düsenwahl . RKL Kiel, 2001. Scripnic, V. et al: Dispozitive de pulverizare hidraulică folosite în c onstrucția mașinilor de stropit . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2002. Șerban, T. : Combine performante pentru recoltarea plantelor pen tru siloz . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelo r Agricole, București. 1999. Șirițanu, C et al: Modificarea unor însușiri fizico-mecanice ale solul ui și influența acestora asupra producției de grâu ca urmare a apli cării diferitelor metode de lucrare a solului . Lucrările Simpozionului Științific USAMV Iași, 20 02. Smuda, E., N. Mugea : Turbină de vânt multiplă, de mici dimensiuni, desti nată pompării apei în ferme amplasate în zone izolate . Lucrări științifice INMATEH, INMA București, Vol. I, 2001. Sonnenberg, H. : Energietechnik . Alternative Energien. Jahrbuch Agrartechnik. Band 13. Landwirtschaftsverlag, Münster. 2001. Stahli, W. : Pompe de lichid din componența constructivă a mașin ilor de stropit . Mecanizarea Agriculturii. Nr. 8. Redacția Revistelo r Agricole, București, 2003. Stamate, V., N. Bria : Mecanizarea lucrărilor de combatere a dăunătorilor și bolilor din cultura cartofului . Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2001. Stamate, V. : Mașini performante, din Europa, pentru erbicidare î n culturile agricole . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. 253 Stanciu, L . et al: Optimizarea procesului de lucru la combinele de rec oltat cereale . Lucrări Științifice INMATEH, INMA, 2002. Stanciu, L. : Evoluția tehnologică a sistemelor de scuturare și c urățare ale combinelor de cereale. Mecanizarea agriculturii. Nr. 7, Redacția Revistel or Agricole, București. 2000. Stănilă, S., V. Roș et al: Tehnici de lucrare a solului în sistem de conservar e - parte integrantă a agriculturii durabile . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2003. Ștefan, G., A. Mitroi : Cercetări privind fiabilitatea combinelor de recolt at cereale în partea de Sud-Est a țării . INMATEH, nr. 25. Lucrări științifice cu tema : En gineering and management of sustainable development in agricu lture, transports and food industry”. INMA București, 2008. Ștefan, G. : Cercetări privind fiabilitatea utilajelor agricole pentru mecanizarea lucrărilor la culturi de câmp . Teză de doctorat. USAMV București, 2010. Suditu, P. et al: Experimentarea duzelor ALBUZ pentru erbicidare tota lă, în vederea determinării unor indici de calitate ai lucrări i. Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de învățământ superior agronomic la Iași”. USAMV Ia și, 2002. Tănase; V. : Pregătirea patului germinativ pentru semănăturile d e primăvară . Cereale și plante tehnice. Nr. 2, Redacția Revistelor Agric ole, București. 2002. Țane, N., C. Csatlos, V. Pădureanu : Tendințe moderne în construcția tractoarelor agricole . Lucrări Științifice INMATEH, INMA, 2002. Țenu, I. : Instalații pentru stocarea și conservarea cerealelo r, de mică capacitate . Lucrările Simpozionului Științific “90 ani de învăț ământ superior agronomic la Iași”. USAMV Iași, 2002. Țenu, I. : Modalități și soluții tehnice de cartografiere a so lei in funcție de recolta obținută. Mecanizarea agriculturii. Nr. 5, Redacția Revistel or Agricole, București. 2002. Țenu, I .: Pluguri cu performanțe tehnice ridicate . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 1999. Țenu, I. : Selectorul universal pentru semințe . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Țenu, I. : Tehnica realizării agriculturii de precizie . Mecanizarea agriculturii. Nr. 4, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Toma, D., G. Sin : Calitatea lucrărilor executate mecanizat pentru cul turile de câmp . Ceres, București, 1987. Traulsen, A., K. Sohn : Werkstätten auf landwirtschaftlichen Betrieben . RKL Schriften, Kiel, 1997.. Traulsen, H., H. v. Keiser : Kritischer Fuehrer zur Agritechnica. Landtechnik 2001. RKL Kiel, 2001. Udrea, V., D.G. Epure, A. Mitroi : Research regarding the performances of the refrigeratory unit for preserving the wheat seeds. Scientific papers, Seria A, LII, Agronomie, USAMV Bucharest, 2009. Udrea, V. : Cercetări privind indicii de lucru și energetici ai utilajelor pentru conservarea prin frig a produselor . Teză de doctorat, USAMV București, 2012. Udroiu, A., A. Mitroi, J. Müller : Influence of drying temperature on drying time and quality of Valeriana Officinalis . ATS, Universität Hohenheim, Forschungsbericht, 1999. Udroiu, A., A. Mitroi, J. Müller : Uticaj temperature na vreme sušenja i kvalitet odoljena. Medicinal Plant Report, Vol.6 No.6, Novi Sad, 199 9. Udroiu, N.A., A. Mitroi, A. Ciubuc : Metode și instalații noi de uscare a produselor agricole . Raport Grant AT-183, CNSIS, București, 2003. 254 Udroiu, N.A., A. Mitroi, D.G. Epure : Utilizarea în România a uscătorului solar de tip tunel model Hohenheim . Lucrările Simpozionului Științific Internațional “Realizări și perspective în agricultură”. Vol. 5. Subsecțiunea I nginerie Agrară. Universitatea Agrară de Stat din Moldova. Chișinău, 2005. Udroiu, N.A., A. Mitroi, J. Müller : Artemisia Annua (Quing-Hao) – Influența temperaturii asupra duratei de uscare. Lucrări Științifice USAMV București, Seria A XLIV, Agronomie, 2001. Udroiu, N.A., D.-G. Epure, A. Mitroi, M.A. Helmy : Drying of fruits With solar tunnel dryer . AGRICULTURAL MECHANIZATION IN ASIA, AFRICA AND LA TIN AMERICA – AMA, Farm Machinery Industrial Research Corp. Tok io. Vol.39, No.3, 2008. Udroiu, N.A. : Cercetări privind uscătorul solar de tip tunel mode l Hohenheim pentru produse agricole. Untersuchungen im solaren Tunnelt rockner Typ Hohenheim für landwirtschaftliche Produkte . Teză de doctorat. USAMV București și Universitate a Hohenheim, Stuttgart, Germania, 2002. Vâjială, M. : Agricultură generală . USAMV București, 2003. Vâjială, M. : Bazele agrobiologice ale mecanizării agriculturii . Partea I. USAMV București, 1991. Vintilă, R. et al: Caracterizarea stării de vegetație a grâului de toa mnă prin teledetecție . Lucrările Sesiunii Științifice a Facultății de Ag ricultură USAMV București, 2002. Vlăduț, V., I. Alexandrescu : Evoluția constructivă și funcțională a aparatelor d e treer din componența combinelor de recoltat cereale . Mecanizarea agriculturii. Nr. 8, Redacția Revistelor Agricole, București. 2002. Vlăduț, V. : Efectele vibrațiilor și șocurilor asupra omului . Mecanizarea agriculturii. Nr. 6, Redacția Revistelor Agricole, București. 2003. Vlăduț, V. : Factorii care influențează confortul conducătorului pe tractor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 1, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2002. Vosshenrich, H.-H. : Säverfahren für die pfluglose Bestellung . RKL Schriften, Kiel, 1996. Wedel, v. H. : Biodiesel . RKL Schriften, Kiel. 2002. Weissbach, M. : Bodenschonende Reifen für Grossmaschinen und Schlep per. RKL Kiel, 2001. Werner, D., J. Reich : Verbesserung schadverdichteter Ackerböden durch Lok erung . RKL Schriften, Kiel, 1993. Zaharescu, D., F. Moteanu : Mecanizarea lucrărilor de plantare a cartofilor . Mecanizarea agriculturii. Nr. 3, Redacția Revistelo r Agricole, București. 2000. Zaharescu, D., F. Moteanu : Pregătirea și reglarea semănătorilor pentru semănat ul sfeclei de zahăr . Mecanizarea agriculturii. Nr. 2, Redacția Reviste lor Agricole, București. 2000. Zaman, M., S. Popescu : Considerații privind utilizarea diagnozei la menten anța combinelor de cereale păioase . Lucrări Științifice, INMA București, 1997. Zeiger, J. : Ergebnisse der Konferenzen in Rio und Johannesburg . RKL Schriften, Kiel, 2003. 255 CUPRINS INTRODUCERE 3 Unitatea de învățare nr. 1 NOȚIUNI GENERALE PRIVIND UTILAJELE PENTRU MECANIZAR EA AGRICULTURII 4 1.1. Obiectivele unității de învățare nr. 1 4 1.2. Rolul mecanizării agriculturii 5 1.3. Agregate de mașini agricole 8 1.4. Noțiuni generale privind mașinile agricole 17 1.5. Comentarii și răspunsuri la teste 27 1.6. Lucrare de verificare nr. 1 30 1.7. Bibliografie minimală 31 Unitatea de învățare nr. 2 UTILIZAREA ENERGIEI IN MECANIZAREA AGRICULTURII 32 2.1. Obiectivele unității de învățare nr. 2 32 2.2. Noțiuni generale privind energia în agricu ltură 32 2.3. Economisirea energiei și utilizarea sursel or regenerabile de energie în mecanizarea agriculturii 40 2.4. Comentarii și răspunsuri la teste 64 2.5. Lucrare de verificare nr. 2 66 2.6. Bibliografie minimală 67 Unitatea de învățare nr. 3 ACȚIONAREA MAȘINILOR UTILIZATE ÎN MECANIZAREA AGRIC ULTURII 68 3.1. Obiectivele unității de învățare nr. 3 68 3.2. Tractoare agricole 68 3.3. Acționarea electrică a utilajelor staționa re pentru mecanizarea agriculturii 91 3.4. Comentarii și răspunsuri la teste 96 3.5. Lucrare de verificare nr. 3 98 3.6. Bibliografie minimală 99 Unitatea de învățare nr. 4 MECANIZAREA LUCRĂRILOR SOLULUI, A LUCRĂRILOR DE SEM ĂNAT ȘI A LUCRĂRILOR DE PLANTAT 100 4.1. Obiectivele unității de învățare nr. 4 100 4.2. Mecanizarea lucrărilor solului 100 4.3. Mecanizarea lucrărilor de semănat și a luc rărilor de plantat 115 4.4. Comentarii și răspunsuri la teste 124 4.5. Lucrare de verificare nr. 4 126 4.6. Bibliografie minimală 127 Unitatea de învățare nr. 5 MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE APLICAREA INGRĂȘĂMINTELOR , A LUCRĂRII DE IRIGAT ȘI A LUCRĂRILOR DE PROTECȚIA PLANTELOR 128 5.1. Obiectivele unității de învățare nr. 5 128 5.2. Mecanizarea lucrărilor de aplicarea îngrăș ămintelor 128 5.3. Mecanizarea lucrării de irigat 136 5.4. Mecanizarea lucrărilor de protecția plante lor 139 5.5. Comentarii și răspunsuri la teste 144 5.6. Lucrare de verificare nr. 5 147 5.7. Bibliografie minimală 148 Unitatea de învățare nr. 6 MECANIZAREA LUCRĂRILOR DE RECOLTARE, A LUCRĂRILOR DE CONDIȚIONARE ȘI DE PĂSTRARE A PRODUSELOR AGRICOL E ȘI A LUCRĂRILOR DE TRANSPORT IN AGRICULTURĂ 149 6.1. Obiectivele unității de învățare nr. 6 149 256 6.2. Mecanizarea lucrărilor de recoltare 149 6.3. Mecanizarea lucrărilor de condiționare și de păstrare a produselor agricole 175 6.4. Mecanizarea lucrărilor de transport în agr icultură 184 6.5. Comentarii și răspunsuri la teste 193 6.6. Lucrare de verificare nr. 6 196 6.7. Bibliografie minimală 196 Unitatea de învățare nr. 7 SISTEME AUTOMATE IN MECANIZAREA AGRICULTURII 198 7.1. Obiectivele unității de învățare nr. 7 198 7.2. Sisteme automate în mecanizarea agricultur ii 198 7.3. Comentarii și răspunsuri la teste 224 7.4. Lucrare de verificare nr. 7 225 7.5. Bibliografie minimală 225 Unitatea de învățare nr. 8 IMPLICATII ECOLOGICE ALE EXECUTĂRII MECANIZATE A LU CRĂRILOR ÎN AGRICULTURĂ 227 8.1. Obiectivele unității de învățare nr. 8 227 8.2. Implicații ecologice ale executării mecani zate a lucrărilor în agricultură 227 8.3. Comentarii și răspunsuri la teste 238 8.4. Lucrare de verificare nr. 8 239 8.5. Bibliografie minimală 240 BIBLIOGRAFIA CONSULTATĂ LA ELABORAREA LUCRĂRII 241