Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie Corso di Meccanica e Meccanizzazione Agricola Prof. S. Pascuzzi 1 Testo L. Bodria – G. Pellizzi – P. Piccarolo Meccanica e Meccanizzazione Agricola edagricole 2 Criteri generali di meccanizzazione agricola 3 Obie?vi della meccanizzazione ü TempesBvità nello svolgimento delle operazioni ü Miglioramento della qualità del lavoro ü Aumento della produ?vità ü Riduzione della faBca umana tecnico – operaBvi qualità, quanBtà sostenibilità ambientale del lavoro economici lavoro a cosB convenienB sociali Sicurezza e riduzione della faBca degli adde? 4 Classificazione dal punto di vista tecnico-‐operaBvo Macchine agricole Motrici (MM) a punto fisso Operatrici (MO) mobili eleLriche traLori derivaB endotermiche a punto fisso motore eleLrico semovenB motore endotermico accoppiate a traLori trazione coppia energia idraulica mobili proprio mediante pdp trainate portate semiportate 5 Classificazione macchine operatrici in base alle caraLerisBche operaBve: Macchine semplici Macchine composte o complete Operazioni individuali: Operazioni riunite: svolgono al svolgono solo il lavoro contempo più lavori in campo o cui sono desBnate nel centro aziendale Macchine operatrici polivalenB caraLerizzate da un’unica struLura base su cui montare differenB aLrezzi operatori 6 Classificazione macchine operatrici in base alle caraLerisBche operaBve: S o s B t u i s c o n o Facilitano il lavoro manuale, integralmente l’addeLo senza sosBtuirlo integralmente Operazioni Meccaniche Operazioni Meccanizzate Operazioni AutomaBzzate h uomo < h macchina Macchine agevolatrici h uomo= h macchina Macchina a servizio di più ul RoboBzzate h uomo =0 7 La scelta o?male di una macchina agricola richiede la conoscenza delle seguenB caraLerisBche Ambientali: caraLerisBche fisiche, orografiche , pedologiche e climaBche delle aree di lavoro Tipologia di coltura o allevamento animale: ciclo agrario, biologico. Periodi uBli Tecnologiche: qualità meccaniche, materiali, semplicità della manutenzione, affidabilità, comfort, sicurezza Tecniche: OperaBve: prestazioni di lavoro ( qualità, capacità di lavoro, consumi, facilità di guida e regolazione, semplicità di accoppiamento comportamento reale in lavoro per o?mizzare le prestazioni con le esigenze agricole Obie?vo: minimizzare i cosB 8 Ogni macchina è caraLerizzata da: Capacità di lavoro (Ct): Superficie dominata, volume o massa lavorata per ogni ora di impiego della macchina (ha/h; t/h; m3/h) Produ?vità di lavoro (Pt): QuanBtà di lavoro svolto nell’unità di tempo dal singolo addeLo (unità lavoraBva ul) alla macchina (ha/ulh; t/ulh; m3/ulh) 9 Tempo operaBvo di lavoro TO TO = TE + TA + TMI + TME [h/ha] TE = tempo effe4vo di lavoro [h/ha] TA = tempi accessori di lavoro (regolazioni, voltate, rifornimento) [h/ha] TMI = tempi morK inevitabili (trasferimenK, montaggi) [h/ha] TME = tempi morK evitabili (esigenze adde4) [h/ha] b a d c Schema dei tempi di lavoro: a. tempo morto inevitabile per montaggio – collegamento dell’operatrice alla motrice; b. tempi morB inevitabili per trasferimenB; c. tempo accessorio per regolazione; d. tempo accessorio per voltate; f e e. tempo accessorio per rifornimento; f. tempi morB evitabili per esigenze del conducente; g g. tempo effe?vo di lavoro 10 Classificazione C.I.O.S.T.A. dei tempi di lavoro Tempi parziali Composizione dei tempi parziale Effe4vo TE Accessorio TA NeTo TN OperaKvo TO Utenza TU Totale Tt TE -‐ TE TE TE TE Accessorio di voltate (TAV) -‐ TAV TAV TAV TAV TAV Accessorio di rifornimenK o scarichi (TAS) -‐ TAS -‐ TAS TAS TAS Accessorio di manutenzione sul campo (TAC) -‐ TAC -‐ TAC TAC TAC Preparazione sul campo (TPL) -‐ -‐ -‐ -‐ TPL TPL Morto evitabile (TME) -‐ -‐ -‐ -‐ TME TME Morto inevitabile (TMI) -‐ -‐ -‐ -‐ TMI TMI Riposo (TR) -‐ -‐ -‐ -‐ TR TR Preparazione al centro aziendale (TPH) -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ TPH TrasferimenK (TI) -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ Effe4vo (TE) TI 11 Tempi e capacità di lavoro di una M.O. Capacità teorica di lavoro per condizioni ideali di funzionamento: Ct = b ⋅ va ⋅10 −1 [ha/h] Ct = capacità teorica di lavoro [ha/h] b = larghezza di lavoro [m] Va = velocità massima consenKta senza arresK o rallentamenK [km/h] In realtà, solo una parte (be) della larghezza di lavoro della MO è uKlizzata e la velocità risulta inferiore ve per inevitabili rallentamenK. Si considera quindi solo il tempo in cui la macchina lavora effe4vamente (TE): capacità effe?va di lavoro Ce = be ⋅ ve ⋅10 −1 [ha/h] 12 Tempi e capacità di lavoro Capacità operaBva Co, si riferisce al tempo operaKvo TO (h/ha), che considerando i tempi accessori, è influenzato dalla forma dee dimensione degli appezzamenK, oltre che dal Kpo di lavoro e dalla macchina impiegata: 1 C0 = TO [ha/h] Capacità reale di lavoro Cre, si riferisce al tempo di uKlizzazione in campo TU (h/ha), che considerando i tempi accessori, è influenzato dalla forma e dimensione degli appezzamenK, oltre che dal Kpo di lavoro e dalla macchina impiegata: 1 Cre = TU [ha/h] 13 capacità di lavoro delle macchine operatrici (ha/h) denominazione Capacità teorica formula Ct = b ⋅ va ⋅10 Significato simboli −1 Ce = be ⋅ ve ⋅10 -1 Capacità effe4va Capacità operaKva Capacità reale Ce = 1 TE TO = tempo operaKvo di lavoro (h/ha) µo = coefficiente di uKlizzazione operaKvo (Co/Ct) 1 TU = µ re ⋅ Ct TU = tempo uKlizzazione in campo (h/ha) µre = coefficiente di uKlizzazione reale (Cre/ Ct) Cre = Cre be= larghezza effe4va di lavoro (m) ve= velocità effe4va di avanzamento (km/ h) TE = tempo effe4vo di lavoro (h/ha) 1 TO = µ o ⋅ Ct Co = Co b= larghezza teorica (m) va= velocità massima di avanzamento (km/ h) Cre = (0.50-‐0.60).Ct macchine da raccolta Cre = (0.75-‐0.80).Ct macchine per la lavorazione del terreno 14 Periodo uBle (pu) La capacità di lavoro di una M.O. deve essere tale da dominare una superficie nel periodo uKle (pu) entro il quale occorre svolgere una specifica operazione. pu è il tempo (giorni o ore) entro il quale una certa operazione deve essere effeLuata per rispondere alle specifiche esigenze delle varie colture 15 CoefficienB (indici) di uBlizzazione delle macchine Le prestazioni offerte da ciascuna macchina agricola vanno, nei limite del possibile, integralmente uKlizzate in funzione di determinaK parametri Ci sono parametri validi per tuTe le macchine agricole (vita uBle, obsolescenza tecnica) Ci sono parametri validi per i traTori e generatori di potenza (potenza massima al motore) Ci sono parametri validi per le macchine operatrici e gli impianK fissi (capacità reale di lavoro) 16 Indici di uBlizzazione delle macchine (Vu; h) Numero di ore di lavoro che la macchina può effeTuare prima di passare alla roTamazione (Va; h/anno) (Ot; anni) Numero di anni in cui la macchina diventa tecnicamente superata. La vita uKle deve esaurirsi nel periodo Ot. Vu Va = Ot (He; h/anno) He H e → Va He µu = →1 Va 17 Indici di uBlizzazione (traLori) o?mizzazione Pu → Pm µp = Pu →1 Pm 18 Indici di uBlizzazione (Macchine operatrici e impianB fissi) Ct = b ⋅ va ⋅10 −1 o?mizzazione Cre = 1 TU Cre → Ct µre = Cre →1 Ct 19 Accoppiamento traLore macchina operatrice Pd = potenza disponibile (Pm; kW) All’albero motore Pr = potenza richiesta Pp = potenza dissipata • • • • ATriK organi del motore; Autodislocamento; SliTamento ruote motrici; Pressione circuito idraulico Pd ηg = Pm (kW) Dimensionamento (scelta) della M.O. (kW) (kW) Dimensionamento (scelta) del traTore (kW) 20 Esempi di segnaleBca di sicurezza Pericolo generico: prima di effeLuare intervenB, spegnere il motore ed estrarre la chiave Pericolo trinciamento arB superiori: non introdurre le mani all’interno di organi in movimento Pericolo scoLatura: aLenzione alle superfici calde Pericolo di caduta ed invesBmento: non trasportare persone se non sono staB previsB posB adeguaB, oltre al posto di guida Pericolo di ribaltamento: non usare la macchina con l’arco di sicurezza (ROPS) non posizionato correLamente Pericolo di schiacciamento del corpo: non accedere all’area con organi in movimento Pericolo di impigliamento: non avvicinarsi agli organi meccanici in movimento 21
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