Сырбаков А.П., Корчуганова М.А. Диагностика и техническое обслуживание

Подождите немного. Документ загружается.

С учетом энергозатрат значение погектарного расхода топлива

можно определить по формуле:

= 2,7 10

m g

A /

ТР

+ G

, кг/га,

где m – коэффициент, учитывающий степень загрузки двигателя

при выполнении технологического процесса;

– фактический удельный эффективный расход топлива на но-

минальном режиме работы двигателя, г/кВт ч;

мг

– кпд трансмиссии и ходового аппарата трактора;

– кпд трактора по буксованию;

– расход топлива при работе двигателя на остановках, кг/ч;

– интенсивность потока заявок на обслуживание, 1/га;

– среднее время удовлетворения одной заявки, ч.

Рассмотрим основные пути снижения расхода топлива. Расход то-

плива зависит от сменной производительности агрегата, энергозатрат

технологического процесса, степени загрузки двигателя, удельного эф-

фективного расхода топлива двигателем, кпд трансмиссии и буксова-

ния.

В результате исследований установлено, что основными из пере-

численных факторов являются величина энергозатрат, степень загрузки

двигателя и удельный эффективный расход топлива. Пути снижения

энергозатрат рассмотрены выше. Влияние остальных факторов просле-

дим на основе анализа регуляторного участка скоростной характеристики

двигателя (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Изменение удельного эффективного расхода топлива в

зависимости от степени загрузки двигателя

При загрузке двигателя на 75% превышение удельного эффектив-

ного расхода топлива в сравнении оптимальной нагрузкой составит бо-

лее 6%.

Изменение технического состояния двигателя увеличивает значе-

ние удельного эффективного расхода топлива в сравнении с номиналь-

ным. В условиях использования техники в хозяйствах величина откло-

нения колеблется от 10 до 20%, определяя тем самым перерасход

топлива при выполнении технологических процессов.

Таким образом, основными направлениями снижения расхода то-

плива при выполнении механизированных работ являются:

– снижение энергозатрат технологического процесса;

– рациональное комплектование МТА, обеспечивающее работу

двигателя в режиме оптимальных эксплуатационных нагрузок;

– своевременный контроль технического состояния и качествен-

ное обслуживание систем двигателя.

Затраты труда

Затраты труда на единицу выполняемой работы характеризуют

уровень механизации и автоматизации производственных процессов,

эффективность использования техники. В качестве единиц измерений

используют затраты труда (чел.-ч) на единицу обрабатываемой площади

(чел.-ч/га) или на единицу производимой продукции (чел.-ч/т ). Затраты

труда на единицу обрабатываемой площади могут оцениваться такими

показателями: затраты труда на выполнение технологического процесса

и затраты труда на производство данной культуры

Затраты труда на выполнение технологического процесса равны:

ТП

= T

СМ

+ m

) / W

СМ

или

ТП

= (m

+ m

) / W

, чел.-ч/га,

где Т – продолжительность смены, ч;

m – количество соответственно основных и вспомогательных ра-

бочих;

СМ

– сменная производительность агрегата, га/см.;

– техническая часовая производительность агрегата, га/ч.

Затраты труда на производство данной культуры:

= H

тп

, чел.-ч/га.

Затраты труда на производство 1 т продукции равны:

= H

тп

/ U, чел.-ч/т,

где U – урожайность культуры, т/га.

Анализ приведенных выше формул показывает, что снижения за-

трат труда можно достигнуть за счет сокращения числа исполнителей

при использовании средств автоматизации вспомогательных операций и

контроля технологического процесса, а также путем повышения произво-

дительности МТА.

Затраты денежных средств

Затраты денежных средств на единицу обработанной площади или

полученного продукта являются универсальными показателями, с помо-

щью которых осуществляются не только выбор рационального режима

данного агрегата, но и обоснование наиболее выгодного агрегата из мно-

жества возможных. Различают прямые и приведенные эксплуатационные

затраты денежных средств.

Эксплуатационные затраты денежных средств S

включают сле-

дующие составляющие: амортизационные отчисления, S

, руб/га; затра-

ты на ремонт и техническое обслуживание, S

рто

, руб/га; затраты на топ-

ливо и смазочные материалы, S

тсм

, руб/га и затраты на заработную

плату операторам, S

зп

, руб/га. Таким образом, формулу для определения

прямых эксплуатационных затрат можно записать в следующем виде:

= S

+ S

рто

+ S

тсм

+ S

зп

, руб/га,

или

ЧГ

ртоа

WТ100

ааБ

, руб/га,

где Б – балансовая стоимость машины, руб.;

, а

рто

– нормативы отчислений соответственно на аморти-

зацию, ремонт и техническое обслуживание, %;

– годовая загрузка машины, ч;

– комплексная цена топлива, руб/кг;

– часовая тарифная ставка оператора, руб/ч;

– число операторов, обслуживающих агрегат.

Комплексная цена топлива включает цену 1кг дизельного топлива

и дополнительно долевые цены соответствующих смазочных материа-

лов и определяется по формуле:

= Ц

+ 0,01( Ц

где Ц

– цена дизельного топлива, руб/кг;

Ц – цена моторного, трансмиссионного и т.д. масел;

i – количество видов смазочных материалов, применяемых на ма-

шине;

– расход смазочных материалов, %.

Приведенные затраты денежных средств S

ПР

в дополнение к пря-

мым затратам включают капиталовложения, связанные с приобретением

машин:

ПР

= S

+ E

, руб/га,

где Е

– нормативный коэффициент эффективности капиталь-

ных вложений;

– удельные капитальные вложения, связанные с приобре-

тением техники, руб/га.

Таким образом, из множества параметров агрегата (мощность,

ширина захвата, скорость движения, масса и т.д.) эксплуатационными

условно считаются те, от которых в наибольшей степени зависят его ос-

новные технико-экономические показатели работы: производитель-

ность, энергозатраты, расход топлива, затраты денежных средств и др.

Под режимом работы подразумевается совокупность правил

управления агрегатом с целью улучшения его эксплуатационных показа-

телей. Рациональными называют такие параметры и режимы работы аг-

регатов, при которых выбранный эксплуатационный показатель (крите-

рий) достигает максимума (например, производительность) или

минимума (например, энергозатраты). Конечная цель комплексной

оценки рациональных эксплуатационных параметров и режимов работы

сельскохозяйственных агрегатов – обеспечение наименьшего расхода

используемых ресурсов на единицу объема выполненной работы при

высокой производительности и требуемом качестве технологического

процесса. Более общей задачей является получение конечной продукции

с наименьшими затратами ресурсов. Однако она не может быть решена

в пределах курса ЭМТП, поскольку не все расходы непосредственно

связаны с работой агрегатов.

Пути снижения эксплуатационных затрат при работе агрегатов

Поскольку удельные эксплуатационные затраты в расчете на еди-

ницу обьема выполненной работы определяются делением затрат в еди-

ницу времени на производительность агрегата, то одним из направлений

уменьшения затрат при прочих одинаковых условиях является увеличе-

ние производительности. Соответствующие методы увеличения произ-

водительности агрегатов рассмотрены в лекции 6.

Другое важное направление уменьшения эксплуатационных затрат

– выбор оптимальных параметров и режимов работы агрегатов. При

этом следует использовать микропроцессорные устройства.

Помимо общих направлений существуют частные методы умень-

шения затрат, вытекающие из полученных в данной лекции закономер-

ностей. Так, для уменьшения расхода топлива необходимо обеспечить

оптимальную загрузку двигателя; уменьшение тягового сопротивления

машин; увеличение тягового к.п.д. трактора; уменьшение потерь време-

ни на холостые ходы агрегата. Важным резервом уменьшения трудоза-

трат является уменьшение численности вспомогательных рабочих на аг-

регатах путем механизации и автоматизации вспомогательных

операций, связанных с загрузкой семян и удобрений, сортировкой уро-

жая и т.д.

Эксплуатационные затраты можно существенно снизить за счет

увеличения годовой загрузки тракторов и других энергомашин, роста

урожайности сельскохозяйственных культур и ряда других организаци-

онных мероприятий. Важно подчеркнуть, что любые недостатки в орга-

низации труда механизаторов отрицательно сказываются на эксплуата-

ционных затратах при работе агрегатов.

8. ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Комплексная механизация представляет собой такую орга-

низацию и такой уровень производства, при которых не только основ-

ные, но и все вспомогательные сельскохозяйственные работы полно-

стью механизированы и выполняются определенной системой машин в

полном соответствии с агротехническими требованиями. Ручной труд

при этом сводится лишь к управлению и обслуживанию применяемых

машин.

При комплексной механизации каждая предыдущая операция

подготавливает наилучшие условия для работы машин на последую-

щих операциях. При этом достигается наиболее высокая производи-

тельность труда, сокращаются сроки проведения работ, снижается

стоимость сельскохозяйственной продукции.

Все работы при комплексной механизации возделывания той

или иной культуры можно разбить на три группы:

о б щ е г о н а з н а ч е н и я , которые необходимы не только при

возделывании данной культуры, но и при возделывании других

культур (например, вспашка, предпосевная обработка почвы, внесе-

ние удобрений и др.);

с п е ц и а л ь н ы е , выполняемые только при возделывании дан-

ной культуры (посев зерновых, посадка картофеля, уборка зерновых и

т.п.);

в с п о м о г а т е л ь н ы е – главным образом транспортные и погру-

зочно-разгрузочные работы.

Соответственно различают и машины общего назначения, специ-

альные и вспомогательные.

Кроме технологических операций по производству той или

иной сельскохозяйственной продукции, выполняют также работы по

повышению плодородия почв, освоению новых и заболоченных за-

мель, по борьбе с эрозией и т. п. Механизация таких работ – это

часть комплексной механизации всего сельскохозяйственного произ-

водства.

Система машин является материально-технической основой ком-

плексной механизации сельскохозяйственного производства. Она

представляет набор взаимоувязанных между собой по тех-

нологическому процессу и производительности различных машин

(приспособлений), применение которых обеспечивает законченный

цикл производства сельскохозяйственной продукции высокого качества

в оптимальные агротехнические сроки и с минимальными затратами

труда и средств.

Систему машин постоянно совершенствуют в соответствии

с достижениями науки и передового опыта, так как она должна от-

вечать требованиям неуклонного повышения урожайности, снижения

затрат труда и себестоимости продукции, а также повышения произ-

водительности и улучшения условий труда механизаторов. ,

Система машин для комплексной механизации сельскохо-

зяйственного производства на 1981...1990 гг. отражает основные на-

правления научно-технического прогресса. Она предусматривает: рас-

ширение выпуска самоходных (более 60 типов) и комбинированных

машин (более ПО типов); создание более совершенных машин для

точного высева семян, рационального внесения минеральных и орга-

нических удобрений, малообъемного и ультрамалообъемного опры-

скивания; освоение производства машин для минимальной обработки

почвы; разработку нового поколения противоэрозионных машин, высо-

копроизводительных комбайнов для различных культур; конструирова-

ние машин, оснащенных средствами контроля за технологическим

процессом с рабочего места механизатора, требующих минимальных

затрат на техническое и технологическое обслуживание, а также бо-

лее экономно расходующих топливо и электроэнергию и др.

Общие принципы рационального построения техно-

логических процессов: а) непрерывность работы или движения обраба-

тываемого материала; б) согласованность операций во времени и про-

странстве; в) наиболее полная загрузка всех звеньев

технологического процесса; г) наименьший материало- и машиногру-

зооборот. Для поточного процесса характерен принцип ритмичности

операций.

Н е п р е р ы в н о с т ь – весьма распространенный принцип. Его

можно отнести к непрерывному изменению характеристик машин в

связи с изменениями условий работы, к непрерывной занятости агрега-

та на одной и той же операции, к непрерывному движению обрабаты-

ваемого материала и т.д. При этом производственный процесс органи-

зовывают так, чтобы обрабатываемый материал (от одной машины к

другой) или сами машины (при неподвижном материале) перемеща-

лись непрерывно (учитывая при этом не только механическую, но и

биологическую обработку).

Рационально такое движение обрабатываемого материала, при

котором создаются возможности построения технологических процес-

сов без промежуточных складов и перегрузочных операций. Для сохра-

нения непрерывности необходимо, чтобы количество обработанного

материала в различных его звеньях было бы одинаково в любой мо-

мент времени. В полевых сельскохозяйственных процессах непрерыв-

ность носит пульсирующий характер, при котором обрабатываемый

материал от одной машины к другой движется определенными доза-

ми, частями.

С о г л а с о в а н н о с т ь во времени предполагает выполнение ка-

ждой операции в ходе технологического процесса в строго определен-

ное время с соблюдением необходимых интервалов между ними, а со-

гласованность в пространстве – выполнение операций на заданном

поле или участке.

Н а и б о л е е п о л н а я з а г р у з к а всех звеньев технологического

процесса предусматривает качественное расчленение процесса, обеспе-

чивает высокую производительность машин и труда (как в целом по

всей технологической линии, так и по отдельным ее элементам, уча-

сткам). Загрузку здесь следует относить к продолжительности опера-

ций, к пропускной способности машин, к мощности и другим показа-

телям работы агрегатов.

Н а и м е н ь ш и й м а т е р и а л о- и машиногрузооборот

сельскохозяйственных процессов характеризуется взаимосогласованны-

ми сборочными, распределительными и транспортными операциями.

Большая часть затрат труда, механической работы и средств при этом

связана с перемещением машин и обрабатываемого материала.

Характеристика технологических процессов. По характеру дви-

жения обрабатываемого материала и другим признакам технологиче-

ский процесс может быть монотонным, непрерывно-пульсирующим,

непрерывно-поточным и последовательным.

Монотонный процесс характеризуется непрерывным дви-

жением обрабатываемого материала. Количество материала в отдель-

ных звеньях процесса и его качество при этом остаются постоянными в

любой момент времени.

Непрерывно-пульсирующий процесс обусловливается

тем, что обрабатываемый материал в машинах, осуществляющих

группу технологических операций, движется непрерывно. Для пере-

дачи в транспортные средства или машины, выполняющие последую-

щие группы операций, обрабатываемый материал накапливается (со-

средоточивается). При этом машины между собой сопряжены, т.е.

разгрузка из одной (например, зерноуборочного комбайна) обеспе-

чивается погрузкой в другую (в транспортные средства). Материал

движется непрерывно, но отдельными порциями, пульсациями.

Непрерывно-поточный процесс расчленяется на отдельные

группы, которые отделены одна от другой во времени. Обрабатывае-

мый материал в пределах данной группы операций движется непре-

рывно отдельными порциями. Между отдельными группами процесса

непрерывность нарушается (используют промежуточное складирова-

ние).

Последовательный процесс основан на том, что одна операция

отделена от другой по времени, а обрабатываемый материал движется

с перерывами. Примером является производственный процесс возде-

лывания какой-либо сельскохозяйственной культуры.

Поточность технологии характеризуется непрерывностью по-

тока, при которой производительность по всем звеньям комплекса

должна быть равной, т.е.

,TWn...ТWnТWnТnWW

mmm22Ч211Ч1ЧC

где

– суммарная производительность звена потока за сутки в еди-

ницах площади или в единицах массы (основного и дополнительного

продукта);

– часовая производительность в тех же единицах;

п – число агрегатов, или транспортных единиц;

Т – суточная продолжительность работы агрегата, ч; индексы

1, 2,..., m обозначают отдельные составляющие звенья потока (группы

одноименных или однотипных машин).

Для определения такта производственного процесса, состоящего

из нескольких звеньев, выбирают основное (ведущее) звено и по его

суточной производительности рассчитывают потребное число других

звеньев.

Непрерывность потока обеспечивается, если производитель-

ность звеньев одинаковая или кратная. Когда производительность

предыдущих звеньев выше, чем последующих, возникает условно-

поточная организация производственных процессов технологического

цикла с образованием так называемого задела. Разность производи-

тельностей сменных звеньев

1ЧiЧi

составляет часовой задел для

каждого последующего процесса или операции.

Исходными данными для всех этих расчетов являются плановые

сроки работы, обрабатываемые площади полей, урожайность и соот-

ношение между основным и дополнительным продуктами, расстояния

перевозок материалов, нормы производительности на основных, вспо-

могательных и транспортных процессах производственного цикла.

Развитие технологических процессов. Чтобы повысить про-

изводительность и качество выполняемой работы, снизить затраты

труда и средств, улучшить условия труда, технологические процессы

при проектировании постоянно совершенствуют за счет принципи-

ального изменения самого процесса, улучшения конструкций и по-

вышения надежности машин, применения комплексных и универсаль-

ных агрегатов, уменьшения количества проходов тяжелых машин и

прочее.

Технология возделывания, например, зерновых культур пре-

дусматривает выполнение многих операций, связанных с пере-

мещением тракторов и машин по полю и воздействием их на почву,

причем все операции (вспашка, внесение удобрений, предпосевная

культивация, боронование, выравнивание и прикатывание поверхно-

сти, посев) выполняют, как правило, раздельно. В результате этого

затрачивается много труда и энергии и, главное, при многократном

воздействии на почву тракторных агрегатов ухудшается структура

почвы, снижается ее плодородие. Подсчеты показывают, что суммар-

ная площадь полос под колесами и гусеницами машин за цикл возде-

лывания сельскохозяйственных культур превышает саму площадь воз-

делывания. В ряде случаев разрыв между технологическими

операциями по обработке почвы создает благоприятные условия

для развития сорняков, которые произрастают раньше, чем куль-

турные растения, и забирают от них значительную часть питатель-

ных веществ и влаги.

Вот почему для минимализации обработки почвы важно со-

здавать и использовать комбинированные агрегаты, выполняющие

одновременно (за один проход) несколько операций, а также приме-

нять почвенные гербициды, безотвальную вспашку и др. Для этой

цели применяют различные комбинированные агрегаты, например, аг-

регат шириной захвата 3,6 м, объединяющий культиватор, активную

борону, работающую от ВОМ трактора, и зерновую сеялку. Созданы

агрегаты, которые выполняют одновременно пять технологических

операций: внесение минеральных удобрений, рыхление пахотного

слоя, выравнивание и прикатывание почвы, высев зерна. Имеются

агрегаты, комбинирующие выполнение операций только при предпо-

севной обработке почвы – культивацию, выравнивание и прикатывание

почвы и т.д.

Исследования показывают, что оптимальной является тех-

нология, при которой почву к посеву подготавливают за два прохода

трактора. При первом проходе вносят удобрения и заделывают их

культиватором, при втором – проводят повторную предпосевную куль-