автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Формирование структуры механизированных звеньев производства зерна в условиях Красноярской лесостепи

На правах рукописи

Дмитриенко Евгений Николаевич

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ЗВЕНЬЕВ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА В УСЛОВИЯХ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2009

003469852

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет».

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Цугленок Николай Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Вишняков Андрей Анатольевич

кандидат технических наук, доцент Семёнов Александр Викторович

Ведущая организация ГНУ КНИИСХ СО Россельхозакадемии

Защита состоится 05 июня 2009 г. в 15® часов на выездном заседании объединенного диссертационного совета ДМ 220.037.01 при ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 664038, г. Иркутск, п. Молодёжный, ИрГСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан 4 мая 2009 г.

Автореферат размещен 4 мая 2009 г. на сайте www.kgau.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета

Бастрон А.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Технический прогресс в развитии сельскохозяйственных технологий поставил задачу создания систем исключительно высокой точности и минимальной сложности. Эффективная структура полевых механизированных операций зернового комплекса АПК Красноярского края должна быть увязана с перспективной структурой посевных площадей, системой севооборотов и удобрений, энергосберегающей технологией возделывания и уборки сельскохозяйственных культур, их энергопродуктивностью, материально-техническими ресурсами, производственными и климатическими условиями сельскохозяйственных территорий. Следовательно, применяемый способ комплектации технологических линий и формирования структуры механизированных операций должен обеспечивать выполнение полевых машинных работ в оптимальные агротехнические сроки с наименьшими потерями урожая зерновых культур и с наибольшей нагрузкой машинной системы зернового комплекса.

Степень приближения к оптимальному уровню при расчете структуры машинно-тракторного парка зависит от климатической адаптивности технологических линий, отражающей природные условия производства. Внедрение новой системы машин требует определенного периода времени, в течение которого старые машины постепенно заменяют новыми с заданным эксплуатационным резервом.

Теоретической и методологической базой исследований явились труды отечественных и зарубежных учёных: Н.В. Цугленка, В.П. Горячкина, Б.А. Линтварева, Ю.К. Киртбая, С.А. Иофинова, А.Б. Лурье, М.Е. Артемова, В.А. Ушанова, У. Джексона, А.Б. Бодмана, П.И. Коха, - в которых рассматривались варианты повышения эффективности использования машинного парка и формирования структуры полевых механизированных операций.

Практическая реализация требует многовариантного расчета, что связано с большим объемом вычислений и достигается исключением из разработки таких машин и агрегатов, применение которых заведомо нецелесообразно по агротехническим, технико-эксплуатационным и экономическим показателям; объединением одноименных работ, включенных в технологические комплексы возделывания разных культур при условии выполнения их агрегатами одинакового состава; декомпозицией общей модели на отдельные части и делением каждой составляющей модели на отдельные элементы.

Общий методический недостаток применяемых методов, как показали А.Б. Бодман и П.И. Кох, в том, что все они предполагают наиболее эффективное использование только одного ресурса производства - техники, но не учитывают факторы колебания погоды. Проблема определения оптимального состава парка энергетических машин и потребности в механизаторских кадрах должна рассматриваться как задача совместной оптимизации этих основных ресурсов сельскохозяйственного производства. Возможность широкого применения универсальных машин в технологических линиях определяется и в определенной мере ограничивается природными и

климатическими условиями, организацией отрасли и производственных процессов, технологией производства.

Методы определения оптимального состава машинно-тракторного парка предусматривают выбор такой структуры механизированных операций и количественного состава по маркам машин, которая обеспечивает выполнение заданных объемов работ в агротехнические сроки при любых колебаниях климатических факторов.

Цель работы. Разработать модели формирования структуры механизированных звеньев производства зерна в условиях Красноярской лесостепи для повышения энергетической и экономической эффективности.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

• Дать анализ современного состояния вопроса эффективности механизированных работ в отрасли растениеводства в условиях резко континентального климата Красноярского края.

• Разработать модели повышения эффективности полевых механизированных звеньев производства зерна.

• Разработать методику исследований по эффективности машинных работ в растениеводстве и программу расчета на ЭВМ по основным показателям механизированных работ, адаптированных к условиям Красноярской лесостепи.

• Провести исследования по формированию эффективных механизированных звеньев растениеводства, адаптированных к условиям Красноярской лесостепи.

• Определить технико-экономические показатели и провести исследования по формированию эффективного производства зерна в сельскохозяйственных районах Красноярской лесостепи.

Объект исследования. Механизированные звенья зернового комплекса и технологические линии производства зерна в Красноярском крае.

Предмет исследования. Зависимости технологических, энергетических и временных параметров, используемых механизированных звеньев производства зерна от климатических условий сельскохозяйственных территорий и применяемых агротехнологий в Красноярской лесостепи.

Методы исследования. Использованы методы системного анализа, теории случайных процессов и классическая теория эксплуатации машинно-тракторного парка и машинных систем в АПК. Использованы также математические модели, аппараты алгебры и линейного программирования, система компьютерной математики Maple.

Научная новизна. Впервые на основе методологии системного анализа, критерия сопряжения материальных и энергетических потоков разработаны модели и построены расчетные схемы оптимизации структуры полевых механизированных операций зернового комплекса в условиях резко континентального климата.

Предложен новый теоретический подход исследования эффективности человеко-машинных систем - оценка эксплуатационной адаптивности структуры механизированных звеньев к условиям Красноярского края. Разработаны

аналитические модели и система программ для исследования по формированию эффективных машинных систем в зерновом комплексе Красноярского края.

Разработаны программы формирования структуры полевых механизированных операций зернового комплекса на пахотных землях сельскохозяйственных районов Красноярского края в условиях резко континентального климата: «Эксплуатация машинных систем», «Энергоэкономическое прогнозирование структуры землепользования», «Гармонический анализ поля суммарной солнечной радиации на территории Красноярского края», «Квазипериодическая модель суммарной солнечной радиации», «Модель прогнозирования поля суммарных осадков», «Прогнозирование поля урожайности зерновых культур», «Модель урожайности яровой пшеницы в структуре звеньев полевых севооборотов на выщелоченных черноземах», «Агроэкологические технологии ведения сельского хозяйства Красноярского края», «Прогнозирование состояния зернового комплекса в системе агротехнологий растениеводства», -зарегистрированные Федеральным институтом промышленной собственности в виде девяти свидетельств Роспатента.

Практическая значимость работы. Программа «Эксплуатация машинных систем» для расчета технологических параметров машинных работ использована в сельскохозяйственных районах Красноярского края. Основные результаты исследования используются научно-исследовательским и проектно-изыскательским институтом по землеустройству ОАО «ВостСибНИИгипрозем» и в учебном процессе ФГОУ ВПО КрасГАУ.

На защиту выносятся:

• модели повышения эффективности полевых механизированных звеньев производства зерна и построения эффективной структуры технологических звеньев в зависимости от их климатической адаптивности на основе сопряжения стохастических и энергетических методов исследования;

• методика и результаты расчета экономического эффекта от проектирования структуры механизированных звеньев производства зерна в условиях Красноярской лесостепи;

• результаты расчетов и предложения по преобразованию структуры механизированных звеньев производства зерна в условиях Красноярской лесостепи.

Апробация. Основные результаты диссертации представлялись и обсуждались на международных, всероссийских, региональных и внутривузовских научных конференциях, в том числе: международная студенческая конференция «Молодежь и наука XXI века» (Красноярск, 2001); международная студенческая конференция «Молодежь и наука XXI века» (Красноярск, 2002); региональная студенческая конференция «Красноярский край: освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2002); региональная студенческая конференция «Красноярский край: освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2003); Х1Л1 научно-техническая конференция ЧГАУ (Челябинск, 2003); всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 50-летию КрасГАУ (Красноярск, 2003); межрегиональный студенческий научный фестиваль «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 2002); всероссийская научная конференция «Энергетика и

энергосбережение» (Красноярск, 2005); международная заочная научная конференция «Проблемы современной аграрной науки» (Красноярск, 2008), а также обсуждались на заседаниях совместного научно-практического семинара кафедры высшей и прикладной математики и Информационно-вычислительного центра «Математическое моделирование и оптимизация сельскохозяйственных технологий» (2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 23 печатные работы, в том числе 2 в издании, рекомендованном ВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций, и получено 9 свидетельств Роспатента об официальной регистрации программ для ЭВМ и базы данных.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка и 24 таблицы. Список литературы содержит 151 наименование. Приложение представлено на 11 страницах.

Содержание работы

Во введении отражена актуальность исследований по проблеме эффективности механизированных звеньев производства зерна.

В первой главе «Современное состояние вопроса эффективности механизированных работ в отрасли растениеводства» проведен анализ развития методов проектирования механизированных звеньев производства зерна и условий, влияющих на качество механизированных операций в растениеводстве в разрезе природно-климатических зон Красноярского края, и детально проанализированы действия факторов солнечной радиации, температуры и осадков в Красноярской лесостепи. Обоснован вывод о том, что в процессе проектирования технологических комплексов зерновых культур необходим системно-энергетический подход, который с учетом климатических и производственных условий обеспечивает согласованность операций при оптимальной степени загрузки каждой механизированной технологической линии, а также машинной системы в целом на основе критерия сопряжения энергетических потоков, разработанного профессором Н.В. Цугленком.

Проанализированы понятия эксплуатационной адаптивности технологических линий и человеко-машинной системы в целом к природным условиям на основе моделирования многоуровневой техногенной системы.

Во второй главе «Теоретические модели повышения эффективности механизированных работ в отрасли растениеводства» разработана общая модель оптимизации машинно-технологических линий в зависимости от пространственных и климатических факторов по критерию минимизации эксплуатационных издержек в денежном и энергетическом выражении, включающая в себя частные модели: влияния климатической адаптивности машинной системы на формирование технологических линий, влияния климатических факторов на эксплуатационные свойства машинных агрегатов и климатической адаптивности машин к условиям зернового комплекса.

Решение задачи комплексной оценки влияния климатических факторов на эксплуатационные свойства сельскохозяйственной техники включает информационно-логическую модель системы, описывающую заданные звенья

пуска машинного агрегата (А), нагружения (В), работы (С) и эксплуатации машинного агрегата (К) с учётом элементов пускового отказа (о), устранения пускового отказа (и0), нагрузочного отказа (6), устранения нагрузочного отказа (м4), рабочего отказа (с), устранения рабочего отказа (ыс) и потоков в системе (рис. 1).

Рисунок 1 - Схема влияния климатических факторов а внешних нагрузок на эксплуатационные показатели энергетических машин (и агрегатов)

В основе возникновения климатических отказов лежит воздействие климатических факторов на материалы деталей машин (металлы, полимерные материалы), рабочие, охлаждающие, смазочные и горючие жидкости и на машину в целом. Изменение свойств материалов в результате старения под воздействием климатических факторов внешней среды вызывает постепенные, износные отказы. Обозначим через - показатель работоспособности звена X; Л^у - интенсивность потока вероятности из звена X в звено У, обеспечивающий работоспособность звена У.

Для пуска машины (А) при действии факторов радиации, температуры, осадков, тумана и ветра (£) во всех случаях необходимо определенное время для приведения в действие пусковых устройств. Это время необходимо также для улучшения пусковых условий до необходимых параметров (нагрев двигателя). Вследствие этого реальным является предположение, что вероятность пуска машины за бесконечно малый промежуток времени равна нулю. Тогда начальным значением функции IVА (с) является 1УА (о)=0.

Нагружение машины (в) сопряжено с нагрузочными отказами, при возникновении которых машина не может развивать расчетные нагрузки, скорости, моменты, т.е. не может выполнять свои эксплуатационные функции.

Основной этап решения поставленной задачи связан с разработкой математической модели влияния обобщённого фактора (Е) колебаний радиации (£,), температуры (Е2) и осадков (Е3):

Е1=а,Е1+а1Е1+агЕ1, где а,, аг, а3 - весовые коэффициенты, а,+а2+а,= 1.

Для описания динамики переходных процессов в системе целесообразно использовать аппарат уравнений А.Н. Колмогорова:

■^(')-^-^('). (1)

Задав начальные условия:

К(о)=о, 0)=0, ^с(0)=0, Го(0)=0, (2)

кМ=й„ ^.(0)=й4,Г£(0)=с, ГУ„,{0)=йс,

получим задачу Коши (1)-(2). В данном случае задача Коши является математической моделью влияния климатических факторов на эксплуатацию машинных агрегатов, а её решение - моделью динамики системы под воздействием климатических факторов. Выполненное моделирование природных и технологических факторов дает объективную характеристику в отношении функционального назначения системы машин, определяемого целью управления. Характеристики климатических факторов распределяются в пространстве и во времени в зависимости от циклических колебаний природной среды. Наиболее неблагоприятное влияние на эксплуатационные свойства машин оказывают локальные колебания и перепады температуры и влажности. Для преодоления трудностей разработки структуры операций машинных систем, функционирование которых происходит в условиях неопределенности, применен принцип адаптации. Принцип адаптации позволил искусственно создать эффект приспособления к изменяющимся условиям в системе за счет того, что часть функций по получению, обработке и анализу недостающей информации об управляемом процессе осуществляется «самой системой» в процессе ее нормальной эксплуатации с помощью

адаптивного управления.

Обобщенная схема адаптации машинной технологической линии зернового комплекса представляет собой алгоритм, входными параметрами которого являются пороговые значения относительных отклонений экономических и энергетических /3 затрат и устранения разрыва технологической линии ие(/), соответственно на уровнях пуска, нагружения и работы машинной системы в целом, с учётом колебаний климатических факторов £(») (рис. 2).

Рисунок 2 - Адаптивный алгоритм синтеза оптимальной машинно-технологической линии

Таким образом, при разработке оптимальной адаптивной машинной системы по экономическому и энергетическому критериям создан алгоритм поиска с обучением, обеспечивающий автоматический синтез структуры в условиях природно-климатической неопределенности.

В третьей главе «Методика исследований по эффективности машинных работ в растениеводстве в условиях климатической адаптивности технологий» представлена схема применения общей математической модели для расчета показателей эффективности машинных систем при климатической адаптивности технологий зернового подкомплекса Красноярской лесостепи.

Среди экономических критериев наиболее обоснованным является критерий - минимум эксплуатационных издержек на проведение работ и доукомплектование единицами техники. Эти затраты руб.) складываются из затрат на заработную плату механизаторам и вспомогательным рабочим (г), отчислений на амортизацию энерго- и сельхозмашин (А), расхода средств на техническое обслуживание и ремонт машин (Л), стоимости израсходованного

топлива и масла Т, прочих расходов материалов (Р ):

/эи =г + А + 11 + Т + Р^тт. (3)

Энергетически обоснованным критерием является минимум приведенных энергетических издержек (энергетический эквивалент эксплуатационных издержек) (/,, МДж) и представляет собой сумму так называемых внутренних

о I

(£) и внешних (£) энергозатрат:

О 1

/,=Е+Е->тш. (4)

Внутренние затраты энергии на выполнение технологического процесса

равны произведению расхода топлива (кг/га) на энергоемкость топлива

1

(МДж/кг). Внешние энергетические затраты Е можно представить в виде суммы:

1111 11

£ = £, + £2 + £з + £4 + £5 , (5)

1 1 где Е\ - энергозатраты по энергетической машине, МДж; Ег - энергозатраты

1

по сельскохозяйственной машине, МДж; Ег - энергозатраты по сцепке, МДж; ■ 1 £4 - энергозатраты по профессии механизатора, МДж; Е5 - энергозатраты по

профессии вспомогательного рабочего, МДж. В свою очередь, энергозатраты

1

по энергетической машине £1 могут быть представлены в виде:

1

£1 = Йц + -т-и-Г, (6)

где /г,, и Ип - соответственно эквиваленты износа и ТОРХ энергомашины,

МДж/(кг • ч); т - масса энергомашины, кг; п - число нормосмен; ? -

продолжительность смены при выполнении операции. Аналогично

> 1

вычисляются затраты по сельскохозяйственной машине Ег и сцепке £з.

1 г п

Энергозатраты по профессии механизатора £<[/,), е, л] представляются в виде:

ЕА=к,-к-п-1, (7)

где /г4 - эквивалент профессии механизатора, МДж/(чел.-ч); к - требуемое количество механизаторов; п - число нормосмен; / - продолжительность смены при выполнении операции. Энергозатраты по профессии

1

вспомогательного рабочего £5 представляются аналогичным образом.

Таким образом, структура механизированных звеньев индуцируется структурой машинной системы, причем оптимальная структура механизированных звеньев появляется в процессе оптимизации всей машинной системы.

Реализованная на ЭВМ числовая математическая модель определения оптимального плана эксплуатации машинной системы по критерию смешанных затрат (/) с параметрами а и р (а+ >3 = 1, 0<а£1, 0<Д51):

/ = «/,„ +Р /э->тш, (8)

по всем периодам работы попутно подтверждает целостность и непротиворечивость применяемой модели и эффективность методики (3)-(8).

В четвертой главе «Результаты исследований по формированию структуры механизированных звеньев производства зерна» на основании обработанных статистических данных по радиации, температуре и осадкам и разработанных теоретических моделей построены зависимости, описывающие характер возмущающих факторов машинной системы, а также даны классификации факторов влияния климата по воздействиям на производительность машин и механизированных операций по климатической адаптивности машин (рис. 3).

В соответствии с характером факторов, определяющих появление отказов, различают структурную и климатическую адаптивность машин (рис. 4). Структурная адаптивность характеризует совершенство структурной схемы машинной линии, применение систем резервирования и др. в идеальных условиях, то есть независимо от климатических условий их эксплуатации. Климатическая адаптивность характеризует степень приспособленности машин к работе в условиях активного воздействия климатических факторов. Климатическая адаптивность машин характеризуется потоком отказов, возникающих в результате действия климатических факторов.

На рисунке 4 приведены графики типичных функций регрессии а = /(А'„) и а = /(£„), охватывающие основной диапазон характеристик надежности машин по показателям параметров потока отказов.

100 г

Рисунок 3 - Экспертная оценка значимости климатических факторов

Адаптивность машин определяется сочетанием характеристик их структурной адаптивности (С), климатической адаптивности в условиях холодной погоды (X) и климатической адаптивности в условиях жаркой погоды (Ж):

Л = А(С,Х,Ж), (9)

где А - уровень адаптивности.

жаркой погоды

Из формулы (9) получено множество сочетаний структурной и климатической адаптивности. Приведем наиболее характерные типы машин:

I (отрезок 1-1). - Машины оптимальной структурной и абсолютной климатической адаптивности, так как параметры потока отказов остаются постоянными в диапазоне всех значений Nü и SL. Создание сложных машин абсолютной климатической адаптивности весьма затруднительно. Поэтому машины первого типа являются лишь теоретически возможными (идеальными), эксплуатируемыми на открытом воздухе.

II (дуга 2-5). - Машины оптимальной структурной и климатической адаптивности.

III (дуга 5-5). - Машины оптимальной структурной адаптивности, низкой климатической адаптивности в условиях холодной погоды и оптимальной - в условиях жаркой погоды и др.

Из условий оптимизации затрат на создание надежных машин и затрат при их эксплуатации легко видеть, что создавать машины типа III-X нецелесообразно. Наиболее приемлемыми в условиях Красноярского края являются машины типа II с оптимальными уровнями структурной и климатической адаптивности. Для машин, предназначаемых для работы в определенном климатическом регионе, важным является включение показателей их климатической адаптивности. Значения этих показателей зависят от влияния климата региона: чем выше баллы влияния климата, тем большее увеличение параметров потока отказов может быть допущено.

На основном уровне исследования предложена инновационная структура механизированных звеньев с учетом адаптации к пространственным и климатическим факторам машин II типа (табл. 1), энергетически более совершенным технологическим процессам в поточной форме (табл. 2), то есть увязано с разработкой инновационной структуры механизированных операций.

Таблица 1

Варианты выбора энергетических машин_

Ге,01 Машина

1 [1.0] 5-7-й тяговый класс К-700; К-701; К-704; К-744Р; МТЗ-2522; New Holland Т 8000

2 [2,0] 4-й тяговый класс John Deere 8520Т; ВТ-100;Т-501; Т-404; МТ-700В

3 [3,0] 2-3-й тяговый класс New Holland Т 70; МТЗ-900; МТЗ-922; МТ 445В

4 [4,0] 1,4-й тяговый класс ЛТЗ-60А; ЮМЗ-8255; Т-85; BT3-2032-10; Case 48А

5 [5,0] Комбайны Енисей-1200; Енисей-950; Claas Mega-350; Дон-1500Б; Дон-1200

Таблица 2

Энергетическая оценка способов обработки почвы, МДж/га

Накоплено энергии, МДж/га Затрачено энергии, МДж/га «я g g

Способ обработки почвы в урожае в гумусовом слое всего техногенной на минер, удобрения всего i H £ а В-1 я а Г) о Коэфф. чувствИТ энергосопр:

Отвальная 41091 7662 48753 15701 15218 30919 17834 1,58

Плоскорезная 39643 7573 47216 14123 14915 29038 18178 1,63

Комбинированная 42904 7955 50859 14225 15873 30098 20761 1,69

Безотвальная 38195 7383 45578 14031 14411 28442 17136 1,60

Поверхностная 37651 7338 44989 13027 14337 27364 17625 1,64

Первый этап исследований включает в себя оптимальное сочетание функциональных [е,я]-звеньев, составляющих технологическую линию для выполнения [//¡-операции. Далее, на втором этапе производится оптимизация звена, в результате которой конкретизируются марки энергетической и сельскохозяйственной машины, то есть абстрактное [е,$]-звено замещается конкретным сельскохозяйственным агрегатом. Таким образом, реализуется методика двухуровневой оптимизации технологического процесса с алгоритмом адаптации, в результате которой одновременно формируется состав механизированной технологической линии и комплектация агрегатов. Если параметры и характеристики объекта управления не являются стабильными, а статистические характеристики сигналов внешних воздействий изменяются произвольно, то неизменная (жесткая) настройка оптимальных систем по начальным данным не позволяет обеспечить оптимальные процессы из-за недостаточности информации. Из результатов расчёта видно, что алгоритм адаптации выбирает из предложенных тракторов 5-7-го класса в качестве [1,0]-машины К-701. Из списка тракторов 4-го класса тяги в качестве [2,0]-машины выбирает ВТ-100. Аналогично из марок тракторов 2-3-го класса тяги в качестве [3,0]-машины выбирает МТЗ-922. Из предложенных тракторов 1,4-го класса тяги в качестве [4,0]-машины выбирает ЮМЗ-8255. Из предложенного списка комбайнов в качестве [5,0]-машины выбирает Mega-350 фирмы Claas.

Также выбираются оптимальные сельскохозяйственные машины. Энергетические затраты по рассчитанной на ЭВМ комплектации машинно-тракторного парка составят 3126244,428 МДж, что на 15,47% меньше, чем при базовой комплектации, взятой за отправную точку оптимизации.

В пятой главе «Технико-экономические показатели и результаты формирования эффективной структуры механизированных звеньев в условиях климата Красноярской лесостепи» рассчитаны эксплуатационные и энергетические эквиваленты машинной системы в условиях Красноярской лесостепи. Результаты расчета по разработанной методике приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3

Эксплуатационные издержки по технологиям _на марку энергомашины, руб/га__

[П-Технологии М -Энергомашины Среднее

К-700 ДТ-75М МТЗ-82 ЮМЗ-6М Енисей -1200

[11 Снегозадержание 28,64 15,65 - - - 22,15

[2] Лущение пара и зяби без боронования 55,13 - - - - 55,13

[3] Сплошная культивация с боронованием 58,63 26,75 - - - 42,69

[51 Посев зерновых культур - 29,11 19,69 - 24,40

[6] Прикатывание послепосевное - 34,52 30,05 - - 32,29

[7] Кошение зерновых культур в валки - - 16,63 - 24,75 20,69

[8] Подбор и обмолот валков с измельчением соломы - - - - 47,02 47,02

[91 Прямое комбайнирование - - - - 42,46 42,46

[П] Лущение и дискование стерни - 30,68 - - - 30,68

[121 Вспашка стерни 45,35 26,08 - 20,52 - 30,65

Среднее 46,94 27,13 22,12 20,52 38,08

Из таблиц 3 и 4 видно, что наиболее затратным по экономическому и энергетическому показателям является лущение пара и зяби. Значительно больший интерес представляют эксплуатационные издержки, приходящиеся на конкретный Щ-период работы. Исходя из схемы сопряжения временной и технологической структур работы, надо определить, какие [^-технологии покрывают [1]-период, и затем, с учетом данных таблиц 3 и 4, сложить соответствующие им удельные эксплуатационные издержки, приходящиеся на га:

с[;]=£сМ, (Ю)

у /

где С[/, /] и £[/, ]] - удельные эксплуатационные издержки ЭД-технологии, покрывающей [^-период соответственно в денежном (руб.) и энергетическом (МДж) выражении (табл. 5, 6).

Эксплуатационные издержки по технологиям

Таблица <

Ц ]-Технологии [ е] -Энергомашины Среднее

К-700 ДТ-75М МТЗ-82 ЮМЗ-6М Енисей -1200

[И Снегозадержание 155,04 88,75 - - 121,90

[2] Лущение пара и зяби без боронования 311,53 - - - - 311,53

[3] Сплошная культивация с боронованием 331,31 161,31 - - - 246,31

Г5] Посев зерновых культур - 168,84 128,56 - - 148,70

[6] Прикатывание послепосевное - 194,94 164,86 - - 179,90

[7] Кошение зерновых культур в валки - - 102,73 - 151,68 127,21

[В] Подбор и обмолот валков с измельчением соломы - - - - 289,94 289,94

[9] Прямое комбайнирование - - - - 263,79 263,79

[И] Лущение и дискование стерни - 172,51 - - - 172,51

[12] Вспашка стерни 280,31 190,11 - 198,73 - 223,05

Среднее 269,55 162,74 132,05 198,73 235,14

Эксплуатационные издержки по периодам, руб/га

Таблица 5

[11-01.12...01.03 22,15 [91-07.08.. .10.08 20,69

[21-01.03...25.04 0* ГЮ1-10.08... 15.08 67,71

[31-25.04...29.04 55,13 [111-15.08...18.08 110,17*

[41-29.04...30.04 97,82 [121-18.08...19.08 140,85*

[51-30.04...07.05 154,51* [131-19.08...22.08 120,16*

[61-07.05... 11.05 99,38* [141-22.08...26.08 73,14*

[71-11.05...12.05 56,69* [151-26.08...30.08 30,68

[81-12.05...07.08 0* [161-30.08...30.09 30,65

[171-30.09...30.11

Эксплуатационные издержки по периодам, МДж/га

Таблица 6

[11-01.12...01.03 121,90 [91-07.08... 10.08 127,21

[21-01.03...25.04 0* [101-10.08...15.08 417,15

[3]-25.04...29.04 311,53 [111-15.08...18.08 680,94*

[41-29.04...30.04 557,84 Г121-18.08...19.08 853,45*

[51-30.04...07.05 886,44* [131-19.08...22.08 726,24*

[61-07.05... 11.05 574,91* [141-22.08...26.08 436,30*

[71-11.05... 12.05 328,60* [151-26.08...30.08 172,51

[81-12.05...07.08 0* Г161-30.08...30.09 223,05

[171-30.09.. .30.11

* - без транспортировки и хранения.

Распределение экономических и что наиболее значимыми являются [4]-

энергетических параметров показывает, [6]- и [11]-[13]-периоды, включающие в

себя наиболее энергоемкие виды работ соответственно в зимне-весеннем и летне-осеннем времени. В этом двухмодальном распределении первый пик приходится на [5]-период (графическая часть в приложении). Для дальнейшего детального исследования были выбраны механизированные операции, приходящиеся на [4]-[6]-периоды.

Методами разложения существующей и проектируемой структур машинной системы на технологические элементы получена оценка эффективности преобразования структуры механизированных операций в растениеводстве. Составим сводные таблицы для количеств технических средств (табл. 7) и оценим изменение эксплуатационных издержек в [4]-[6]-периодах полевых работ (табл. 8).

Таблица 7

Сравнение количества технических средств по периодам_

Марка Существующая структура Проектируемая структура

Г41 Г51 Г6] шах Г41 Г51 [61 шах

К-700 2 2 2 2 2 1 2

ДТ-75М 2 6 4 6 - 3 3 3

МТЗ-82 - 1 - 1 - - - -

ЛД-20 1 1 - 1 1 1 - 1

КПГ-4 5 6 4 6 4 3 4 4

С3-3,6 - - 3 3 - 6 6 6

СЗУ-3,6 - 6 3 6 - - - -

ЗКВГ-1,4 - - 2 2 - - - -

ЗККШ-6 - И 6 11 - 5 5 5

Из таблицы 6 видно, что преобразование структуры механизированных операций позволит высвободить 3 единицы ДТ-75 и 1 единицу МТЗ-82, причем последняя марка полностью исключается из плана механизированных работ по возделыванию зерновых культур в указанных периодах.

Таблица 8

Оценка эффективности предлагаемой технологии_

Показатель Эксплуатационные издержки б денежном выражении, руб. Эксплуатационные издержки в энергетическом выражении, МДж

Существующая структура 209483,90 926519,20

Проектируемая структура 134283,01 621527,83

Эффект 75200,89 304991,37

% 35,90 32,92

Экономический эффект от проектирования новой структуры механизированных операций составляет 35,90%, а энергетический - 32,92%.

Получено отношение экономических и энергетических показателей эксплуатационных издержек (табл. 9). Совокупность коэффициентов перевода от экономического показателя к энергетическому и обратно дает возможность оперативного планирования экономических и энергетических затрат предприятия по отдельным видам работ, так как по существу они представляют собой «курс мегаджоуля к рублю» по различным технологиям. В таблицу внесены средние геометрические по отдельным строкам и столбцам таблицы.

Они представляют собой соответственно коэффициенты перевода по отдельным [^-технологиям и отдельным [е,0]-энергомашинам.

Таблица 9

Отношение экономического и энергетического показателей по _различным технологиям на марку энергомашины*

[е,01-Энергомашины

К-700 ДТ-75М МТЗ-82 ЮМЗ-6М Енисей -1200 Среднее

Ц]-Технологии «о 1 «о | ю р* X ю гъ | ю к ю

ю 1 ю * ю ■8 «р ю «о

ь: ь ь; § у & о. ¿1 о. **

[1] Снегозадержание ОО о" СП «л 00 »—1 о" г* 1 • 1 1 1 1 00 о" оо ч-Г

[2] Лущение пара и зяби без боронования оо о" ш V© т" ■ 1 1 • 1 1 1 00 о" VI Ч0ь »Л

[3] Сплошная культивация с боронованием 00 о" 1Л 1Л г» о" гп о ю ' ■ 1 1 1 00 о" ■Ч" се

[5] Посев зерновых культур 1 ■ со" оо »л о" сн 1Л чо" 1 1 1 чо о* чо"

[б] Прикатывание послепосевное 1 1 00 о" СЯ \о 04 о" чо 1 1 1 1 Оч о" «о «о

П Кошение зерновых культур в валки 1 1 ' о" о Чо" 1 1 чо о* СП 45 г» о" гч чо"

[8] Подбор и обмолот валков с измельчением соломы 1 1 1 1 1 1 1 чо о" чо" чо о" г^ чо"

[9] Прямое комбайнирование • ' ' 1 1 1 1 чо о" чо" чо о" ?! чо"

[П] Лущение и дискование стерни ■ 1 00 о" О! чо <п 1 1 1 1 1 1 00 о" чо х-Г

[12] Вспашка стерни о" 1П оо о" СП 1Г1 1П 1 ■ 00 о" о 1Л »л 1 1 00 о" N чо «о

Среднее 00 о" чо_ 00 о" ■О г- о чо" 00 о" »Л »л о" г-чо"

* - значения округлены до сотых.

Из таблицы 9 видно, что отношение мегаджоуля к рублю меняется в зависимости от технологии. Логично, что полный коэффициент отношения 0,24 для эффекта оказался далеким от области 0,16...0,19, поскольку в нем скрыт резерв производительности.

Определен экономический эффект от введения инновационной структуры механизированных операций в зоне Красноярской лесостепи (табл. 10, 11). Используя прикладную Мар1е-программу формирования оптимальной структуры полевых механизированных операций, рассчитаны два варианта

требуемого количества техники для возделывания пшеницы на пашне в 900 га. В первом варианте рассматривается существующая структура на базе старой техники, а во втором - инновационная структура на базе выбранных марок техники. Поскольку на каждой из технических баз можно сформировать несколько технологических линий, то целесообразно сравнивать лишь количество энергетических машин в «лучших» технологических линиях, адаптированных к пространственным и климатическим условиям эксплуатации (табл. 10), а также эксплуатационные издержки в денежном и энергетическом эквивалентах (табл. 11).

Таблица 10

Класс тяги Сущ. структура Адаптер, сущ. структура Инновац. структура Адаптер, ин структу нован. ра

Марка Кол-во Марка Кол-во Марка Кол-во Марка Кол-во

5-7 К-700 2 К-700 2 К-701 2 К-701 2

4 Дт-75 9 Дт-75 8 ВТ-100 8 ВТ-100 6

2-3 МТЗ-82 3 МТЗ-82 2 МТЗ-922 3 МТЗ-922 4

1.4 ЮМЗ-бМ 2 ЮМЗ-6М 1 ЮМЗ-8255 2 ЮМЗ-8255 0

Оценка эффективности инновационной структуры

Таблица 11

Показатель Эксплуатационные издержки в денежном выражении, руб/га Эксплуатационные издержки в энергетическом выражении, МДж/га

Адаптер, сущ. структура 1011,84 4109,32

Адаптир. инновац. структура 896,31 3473,61

Эффект 115,53 635,71

% 11,41 15,47

Разность между эксплуатационными издержками инновационной технологии и существующей соответственно в денежном и энергетическом эквивалентах даёт представление об экономическом и энергетическом эффектах от введения инновационной структуры механизированных операций с пространственной и климатической адаптивностью технологических линий. Из таблицы 10 видно, что экономический эффект составил 115,53 руб/га, а энергетический - 635,71 МДж/га, то есть привёл к снижению эксплуатационных издержек соответственно на 11,41 и на 15,47%.

При старой технологии соотношение рубля к мегаджоулю составляло 0,246, а при новой - 0,258.

Общие выводы

1. На основе анализа теории и практики проектирования производственных процессов в зерновом комплексе выявлены критерии, оценки оптимальности принятых решений, даны оценки сроков начала и продолжительности выполнения механизированных операций в зависимости от колебаний основных климатических факторов.

2. Для прогнозирования работоспособности человеко-машинной системы производства зерна разработаны теоретические модели влияния климата и погоды на функционирование механизированных технологических линий, учитывающие интенсивность и амплитуду воздействия климатических факторов на формируемую структуру с учетом резерва производительности и инертности системы, которые используются для разработки методики двухуровнего расчета состава машинно-тракторного парка в условиях Красноярской лесостепи. Разработанная общая энергоэкономическая модель оптимизации структуры механизированных звеньев в зависимости от пространственных и климатических факторов позволяет выполнить проектирование производственных процессов сельскохозяйственной организации, расположенной в зоне Красноярской лесостепи и оценить эксплуатационные издержки в денежном и энергетическом эквивалентах на каждый период работы и по каждому агрегату.

3. Разработанная методика и программа на языке Maple формирования структуры механизированных операций на основе оптимизации машинной системы по энергетическому и экономическому критериям предусматривает расчет потребного количества технических средств, распределение нагрузки между звеньями машинных агрегатов в зависимости от ресурса времени, а также пространственной и климатической адаптивности машинной системы по различным сценариям развития (выбор различных весовых коэффициентов).

4. Предложенная классификация механизированных звеньев по уровням климатической адаптивности машинных агрегатов позволила выделить тип операций, формируемых на базе машин оптимальной структурной и климатической адаптивности, в частности, получена энергетическая оценка основных способов обработки почвы по энергетическим затратам: для отвальной обработки - 30919 МДж/га, плоскорезной - 29038 МДж/га, комбинированной - 30098 МДж/га, безотвальной - 28442 МДж/га, для поверхностной обработки - 17625 МДж/га. При этом коэффициент чувствительности энергосопряжения варьируется от 1,58 при отвальной обработке почвы до 1,69 при комбинированной обработке. Путем перераспределения нагрузки на энергетические машины различных классов тяги в адаптированной структуре механизированных звеньев (размещенных на 900 га пашни Красноярской лесостепи) и минимизации энергетических затрат от эксплуатации выполнено исключение двух единиц техники класса тяги 1,4, введение одной единицы класса 2-3 и исключение одной единицы 4-го класса тяги. Энергетические затраты на

выполнение всего спектра работ при данной комплектации энергетическими и сельскохозяйственными машинами составляют 3126,24 ГДж, что на 15,47% меньше, чем при базовой комплектации. 5. Экономический и энергетический эффекты от введения инновационной структуры механизированных операций с пространственной и климатической адаптивностью технологических линий для условий Красноярской лесостепи соответственно составляют 115,63 руб/га и 635,71 МДж/га, а эксплуатационные издержки соответственно снижаются на 11,41% и на 15,47%.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах: в рекомендованных ВАК изданиях

1. Дмитриенко, E.H. Моделирование влияния климатических факторов на эксплуатационные свойства машинных агрегатов / E.H. Дмитриенко // Вести. КрасГАУ. - 2009. - №5. - С. 152-156.

2. Дмитриенко, E.H. Моделирование климатической адаптивности машин к условиям зернового подкомплекса / E.H. Дмитриенко // Вестн. КрасГАУ. - 2009. - №5. - С. 204-207.

свидетельства Роспатента

3. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2003612508 РФ. Эксплуатация машинных систем (ИВЦ КрасГАУ № 2) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2003.

4. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2006611292 РФ. Энергоэкономическое прогнозирование структуры землепользования (ИВЦ КрасГАУ № 3) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2006.

5. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2006611289 РФ. Квазипериодическая модель суммарной солнечной радиации (ИВЦ КрасГАУ № 4) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2006.

6. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2006611290 РФ. Модель прогнозирования поля суммарных осадков (ИВЦ КрасГАУ № 5) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. -М.: Роспатент, 2006.

7. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2006611291 РФ. Прогнозирование поля урожайности зерновых культур (ИВЦ КрасГАУ № 6) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2006.

8. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2006612759 РФ. Модель урожайности яровой пшеницы в структуре звеньев полевых севооборотов на выщелоченных черноземах (ИВЦ КрасГАУ № 7) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2006.

9. Свид-во об офиц. per. базы данных для ЭВМ 2007620056 РФ. Агроэкологические технологии ведения сельского хозяйства Красноярского края (ИВЦ КрасГАУ № 8) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2007.

10. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2006614172 РФ. Прогнозирование состояний зернового комплекса в системе агротехнологий растениеводства (ИВЦ КрасГАУ № 9) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2006.

11. Свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2007610047 РФ. Гармонический анализ поля суммарной солнечной радиации на территории Красноярского края (ИВЦ КрасГАУ № 10) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. - М.: Роспатент, 2007.

в других изданиях

12. Дмитриенко, E.H. Моделирование размещения производства сельскохозяйственных культур / A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.]. // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. ст. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - С. 91-96.

13. Дмитриенко, E.H. Моделирование распределения работ предприятий сельского хозяйства по маркам тракторов / E.H. Дмитриенко // Молодежь и наука - третье тысячелетие: сб. мат-лов межрегион, науч. фестиваля. -Красноярск, 2002. - С. 290.

14. Дмитриенко, E.H. Субоптимизация машинно-тракторного парка / E.H. Дмитриенко, A.A. Почернин // Красноярский край: развитие, перспективы: тез. докл. регион, студ. науч. конф. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - С. 173.

15. Цугленок, Н.В. Индексная модель оптимизации машинных систем технологических комплексов / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005.-Вып. 2.-С. 67-78.

16. Цугленок, Н.В. Укомплектование хозяйств энергетическими машинами / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. — Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. -Вып. 1.-С. 120-126.

17. Цугленок, Н.В. Вопросы индексного моделирования динамики энергоемкости технологических комплексов / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2. - С. 40-66.

18. Цугленок, Н.В. Динамическая модель энергоемкости машинной системы технологического комплекса растениеводства / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2. - С. 78-84.

19. Цугленок, Н.В. Квазипериодическая модель динамики агроэкологиической системы / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.] // Информационно-вычислительные технологии и их приложения: сб. ст. IV рос.-украин. науч.-техн. и метод, симп. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. -С. 243-245.

20. Цугленок, Н.В. Квантование эксплуатационных показателей машинных систем / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко //

Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005.-Вып. 2.-С. 85-105.

21.Цугленок, Н.В. Моделирование оптимального распределения механизированных работ / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Мат-лы XLII науч.-техн. конф. ЧГАУ. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2003. - Ч.З. -С. 177-178.

22. Цугленок, Н.В. Моделирование оптимального распределения посевов зерновых культур / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.] // Мат-лы XLII науч.-техн. конф. ЧГАУ. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2003. - Ч.З. -С. 177.

23. Цугленок, Н.В. Моделирование освоения неиспользуемых земель в зависимости от ресурса механизированного труда / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.] // Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2. -С. 7-11.

24. Цугленок, Н.В. Моделирование распределения механизированных работ по маркам тракторов / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003.-Вып. 1.-С. 106-113.

25. Цугленок, Н.В. Моделирование распределения минеральных удобрений с ограничениями на технологию / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - Вып. 1. - С. 90-92.

26. Цугленок, Н.В. Моделирование технологического баланса отраслей сельскохозяйственной организации / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.] // Энергетические системы: науч.-метод. журн. -Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. - Вып. 3. - С. 64-93.

27. Цугленок, Н.В. Система линейных моделей субоптимизации сельскохозяйственного производства / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.] // Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы всерос. науч.-практ. конф. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - С. 156-157.

28. Цугленок, Н.В. Система энергоэкономических моделей формирования оптимальной структуры механизированных операций / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2. - С. 106-131.

29. Цугленок, Н.В. Согласование линейных моделей субоптимизации сельскохозяйственного производства / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.] // Энергетика и энергосбережение: прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. ст. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - С. 3-18.

30. Цугленок, Н.В. Стохастическая оптимизация подсистемы энергомашинных воздействий / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетика и энергосбережение: тр. всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 25-летию ЭТФ КрасГАУ. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - С. 12-15.

31. Цугленок, Н.В. Функциональная эластичность в экономических и технических агрегатах / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко

[и др.] И Опыт и проблемы маркетинговой деятельности в российском предпринимательстве: сб. ст. VII Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С. 145-147.

32. Цугленок, Н.В. Экономическое обоснование структуры звеньев севооборотов в системе агрофитоценоза / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко [и др.] // Энергетические системы: науч.-метод, журн. -Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. - Вып. 4. - С. 21-27.

Санитарно-эпидемиологическое заключение №24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 Подписано в печать 29.04.09 Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1. Печать - ризограф. Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 2099 Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, г. Красноярск, ул. Ленина, 1 ] 7

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса эффективности механизированных работ в отрасли растениеводства.

1.1. Анализ развития методов проектирования механизированных операций зернового подкомплекса АПК.

1.2. Анализ производственных условий, влияющих на качество механизированных операций в растениеводстве.

1.3. Постановка задач исследования.

1.4. Выводы.

Глава 2. Теоретические модели повышения эффективности механизированных работ в отрасли растениеводства.

2.1. Моделирование влияния климатической адаптивности машинной системы на формируемые технологические линии.

2.2. Моделирование влияния климатических факторов на эксплуатационные свойства машинных агрегатов.

2.3. Моделирование климатической адаптивности машин к условиям зернового подкомплекса.

2.4. Энергоэкономическое моделирование оптимизации механизированных технологических линий в зависимости от пространственных и климатических факторов.

2.5. Выводы.

Глава 3. Методика исследований по эффективности машинных работ в растениеводстве в условиях климатической адаптивности технологий.

3.1. Показатели эффективной эксплуатации машинных систем при климатической адаптации технологий.

3.2. Методика формирования механизированных операций.

3.3. Методика агрегирования энергетических и сельскохозяйственных машин.

3.4. Методика формирования технологического элемента машинной системы.

3.5. Методика формирования структуры механизированных операций в условиях Красноярской лесостепи.

3.6 Выводы.

Глава 4. Результаты исследований по формированию структуры механизированных звеньев производства зерна.

4.1 Влияние климатических факторов на эксплуатационные свойства машин, агрегатов и технологических линий.

4.2. Предлагаемая классификация факторов влияния климата по воздействиям на производительность машин.

4.3. Предлагаемая классификация механизированных операций по климатической адаптивности машин.

4.4. Инновационная структура механизированных операций с учетом адаптации к пространственным и климатическим факторам.

4.5. Выводы.

Глава 5. Технико-экономические показатели и результаты формирования эффективной структуры механизированных звеньев в условиях климата Красноярской лесостепи.

5.1. Расчет эксплуатационных и энергетических эквивалентов машинной системы в условиях Красноярской лесостепи.

5.2. Разложение существующей и проектируемой структур машинной системы на технологические элементы.

5.3. Оценка эффективности преобразования структуры механизированных операций в растениеводстве.

5.4. Отношение экономических и энергетических показателей эксплуатационных издержек.

5.5. Определение экономического эффекта от введения инновационной структуры механизированных операций в зоне Красноярской лесостепи.

5.6 Выводы.

Актуальность темы. Технический прогресс в развитии сельскохозяйственных технологий поставил задачу создания систем исключительно высокой точности и минимальной сложности. Эффективная структура полевых механизированных операций зернового комплекса АПК Красноярского* края должна быть увязана с перспективной структурой посевных площадей, системой севооборотов и удобрений, энергосберегающей технологией возделывания и уборки сельскохозяйственных культур, их энергопродуктивностью, материально-техническими ресурсами, производственными и климатическими условиями сельскохозяйственных территорий. Климатическая адаптивность машинной системы в отрасли растениеводства зависит от амплитуды колебаний влажности, радиации и температуры. Следовательно, применяемый способ укомплек-, тования технологических линий и формирования структуры механизированных операций должен обеспечивать выполнение полевых машинных работ в оптимальные агротехнические сроки с наименьшими потерями урожая зерновых культур и с наибольшей нагрузкой машинной системы зернового комплекса.

Степень приближения к оптимальному уровню при расчете структуры машинно-тракторного парка зависит от климатической адаптивности технологических линий, отражающей природные условия производства. Внедрение новой системы машин требует определенного периода времени, в течение которого старые машины постепенно заменяют новыми с заданным эксплуатационным резервом.

Опыт показывает, что новая техника в первый период ее освоения в эксплуатации дает несколько заниженные по сравнению с расчетными показатели по производительности, экономичности, а во многих случаях и по качеству работы.

По мере освоения машины указанные показатели постепенно повышаются, достигая расчетного уровня, а в дальнейшем могут и перекрывать его. Процесс освоения новой техники требует определенного времени, что зависит от ряда факторов: квалификации кадров, организации производства и др.

Теоретической и методологической базой исследований явились труды отечественных и зарубежных учёных: П.И. Коха, Н.В. Цугленка, В.П. Горячки-на, Б.А. Линтварева, Ю.К. Киртбая, С.А. Иофинова, М.Е. Артемова, В.А. Ушанова, У. Джексона, в которых рассматривались варианты повышения эффективности использования машинного парка и формирования структуры полевых механизированных операций.

В работах А.Г. Баштового, В.А. Ушанова предложены схемы формирования транспортных технологических линий уборки зерновых культур на основе сочетания использования тракторов, комбайнов-и подборщиков. Установлено, что качественная потребность в технике обеспечивается материальными ресурсами АПК недостаточно - на уровне 5О1,2%, что сдерживает внедрение инновационных технологий' производства зерна на основе современной энергонасыщенной техники.

При расчете, как показал М.Е. Артемов, необходимо учитывать коэффициент технической готовности парка, поскольку часть машин неизбежно простаивает на ремонте или сложном техническом.уходе.

Величина этого коэффициента зависит в значительной мере от уровня организации инженерно-технической службы и находится в пределах 0,85-0,90. Особо тщательно должны быть обоснованы сроки выполнения работ.

Специализация и концентрация производства на базе межхозяйственной кооперации позволяют значительно увеличить площади возделывания и повысить эффективность производства.

Если одни и те же машины используют при возделывании разных культур, это позволяет снизить удельные капиталовложения в 1,5-3,5 раза по сравнению с тем случаем, когда комплексы машин используют на возделывании только одной культуры. Для снижения себестоимости возделывания культур необходимо уделять должное внимание рациональному их сочетанию по срокам выполнения производственных процессов, а также подбору и применению универсальных машин. Такое решение требует многовариантного расчета, что связано с большим объемом вычислений.

Существуют многочисленные способы и их варианты для расчета оптимальной структуры машинно-тракторного парка с применением аналитических моделей и ЭВМ.

Это достигается исключением из разработки таких машин и агрегатов, применение которых заведомо нецелесообразно по агротехническим, технико-эксплуатационным и экономическим показателям; объединением одноименных работ, включенных в технологические комплексы возделывания разных культур при условии выполнения их агрегатами одинакового состава; декомпозицией общей модели на отдельные части и делением каждой составляющей модели на отдельные элементы.

Методы определения оптимального состава машинно-тракторного парка предусматривают выбор такой структуры механизированных операций и количественного состава по маркам машин, который обеспечивает выполнение заданных объемов работ в агротехнические сроки при любых колебаниях климатических факторов. Общий методический недостаток применяемых методов, как показали А.Б. Бодман, П.И. Кох, в том, что все они предполагают наиболее эффективное использование только одного ресурса производства — техники, но не учитывают факторы колебания погоды. Проблема определения оптимального состава парка энергетических машин и потребности в механизаторских кадрах должна рассматриваться как задача совместной оптимизации этих основных ресурсов сельскохозяйственного производства. Однако, как показано в исследованиях С.А. Иофинова, недостаточно учитываются потребность в механизаторских кадрах и их годовая загрузка, а также издержки, возникающие при недостатке механизаторов и при их избытке.

Нормативы потребности в тракторах и самоходных машинах на 1000 га посевной площади должны быть пересмотрены с учетом поступления современной отечественной и зарубежной техники на 100000 га, которые рассчитывают по наиболее напряженному периоду и устанавливают не по отдельным видам сельскохозяйственных работ, а по основным укрупненным напряженным периодам выполнения комплекса работ для тракторов общего назначения.

Следовательно, чтобы обеспечить высокую экономическую эффективность технологической линии, необходимо стремиться к возможно длительному ее использованию, и в первую очередь наиболее дорогостоящих универсальных машин. По мере роста энергонасыщенности технологических линий все больший энергетический и экономический эффект будет давать замена специальных машин универсальными, у которых значительно более дорогая энергетическая неходовая часть будет более полно использоваться в течение года как база для навески рабочих машин. >

Возможность широкого применения универсальных машин в технологических линиях определяется, и в определенной мере; ограничивается природными и климатическими условиями, организацией отрасли и производственных процессов, технологией, производства.

Цель работы. Разработать модели формирования структуры механизированных звеньев производства зерна в условиях Красноярской лесостепи для повышения энергетической и экономической эффективности.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

Дать анализ современного состояния вопроса эффективности механизированных работ в отрасли растениеводства в условиях резко континентального климата Красноярского края.

Разработать, модели повышения эффективности полевых механизированных звеньев производства зерна.

• Разработать методику исследований по эффективности машинных работ в растениеводстве и программу расчета на ЭВМ по основным показателям механизированных работ, адаптированных к условиям Красноярской лесостепи.

• Провести исследования по формированию эффективных механизированных звеньев растениеводства, адаптированных к условиям Красноярской лесостепи.

• Определить технико-экономические показатели и провести исследования по формированию эффективного производства зерна в сельскохозяйственных районах Красноярской лесостепи.

Объект исследования. Механизированные звенья зернового комплекса и технологические линии производства зерна в Красноярском крае.

Предмет исследования. Зависимости технологических, энергетических и временных параметров, используемых механизированных звеньев производства зерна от климатических условий сельскохозяйственных территорий и применяемых агротехнологий в Красноярской лесостепи.

Методы исследования. Использованы методы системного анализа, теории случайных процессов и классическая теория эксплуатации машинно-тракторного парка и машинных систем в АПК. Использованы также математические модели, аппараты алгебры и линейного программирования, система компьютерной математики Maple.

Научная новизна. Впервые на основе методологии системного анализа, критерия сопряжения материальных и энергетических потоков разработаны модели и построены расчетные схемы оптимизации структуры полевых механизированных операций зернового комплекса в условиях резко континентального климата.

Предложен новый теоретический подход исследования эффективности человеко-машинных систем — оценка эксплуатационной адаптивности структуры механизированных звеньев к условиям Красноярского края. Разработаны аналитические модели и система программ для исследования по формированию эффективных машинных систем в зерновом комплексе Красноярского края.

Разработаны программы формирования структуры полевых механизированных операций зернового комплекса на пахотных землях сельскохозяйственных районов Красноярского края в условиях резко континентального климата: «Эксплуатация машинных систем», «Энергоэкономическое прогнозирование структуры землепользования», «Гармонический анализ поля суммарной солнечной радиации на территории Красноярского края», «Квазипериодическая модель суммарной солнечной радиации», «Модель прогнозирования поля суммарных осадков», «Прогнозирование поля урожайности зерновых культур», «Модель урожайности яровой пшеницы в структуре звеньев полевых севооборотов на выщелоченных черноземах», «Агроэкологические технологии ведения сельского хозяйства Красноярского края», «Прогнозирование состояния зернового комплекса в системе агротехнологий растениеводства», - зарегистрированные Федеральным институтом промышленной собственности в виде девяти свидетельств Роспатента.

Практическая значимость работы. Программа «Эксплуатация машинных систем» для расчета технологических параметров машинных работ использована в сельскохозяйственных районах Красноярского края. Основные резуль таты исследования используются научно-исследовательским и проектно-изыскательским институтом по землеустройству ОАО «ВостСибНИИгипрозем» и в учебном процессе ФГОУ ВПО КрасГАУ.

На защиту выносятся:

• модели повышения эффективности полевых механизированных звеньев производства зерна и построения эффективной структуры технологических звеньев в зависимости от их климатической адаптивности на основе сопряжения стохастических и энергетических методов исследования;

• методика и результаты расчета экономического эффекта от проектирования структуры механизированных звеньев производства зерна в условиях Красноярской лесостепи;

• результаты расчетов и предложения по преобразованию структуры механизированных звеньев производства зерна в условиях Красноярской лесостепи.

Апробация. Основные результаты диссертации представлялись и обсуждались на международных, всероссийских, региональных и внутривузовских научных конференциях, в том числе: международная студенческая конференция «Молодежь и наука XXI века» (Красноярск, 2001); международная студенческая конференция «Молодежь и наука XXI века» (Красноярск, 2002); региональная студенческая конференция «Красноярский край: освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2002); региональная студенческая конференция «Красноярский край: освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2003); ХЫ1 научно-техническая конференция ЧГАУ, Челябинск, 2003; всероссийская научно-практическая конференция посвященная 50-летию КрасГАУ (Красноз ярск, 2003); межрегиональный студенческий научный фестиваль «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 2002); всероссийская научная конференция «Энергетика и энергосбережение» (Красноярск, 2005); международная заочная научная конференция «Проблемы современной аграрной науки» (Красноярск, 2008), а также обсуждались на заседаниях совместного научно-практического семинара кафедры высшей и прикладной математики и Информационно-вычислительного центра «Математическое моделирование и оптимизация сельскохозяйственных технологий» 2008 г.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 23 печатные работы [24, 26, 27, 39^9, 129-131, 136, 137, 139, 141,144, 145], в том числе 2 - в издании, рекомендованном ВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций, и получено 9 свидетельств Роспатента об официальной регистрации программ для ЭВМ и базы данных [1-9].

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка и 24 таблицы. Список литературы содержит 151 наименование. Приложение представлено на 11 страницах.

Общие выводы

1. На основе анализа теории и практики проектирования производственных процессов в зерновом комплексе выявлены критерии, оценки оптимальности принятых решений, даны оценки сроков начала и продолжительности выполнения механизированных операций в зависимости от колебаний основных климатических факторов.

2. Для прогнозирования работоспособности человеко-машинной системы производства зерна разработаны теоретические модели влияния климата и погоды на функционирование механизированных технологических линий, учитывающие интенсивность и амплитуду воздействия климатических факторов на формируемую структуру с учетом резерва производительности и инертности системы, которые используются для разработки методики двухуровнего1 расчета состава машинно-тракторного парка в условиях Красноярской лесостепи. Разработанная общая энергоэкономическая модель оптимизации структуры механизированных звеньев в зависимости от пространственных и климатических факторов позволяет выполнить проектирование производственных процессов сельскохозяйственной организации, расположенной в зоне Красноярской лесостепи, и оценить эксплуатационные издержки в денежном и энергетическом эквивалентах на каждый период работы и по каждому агрегату.

3. Разработанная методика и программа на языке Maple формирования структуры механизированных операций на основе оптимизации машинной системы по энергетическому и экономическому критерию предусматривает расчет потребного количества технических средств, распределение нагрузки между звеньями машинных агрегатов в зависимости от ресурса времени, а также пространственной и климатической адаптивности машинной системы по различным сценариям развития (выбор различных весовых коэффициентов).

Предложенная классификация механизированных звеньев по уровням климатической адаптивности машинных агрегатов позволила выделить тип операций, формируемых на базе машин оптимальной структурной и климатической адаптивности, в частности получена энергетическая оценка основных способов обработки почвы по энергетическим затратам: для отвальной обработки - 30919 МДж/га, плоскорезной - 29038 МДж/га, комбинированной - 30098 МДж/га, безотвальной - 28442 МДж/га, для поверхностной обработки - 17625 МДж/га. При этом коэффициент чувствительности энергосопряжения варьируется от 1,58 при отвальной обработке почвы до 1,69 при комбинированной обработке. Путем перераспределения нагрузки на энергетические машины различных классов тяги в адаптированной структуре механизированных звеньев (размещенных на 900 га пашни Красноярской лесостепи) и минимизации энергетических затрат от эксплуатации выполнено исключение двух единиц техники класса тяги 1,4, введение одной единицы класса 2-3 и исключение одной единицы 4-го класса тяги. Энергетические затраты на выполнение всего спектра работ при данной комплектации энергетическими и сельскохозяйственными машинами составляют 3126,24 ГДж, что на 15,47% меньше, чем при базовой комплектации.

Экономический и энергетический эффекты от введения инновационной структуры механизированных операций с пространственной и климатической адаптивностью технологических линий для условий Красноярской лесостепи соответственно составляют 115,63 руб./га и 635,71 МДж/га, а эксплуатационные издержки соответственно снижаются на 11,41 % и 15,47%.

1. Свид-во об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2003612508 РФ. Эксплуатация машинных систем (ИВЦ КрасГАУ № 2) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. — М.: Роспатент, 2003.

2. Свид-во об офиц. рег. -прогр. для ЭВМ № 2006611292 РФ. Энергоэкономическое прогнозирование структуры землепользования (ИВЦ КрасГАУ № 3) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. М.: Роспатент, 2006.

3. Свид-во об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2006611289 РФ. Квазипериодическая модель суммарной солнечной радиации (ИВЦ КрасГАУ № 4) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. -М.: Роспатент, 2006.

4. Свид-во об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2006611290 РФ. Модель прогнозирования поля суммарных осадков (ИВЦ КрасГАУ № 5) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. М.: Роспатент, 2006.

5. Свид-во об офиц. рег. прогр. для ЭВМ№ 2006611291 РФ. Прогнозирование поля урожайности зерновых культур (ИВЦ КрасГАУ № 6) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. М.: Роспатент, 2006.

6. Свид-во об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2006612759 РФ. Модель урожайности яровой пшеницы в структуре звеньев полевых севооборотов на выщелоченных черноземах (ИВЦ КрасГАУ № 7) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. -М.: Роспатент, 2006.

7. Свид-во об офиц. рег. базы данных для ЭВМ № 2007620056 РФ. Агроэкологические технологии ведения сельского хозяйства Красноярского края (ИВЦ КрасГАУ № 8) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. М.: Роспатент, 2007.

8. Свид-во об офиц. рег. прогр. для ЭВМ№ 2006614172 РФ. Прогнозирование состояний зернового комплекса в системе агротехнологий растениеводства (ИВЦ КрасГАУ № 9) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. М.: Роспатент, 2006.

9. Свид-во об офиц. рег. прогр. для ЭВМ № 2007610047 РФ. Гармонический анализ поля суммарной солнечной радиации на территории Красноярского края (ИВЦ, КрасГАУ № 10) / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков; E.H. Дмитриенко и др.. М.: Роспатент, 2007.

10. Агафонов, Н.И. Об основных принципах инженерно-технического обеспечения механизированных работ / Н.И. Агафонов // Инженерно-техническое обеспечение с.-х. производства: сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. -Зерноград, 1983.-С. 16-22.

11. Агафонов, Н.И. Система инженерно-технического обеспечения АПК / Н.И. Агафонов // Инженерно-техническое обеспечение АПК: сб. науч. тр. / ВНИПТИМЭСХ. Зерноград, 1987. - С. 87-94.

12. Аладьев, В.З. Maple 6: Решение математических, статистических и физико-технических задач / В.З. Аладьев, М.А. Богдявичюс. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001'. - 824 с.

13. Аладьев, В.З. Эффективная работа в Maple 6/7 / В.З. Аладьев. М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. - 336 с.

14. Андриевский, Б.Р. Элементы математического моделирования в программных средах Matlab и Scilab / Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков. -М.: Наука, 2001.-285 с.

15. Артемов, М.Е. Контроль качества ремонта сельскохозяйственной техники / М.Е. Артемов, Г.Г. Ковалевский, Ю.П. Шатров. М.: Агропромиздат, 1985.-273 с.

16. Артемов, М.Е. Расчет состава и планирование технического обслуживания машинно-тракторного парка / М.Е. Артемов. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 1997.-65 с.

17. Ашихмии, В. Введение в математическое моделирование / В. Ашихмин, М. Гитман, И. Келлер. М.: Логос, 2007. - 440 с.

18. Базаров, Е.И. О биоэнергетической оценке машинных технологий / Е.И. Базаров // Докл. ВАСХНИЛ. 1980. - № 2. - С. 19-23.

19. Базаров, Е.И. Управление энергетическим балансом в интегрированной биотехнической системе / Е.И. Базаров, Ю.А. Широков // Вестн. с.-х. науки. 1986.-№9.

20. Бардзокас, Д.И. Математическое моделирование в задачах механики связанных полей. Введение в теорию термопьезоэлектричества / Д.И. Бардзокас, А.И. Злобнин, H.A. Сенник и др.. М.: КомКнига, 2005. -Т. 1.-320 с.

21. Баутин, В.М. Формы совместного использования фермерами сельскохозяйственной техники в странах Западной Европы / В.М. Баутин, Э.Л. Аронов: обзорн. информ. / ВАСХНИЛ, ВНИИТЭИагропром. М., 1992.-64 с.

22. Баштовой, А.Г. Технология и технические средства для уборки зерновых культур в условиях Амурской области: автореф. д-ра техн. наук / А.Г. Баштовой, Благовещенск, 2008. - 41 с.

23. Беляков, A.A. Квантование эксплуатационных показателей машинных систем / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод, журн. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2.-С. 85-105.

24. Беляков, A.A. Модель распределения ресурсов агропромышленного комплекса / A.A. Беляков // Энергетические системы: науч.-метод, журн. -Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. С. 21-26.1. Г"

25. Беляков, A.A. Экономическое обоснование структуры звеньев севооборотов в системе агрофитоценоза / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др. // Энергетические системы: науч.-метод. журн. — Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. Вып. 4. - С. 21-27.

26. Бершицкий, Ю.И. Номографический метод определения эффективности капиталовлажения в формирование машинно-тракторного парка / Ю.И. Бершицкий, О.В. Кузьменко« // Вестн. РАСХН. 2002. - № 1. -С. 33-37.

27. Бершицкий, Ю.И. Оптимизация состава МТП с использованием целочисленного линейного программирования / Ю.И. Бершицкий, Ю.О. Горячев // Механизация и. электрификация сельского хозяйства. — 1999.-№ 1.-С. 23-26.

28. Бородовский, Г.А. Физические основы математического моделирования / Г.А. Бородовский, A.C. Кондратьев, А.Р. Чоудери. М.: Академия, 2006. -320 с.

29. Бузин, А.Ю. Компьютерный АПЛ-практикум по численным методам и математическому моделированию: экспериментальный учебный курс: учебное пособие / А.Ю. Бузин. М.: Изд-во РУДН, 2001. - 99 с.

30. Васильков, Ю.В. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании / Ю.В. Васильков, H.H. Василькова. М.: Финансы и статистика; 2007. - 256 с.

31. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. М.: Высш. шк., 2000. - 486 с.

32. Вентцель, Е.С. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. М.: Высш. шк., 2000. - 383 с.

33. Глушаков, C.B. Математическое моделирование. MathCad 2000. Matlab 5.3 / C.B. Глушаков, И.A. Жакин, Т.С. Хачиров. M.: Фолио, 2001. - 528 с.

34. Говорухин, В.В. Компьютер в математическом исследовании: учебный курс / В.В. Говорухин, В.В. Цибулин. СПб.: Питер, 2001. - 624 с.

35. Горячкин, В.П. Собр. соч.: в 3 т. / В.П. Горячкин. М.: Колос, 1965. - Т. 1. -620 е.; Т.2. - 459 е.; Т.З. - 384 с.

36. Грицык, В.Ю. Тенденции развития агропромышленного комплекса за рубежом / В.Ю. Грицык // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1995.-№7.-С. 19-23.

37. Дмитриенко, E.H. Вопросы индексного моделирования динамики энергоемкости технологических комплексов / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. - Вып. 2. - С. 40-66.

38. Дмитриенко, E.H. Индексная модель оптимизации машинных систем технологических комплексов / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. — Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005. Вып. 2. - С. 67-78.

39. Дмитриенко, E.H. Моделирование технологического баланса отраслей сельскохозяйственной организации / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др. // Энергетические системы: науч.-метод. журн.-Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. Вып. 3. - С. 64-93.

40. Дмитриенко, E.H. Субоптимизация машинно-тракторного парка / E.H. , Дмитриенко, A.A. Почернин // Красноярский край: развитие, перспективы: тез. докл. регион, студ. науч. конф. — Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003.-С. 173.

41. Дмитриенко, E.H. Моделирование влияния климатических факторов на эксплуатационные свойства машинных агрегатов / E.H. Дмитриенко // Вестн. КрасГАУ. 2009. - № 5. С. 152-156.

42. Дмитриенко, E.H. Моделирование климатической адаптивности машин к условиям зернового подкомплекса / E.H. Дмитриенко // Вестн. КрасГАУ. -2009.-№ 5. С. 204-207.

43. Жалнин, Э.В. Технологии уборки зерновых комбайновыми агрегатами / Э.В. Жалнин, А.Н. Савченко. -М.: Россельхозиздат, 1985.

44. Жидкова, Е.В. Анализ источников финансирования деятельности предприятий инженерно-технической системы АПК / Е.В. Жидкова. М.: ФГНУ «Росинфорагротех», 2001. - 47 с.

45. Зарубин, B.C. Математическое моделирование в технике / B.C. Зарубин. -М.: Изд-во МГТУ, 2001.-496 с.

46. Иофинов, С.А. Эксплуатация'машинно-тракторного парка / С.А. Иофинов, Т.П. Лышко. М.: Колос, 1984. - 378 с.

47. Каверин, A.B. Биоэнергетическая оценка эффективности возделывания продуктов земледелия / A.B. Каверин // Вестн. с.-х. науки. 1983. - № 6. -С. 25-29.

48. Карташов, Б.А. Практикум по автоматике: математическое моделирование систем автоматического регулирования: учеб. пособие для- вузов / Б.А. Карташов, А.Б. Карташов, О.С Козлов и др.; под. ред. Б.А. Карташова. — М.: Озон, 2004. 184 с.

49. Касл, Э. Эффективное фермерское хозяйствование / Э. Касл, М. Бекер, А. Нелсон. -М., 1991.-438 с.

50. Кива, A.A. Определение энергетических эквивалентов сельскохозяйственной техники / A.A. Кива, В.М. Рибштына, В.И. Сотников // Докл. ВАСХНИЛ. 1989. - № 2. - С. 39-41.

51. Киртбая, Ю.К. Резервы в использовании машинно-тракторного парка / Ю.К. Киртбая. М.: Колос, 1982. - 319 с.

52. Колесников, А.П. Математическое моделирование и информатика: учеб. пособие / А.П. Колесников. -М.: Изд-во РУДН, 2003. 306 с.

53. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов / И.П. Копылов. М.: Высш. шк., 2001. - 327 с.

54. Кох, П.И. Климат и надежность машин / П.И. Кох. М.: Машиностроение, 1981.- 175 с.

55. Краснощекое, Н.В. Агроинжиниринг и пути его развития / Н.В. Краснощекое // Техника в сельском хозяйстве. 1994. - № 2.

56. Краснощекое, Н.В. Агропромышленный комплекс: принципы перестройки / Н.В. Краснощеков // Вестн. с.-х. науки. 2000. - № 3.

57. Краснощеков, Н.В. Основные научные положения технической политики в

58. АПК / H.B. Краснощеков // Техника в сельском хозяйстве. 1993. — № 3.

59. Краснощеков, Н.В. Проектирование технологий производства сельскохозяйственной продукции / Н.В. Краснощеков // Техника в сельском хозяйстве. — №4. — 2003.

60. Краснощеков, Н.В. Производительность труда в наукоемком аграрном производстве / Н.В. Краснощеков // Вестн. РАСХН. № 3. - 2002.

61. Краснощеков, Н.В. Технологизация сельскохозяйственного производства / Н.В. Краснощеков // Вестн. РАСХН. 2000. - № 5.

62. Краснощеков, Н.В. Федеральная целевая программа стабилизации и развития инженерно-технической сферы АПК России на 2000-2005 гг. / Н.В. Краснощеков и др.. -М.: Информагротех, 1999.

63. Крушин, П.И. Особенности черноземов разных регионов лесостепной зоны Центральной Сибири / П.И. Крупкин // Плодородие почв и агротехника с.-х. культур в Восточной Сибири / СО ВАСХНИЛ. — Новосибирск, 1990. 198 с.

64. Крупкин, П.И. Природное районирование Красноярского края / П.И. Крупкин, Г.П. Пахтаев, В.В. Топтыгин / Фонды Крайкомзема и КНИИСХ. Красноярск, 1993. - 30 с. (рукопись).

65. Крупкин, П.И. Черноземы Красноярского края / П.И. Крупкин. -Красноярск, 2002. 331 с.

66. Куропаткин, В.П. Оптимальные и адаптивные системы / В.П. Куропаткин. М: Высш. шк., 1980. - 287 с.

67. Линтварев, Б.А. Научные основы повышения производительности земледельческих агрегатов / Б.А. Линтварев. -М.: БТИ ГОСНИТИ, 1962.

68. Масло, И.П Экономия топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве Украины / И.П. Масло, A.C. Целуйко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1986. — № 6. - С. 10-14.

69. Матросов, A.B. Maple 6. Решение задач высшей математики и механики / A.B. Матросов. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 528 с.

70. Методика обоснования инвестиционных проектов технической и технологической модернизации производства сельских товаропроизводителей: науч. отчет (промежуточный) / Рук. А.П. Минеев. -НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1997. С. 63.

71. Методика определения показателей энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции. -М.: ВИЭСХ, 1988.

72. Методика определения экономической эффективности сельскохозяйственных технологий / МСХ РФ. М., 2002. - 115 с.

73. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. МСХП РФ. - М., 1998. - 219 с.

74. Методика оценки конкурентоспособности новых технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции / СЗНИИМЭСХ. СПб. 2000.

75. Методические рекомендации по биоэнергетической оценке технологических процессов в сельском хозяйстве. - Запорожье: ЦНИПТИМЭЖ, - 1982.

76. Методические рекомендации по определению энергоемкости производства основных видов сельскохозяйственной продукции. М.: ВИЭСХ, 1984.

77. Методические рекомендации по составлению бизнес-планов внедрения технологий и сельскохозяйственной техники / МСХП РФ. М., 1999. -122 с.

78. Миндрин, A.C. Энергетический анализ сельскохозяйственного производства / A.C. Миндрин // Техника в сельском хозяйстве. 1988. — № 6. — С. 19-26.

79. Михлин, В.М. Эксплуатационная технологичность конструкций тракторов / В.М. Михлин, С.И. Диков, М.А. Халфин и др.. М.: Машиностроение, 1982.-256 с.

80. Моисеев Н.И. Математические задачи системного анализа / Н.И. Моисеев. -М.: Наука, 1981.-488 с.

81. Морозов, Ю.Л. Технологическое и техническое обеспечение АПК Северо-Запада на основе зональной системы технологий и машин / Ю.Л. Морозов, В.Д. Попов.-СПб.-2001.- 155 с.

82. Новиков, Ю.Ф. Некоторые пути создания энергосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве / Ю.Ф. Новиков // науч.-техн. бюл. по механизации и электрификации животноводства. — Вып. 17. —Запорожье, 1983.-С. 25-27.

83. Новиков, Ю.Ф. Техногенные факторы в биоэнергетике агросистемы / Ю.Ф. Новиков // Науч.-техн. бюл. ЦНИПТИМЭЖ. Вып. 19. - Запорожье, 1983.-С. 19-24.

84. Новиков, Ю.Ф. Энергетические потоки в агропромышленном комплексе/ Ю.Ф. Новиков // Науч.-техн. бюл. ЦНИПТИМЭЖ. Вып. 19. - Запорожье, 1983.

85. Орманджи, КС. Правила производства механизированных работ в полеводстве / К.С. Орманджи, М.Н. Марченко и др.. М.: Россельхозиздат, 1983.

86. Орманджи, К.С. Методика разработки операционной технологии механизированных полевых работ / К.С. Орманджи, Ю.Н. Киртбая. М.: ВИМ, 1982.

87. Оценка эффективности использования зарубежной техники в сельском хозяйстве России. -М.: ВНИИЭСХ, 2001. 26 с.

88. Павловский, Ю.Н. Проблема декомпозиции в математическом моделировании / Ю.Н. Павловский, Т.Г. Смирнова. М.: Фазис, 1998. -232 с.

89. Панус, Ю.В. Модель затрат энергии в сельскохозяйственном производстве / Ю.В. Панус // Экономика сельского хозяйства. 1983. - № 12. - С. 11-13.

90. Плохотников, К.Э. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент. Методология и практика / К.Э. Плохотников. М.: Едиториал УРСС, 2003. - 280 с.

91. Подчуфаров, Ю.Б. Физико-математическое моделирование систем управления и комплексов / Ю.Б. Подчуфаров. М.: Физматлит, 2002. -168 с.

92. Попов, A.A. Аграрный потенциал России, перспектива развития / A.A. Попов. -М.: Экономика, 1998. 189 с.

93. Проекты реформирования регионального АПК. Кн. 2 (части V-XI). М.: Росинформагротех, 2001. -408 с.

94. Пытъев, Ю.П. Методы математического моделирования измерительно-вычислительных систем / Ю.П. Пытъев. М.: Физматлит, 2004. - 400,с.

95. Разработка методических рекомендаций по исследованию рынка техники с учетом платежеспособного спроса сельскохозяйственных предприятий, отчет о НИР // Рук. А.Н. Костяев. СПб.: СЗНИИЭСХ. -2001.-27 с.

96. Самарский, A.A. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры / A.A. Самарский, А.П. Михайлов. М.: Физматлит, 2005. - 320 с.

97. Самсонов, В.А. Основы теории мобильных сельскохозяйственных агрегатов / В.А. Самсонов, A.A. Зангиев, Ю.Ф. Лагуча и др.. М.: Колос, 2000.

98. Свентицкий, И.И. О развитии биоэнергетических основ агроэнергетики / И.И. Свентицкий // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1983.-№5.-С. 54-57.

99. Свентицкий, И.И. Системный анализ потоков энергии в агроценозах / И.И. Свентицкий, Г.С. Бонов, М.В. Антонинова. Пущино: НЦБИ АН СССР, 1982.

100. Севернее, М.М. Методика энергетической оценки технологий и комплексовмашин / М.М. Севернев, В.А. Токарев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1986. — № 9. — С. 15-19.

101. Селиванов, Н.И. Математическая модель работы тракторного дизеля при колебаниях нагрузки / Н.И. Селиванов, К.В. Филимонов // Сб. науч. тр. Вып. 2. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2000. - С. 25-28.

102. Семененко, М.Г. Введение в математическое моделирование / М.Г. Семененко. М.: Салон-Р, 2003. - 112 с.111 .Семененко, М.Г. Математическое моделирование в MathCad / М.Г. Семененко. -М.: Салон-Р, 2003. 208 с.с

103. Система использования техники в сельскохозяйственном производстве. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. 520 с.

104. Совершенствование агрегатирования сельскохозяйственных машин с тракторами разных тяговых классов: отчет о НИР (заключительный). М.: ВИСХОМ, 1980.- 127 с.

105. Стандарт отрасли. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины зерноуборочные. Методы оценки функциональных показателей. ОСТ 10.8.1-99 / Минсельхозпрод РФ. 2000.

106. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010 года: проект. -М.:ВИМ, 2003.-64 с.

107. Стребков, Д.С. Пути энергосбережения в агропромышленном комплексе / Д.С. Стребков // Техника в сельском хозяйстве. — 1989. № 3. - С. 29-33.

108. Сыроватка, В.И. Энергосберегающие технологии в сельском хозяйстве / В.И. Сыроватка, П.Я. Пирхавна // Вестн. с.-х. науки. — 1985. № 6. - С. 3538.

109. Тарасевич, Ю.Ю. Математическое и компьютерное моделирование. Вводный курс / Ю.Ю. Тарасевич. М.: Едиториал УРСС, 2003. - 144 с.

110. Тарасик, В.П. Математическое моделирование технических систем: учеб. для вузов / В.П. Тарасик. М.: Изд-во МГТУ, 2007. - 640 с.

111. Типовые нормы выработки и расхода топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве. Т. 1. — М.: ВО «Агропромиздат», 1990.-350 с.

112. Федеральный регистр «Технологии производства продукции растениеводства» (система технологий) / МСХМ РФ, РАСХН, Информагротех. -М., 1999 (науч. рук. авт. коллектива Н.В. Краснощекое).

113. Фирсов, М.М. Планирование эксперимента при создании сельскохозяйственной техники / М.М. Фирсов. М.: Изд-во МСХА, 1999. - 128,с.

114. Фирсов, М.М. Современные сельскохозяйственные машины и оборудование для растениеводства (конструкции и> основные тенденции развития) / М.М. Фирсов, И.М. Панов, H.H. Колчин. М.: ИНФРА-М, 1997.

115. Хабатов, Р.Ш. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Р.Ш. Хабатов. -М.:ТСХА, 1993.

116. Царегородцев, A.B. Математическое моделирование управляющих систем: учеб. пособие / A.B. Царегородцев. -М.: Изд-во РУДН, 2003. 80 с.

117. Цугленок, Н.В. Биоэнергетическая концепция формирования технологических комплексов АПК / Н.В. Цугленок // Вестн. КрасГАУ. — Красноярск, 1998. № з. с. 9-12.

118. Цугленок, Н.В. Концепция устойчивого развития АПК. Красноярского края / Н.В. Цугленок // Вестн. КрасГАУ. Красноярск, 1996. - № 1. - С. 1-4.

119. Цугленок, Н.В. Моделирование оптимального распределения механизированных работ / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенкои др.. // Мат-лы XLII науч.-техн. конф. ЧГАУ. Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2003. - Ч.З. - С. 177-178.

120. Цугленок, Н.В. Моделирование оптимального распределения посевов зерновых культур / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко и др.. // Мат-лы XLII науч.-техн. конф. Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2003. - Ч.З. -С. 177.

121. Цугленок, Н.В. Моделирование распределения механизированных работ по маркам тракторов / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. — Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003.-Вып. 1. С. 106-113.

122. Цугленок, Н.В. Оптимальное сочетание технологий. уборки сельскохозяйственной культуры / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков и др. // Энергетические системы: науч.-метод. журн. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - С. 127-130. • ,

123. Цугленок, Н.В. Особенности математического моделирования системы энергомашинных воздействий / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков // Энергетические системы: науч.-метод. журн. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - С. 27-40.

124. Цугленок, Н.В. Планирование спектрального анализа возмущений подсистемы энергомашинных воздействий агроэ ко логической системы / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков // Энергетические системы: науч.-метод. журн. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - С. 41-61.

125. Цугленок, Н.В. Система ведения сельского хозяйства Красноярского края / Н.В. Цугленок // Рекомендации СО ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1988. -240 с.

126. Цугленок, Н.В. Технико-экономические показатели интенсификации сельскохозяйственного производства / Н.В. Цугленок, О.Б. Ореховский // Сиб. вестн. с.-х. науки. Новосибирск, 1986. - № 5. - С. 33-39.

127. Цугленок, Н.В. Укомплектование хозяйств энергетическими машинами / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. - Вып. 1. - С. 120-126.

128. Цугленок, Н.В. Формирование и развитие технологических комплексов растениеводства / Н.В. Цугленок // Вестн. КрасГАУ. Красноярск, 1996. -№2.-С. 1-4.

129. Цугленок, Н.В. Экономия топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве: метод, рекомендации / Н.В. Цугленок // Обзорно-аналитический материал ЦНТИ. Красноярск, 1986. - С. 7-15.

130. Цугленок, Н.В. Моделирование распределения минеральных удобрений с ограничениями на технологию / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков, E.H. Дмитриенко // Энергетические системы: науч.-метод. журн. -Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003. Вып. 1. - С. 90-92.

131. Цугленок, Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование структуры АПК / Н.В. Цугленок // Вестн. КрасГАУ. Красноярск, 2000. - № 5. - С. 1-8.

132. Цугленок, Н.В. Этапы развития теории механизированных поточных технологических линий сельского хозяйства / Н.В. Цугленок, A.A. Беляков // Энергетические системы: науч.-метод. журн. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003.-С. 15-20.

133. Чебурахин, И.Ф. Синтез дискретных управляющих систем и математическое моделирование / И.Ф. Чебурахин. М.: Физматлит, 2004. -248 с.

134. Черноиванов, В.И. Научные основы технической эксплуатаций с.-х. машин / В.И. Черноиванов, С.С. Черепанов, В.М. Михлин и др.. М.: ГОСНИТИ, 1996.-360 с.