автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Методология обоснования технической оснащенности растениеводства, параметров и размещения машинно-технологических станций в условиях реформирования аграрного сектора Республики Азербайджан

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Состояние и оценка развития технической оснащенности предприятий стран мира.

1.1.1 Краткий анализ хода реформирования аграрного сектора республики Азербайджан.

1.2 Характеристика приемов формирования технической оснащенности сельскохозяйственных предприятий.

1.2.1 Анализ условий работы машинно-тракторых агрегатов.

1.2.1.1 Характеристика полей и условий работы машинно-тракторных агрегатов.

1.2.1.2 Характеристика агроклиматических условий.

1.3 Организационные приемы использования техники в сельскохозяйственных предприятиях и ее обслуживание

1.3.1 Технический сервис и его функциональное назначение.

1.3.2 Организация технического обслуживания техники и технический сервис сельскохозяйственных предприятий в переходный период

1.4 Состояние проблемы и задачи исследования

2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ОСНАЩЕННОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В УСЛОВИЯХ РЕКОНСТРУКЦИИ ХОЗЯЙСТВЕННОГО МЕХАНИЗМА В РЕСПУБЛИКЕ АЗЕРБАЙ

ДЖАН.

2.1 Информационная модель оценки технической оснащенности

2.2 Алгоритм оптимизации технической оснащенности как двухуровневой системы.

2.3 Математическая модель и алгоритм задачи оптимизации средств технической оснащенности растениеводства

2.4 Характеристика программного обеспечения системы расчетов технической оснащенности растениеводства

2.5 Постановка задачи оценки качества работы машинно-тракторных агрегатов

3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

3.1 Задачи оценки качества условий рабаты ма- 121 шинно-тракторного агрегата.

3.2 Методология оценки качества работы машинно-тракторного агрегата.

3.2.1 Информационная модель машинно-тракторного агрегата.

3.2.2 Оценка агротехнических и энергетических показателей пахотного агрегата

3.2.3 Статистическая оценка тягового сопротивления плуга.

3.3 Методика экспериментальных исследований мобильных сельскохозяйственных агрегатов

3.3.1 Основные задачи и методики проведения экспериментальных исследований

3.3.2 Методика вычисления на ЭВМ статистических оценок реализации технологических и энергетических процессов.

3.4 Результаты экспериментальных исследований по агротехнической оценке качества работы пахотных агрегатов

3.4.1 Оценка крошения почвы

3.4.2 Оценка заделки растительных остатков

3.4.3 Оценка глыбистости, гребнистости и вспушен-ности пашни.

3.4.4 Оценка борозды.

3.4.5 Оценка глубины пахоты вероятностно-статистическими методами.

3.4.6 Статистический анализ тягового сопротивления плуга.

4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ АЗЕРБАЙДЖАН

4.1 Обоснование процедур установления размера резерва средств технической оснащенности хозяйств республики Азербайджан

4.2 Организация и оценка эффективности системы технического обслуживания и ремонт

4.3 Исследование и описание потока требований на техническое обслуживание и ремонт

4.4 Транспортировка машин в пункт технического сервиса.

4.5 Оценка программы пункта технического сервиса

5. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ОСНАЩЕННОСТИ.

5.1 Общая характеристика агроклиматических условий функционирования технических средств 212 5.2 Оценки вероятностных характеристик распре деления сроков начала и продолжительности проведения технологических операций в моделях функционирования технической оснащенности

5.3 Алгоритм моделирования вероятностных характеристик условий работы машинно-тракторных агрегатов (фенология, сроки начала и продолжительность работ).

6. НОРМАТИВЫ И ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ОСНАЩЕННОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗОН РЕСПУБЛИКИ АЗЕРБАЙДЖАН.

6.1 Анализ показателей технической оснащенности сельскохозяйственных зон республики

6.2 Функциональное назначение сервисных центров

7. МЕТОДОЛОГИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ДИСПЕТЧЕРСКОЙ СЛУЖБЫ В ЗОНАХ ДЕЙСТВИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ СТАНЦИЙ (МТС) В РЕСПУБЛИКЕ АЗЕРБАЙДЖАН

7.1 Назначение диспетчерской службы

7.2 Штаты диспетчерской службы и ее информационное обеспечение.

7.3 Техническое обеспечение диспетчерской службы ДС

7.4 Оперативное управление машинно-тракторным парком.

7.5 Оперативное управление техническим обслуживанием машинно-тракторных агрегатов

7.6 Организация внедрения диспетчерской службы

7.7 Экономическая эффективность совершенствования организации оперативного управления машинно-тракторным парком.

Повышение эффективности производства сельскохозяйственных продуктов связано с интенсификацией процессов растениеводства на базе комплексной механизации и внедрением системы машин, отвечающих почвенно-климатическим условиям каждой зоны, а также системы мероприятий и организационных структур, обеспечивающих работоспособность машин и агрегатов в процессе производства сельскохозяйственной продукции.

Техническая оснащенность сельскохозяйственного производства в целом и отдельных её отраслей в частности формируется на основе существующих комплексов машин, может прогнозироваться с учетом внедрения новых технических средств и включать в себя сервисные системы, позволяющие обслуживать технические средства, выполнять работы по доукомплектованию состава машин, проведению плановых мероприятий по техническому обслуживанию и восстановлению машин и агрегатов.

В условиях реформирования аграрного сектора республики Азербайджан существенное значение приобретает комплексное .рассмотрение проблемы технической оснащенности сельскохозяйственного производства, включая и подсистему сервисного обслуживания, параметры и содержание которой зависят от состава, структуры и режима использования машинно-тракторных агрегатов в сельскохозяйственных предприятиях различных форм собственности - крестьянских (фермерских) хозяйствах, акционерных обществах, малых предприятиях, сельхозкооперативах и т.д.

Вместе с тем существующие методы расчета параметров технической оснащенности на всех уровнях его реализации не учитывают в достаточной мере особенности использования сельскохозяйственных машин, перспективы развития и совершенствования , а также реальные условия их функционирования. Существующие же критерии и оценки качества технической оснащенности базируются, как правило, на детерминистических предпосылках и, самое главное,, не учитывают качества выполнения техническими средствами тех операций, для которых они предназначены.

В результате чего реальные технические средства, предлагаемые для сельского хозяйства, рассчитанные без учета непрерывно совершенствующихся технологий производства сельскохозяйственных продуктов и реальных условий функционирования машин и агрегатов, оказываются неэффективными и не обеспечивают успешное выполнение главных задач решения продовольственной программы. Особое значение эта задача приобретает в условиях республики Азербайджан, где почвенно-климатические условия сложны, территория условно разбивается на три зоны - низменную, предгорную и горную, а в производстве сельскохозяйственной продукции участвуют сельскохозяйственные предприятия различных форм собственности.

Отмеченное позволяет ставить проблему оценки и управления качеством технической оснащенности сельскохозяйственного производства с учетом сервисных структур в условиях неопределенности, создаваемой организационными, природно-климатическими и другими условиями, как одну из важнейших и первостепенных народнохозяйственных задач, решение которой позволит разработать обоснованные оценочные показатели технической оснащенности республики и качества работы агрегатов с учетом неопределенности условий функционирования.

В теории и практике механизации сельскохозяйственного производства и эксплуатации машинно-тракторного парка (ЭМТП) в настоящее время недостаточно полно обоснованы системы оценочных показателей качества технической оснащенности сельскохозяйственного производства с учетом функционирования сервисных структур, учет работы которых требует научного обобщения и развития исследований в этом направлении.

В условиях рыночной экономики в сельском хозяйстве республики Азербайджан создаются крестьянские (фермерские) хозяйства, акционерные общества, сельхозкооперативы, малые предприятия, работа которых требует несколько иных методов- формирования технической оснащенности сельскохозяйственного производства, от которого зависит обеспечение населения продуктами питания, а промышленности - сырьем.

Учитывая отмеченное, в диссертационной работе поставлены задачи решения следующих научных положений:.

- построение информационной модели оценки технической оснащенности сельскохозяйственных предприятий республики Азербайджан;

- обоснование процедур по обоснованию состава и структуры резерва средств технической оснащенности в условиях различных форм хозяйствования - крестьянских (фермерских) , сельскохозяйственных кооперативах, акционерных обществах, малых предприятиях и др. ;

- построение математических моделей и алгоритмов оптимизации средств технической оснащенности растениеводства;

- разработка методологии установления параметров сервисных систем и зон обслуживания сельскохозяйственных предприятий;

- разработка статистических моделей оценки сроков начала и продолжительности технологических операций в системе технологий возделывания сельскохозяйственных культур с использованием при их установлении оценок статистических характеристик сроков наступления фенологических и природно-климатических явлений;

- внедрение процедур установления резерва технической оснащенности;

- внедрение численных методов оптимизации состава, структуры и режимов использования средств технической оснащенности как многоуровневой системы и обоснования параметров сервисных структур;

- разработка методики построения процедур расчета параметров технической оснащенности сельскохозяйственного производства и формирования оценок качества функционирования как вероятностной системы;

- разработка методики обработки результатов экспериментальных исследований сельскохозяйственных агрегатов и их идентификации на ЭВМ с целью построения статистических и динамических моделей оценки качества их функционирования.

В диссертации решены вопросы теории построения технической оснащенности как многоуровневой иерархически организованной системы формирования оценочных показателей в соответствии с особенностями ее построения, установления влияния стохастической природы условий функционирования на показатели качества технической оснащенности, разработки численных методов и цифрового моделирования для реализации на ЭВМ процедур расчета средств технической оснащенности сельскохозяйственного производства в условиях неопределенности сроков начала и продолжительности механизированных работ, разработки методов идентификации сельскохозяйственных агрегатов с целью создания систем оценки качества технологических и энергетических процессов. Особое значение в работе приобретает обоснование параметров сервисных структур, предназначенных для обслуживания производителей сельскохозяйственной продукции машинами и агрегатами с учетом зоны обслуживания, что является значимым в современных условиях вхождения в рыночную экономику.

В работе оценки качества технической оснащенности сельскохозяйственного производства формировались с учетом стахостической природы условий функционирования при экстремальных значениях критериев оптимальности, в качестве которых использовались минимум затрат на эксплуатацию техники, минимум обслуживающего персонала и энергомашин.

Для оценки качества технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов использовались их допустимые значения, получаемые с учетом вероятностной природы внешних возмущений на агрегаты.

Работа является результатом исследований автора, проведенных в течение двадцати предшествующих лет.

Тема диссертации утверждена советом факультета механизации сельского хозяйства Азербайджанского сельскохозяйственного института имени С. Агамалиоглы в 1983 г.

Разработанное на базе проведенных исследований математическое и программное обеспечение и ориентированное на использование ПВМ находит применение:

- при оценке эффективности использования сельскохозяйственных агрегатов в сельскохозяйственных предприятиях республики;

- при разработке нормативов потребности в средствах технической оснащенности сельскохозяйственных предприятий и, в частности, фермерских хозяйств, а также при обосновании параметров сервисных структур, так называемых машинно-технологических станций (МТС).

Материалы исследований, выполненных автором, одобрены и рекомендованы к внедрению научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства республики Азербайджан.

Материалы диссертации доложены на Всесоюзных научных конференциях, координационных совещаниях по механизации сельскохозяйственного производства и эксплуатации МТП в Москве, Санкт-Петербурге, Минске, Воронеже, Тбилиси, Кишиневе, Андижане, в республике Иран, а также на научных конференциях в АзГСХА в течение 1968.1998 г.

Всего по теме диссертации опубликовано 60 работ объемом более 80 печатных листов. Основные положения данной работы включены в учебные пособия и методические разработки по эксплуатации машинно-тракторных агрегатов республики Азербайджан.

Автор выражает глубокую благодарность своему учителю, заслуженному механизатору республики Азербайджан, доктору технических наук, профессору Д.К. Алекперову за творческую поддержку при выполнении данной работы и заслуженному деятелю науки и техники РФ, доктору технических наук,

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Установлено, что реформирование аграрного сектора республики Азербайджан, связанное с нарушением существующих межрегиональных связей и реформированием инфраструктуры аграрного сектора обусловили необходимость разработки новой концепции в технической оснащенности сельскохозяйственного производства, базирующейся на использовании специальных сервисных структур - машинно-технологических станций, предназначенных для концентрации в них основного состава технических средств, используемых для выполнения механизированных работ у производителей сельскохозяйственной продукции.

2. Исследования, связанные с разработкой методологии обоснования технической оснащенности сельского хозяйства республики, предопределяют ее рассмотрение как многоуровневой, вероятностной, иерархической организованной системы, для оценки качества функционирования которой необходима система вероятностных оценок.

3. Исследование условий функционирования технической оснащенности сельского хозяйства республики в основных природно-климатических зонах возделывания сельскохозяйственных культур свидетельствует о необходимости оптимизации состава, структуры и режима использования машинно-тракторных агрегатов с их зональной ориентацией (низменной, предгорной и горной) и установления объема резервируемой техники с учетом регулирующих воздействий верхнего координирующего (государственного) уровня.

4. Разработка и исследование моделей оптимизации технической оснащенности отрасли растениеводства республики включают в себя процедуры построения информационных моделей для последующего формализованного описания процедур оптимизации состава, структуры и режима использования технических средств, установления вероятностных нормативов технической оснащенности отрасли и их использование при обслуживании типоразмерного ряда машинно-технологических станций.

5. С учетом специализации отрасли растениеводства республики, схемы размещения сельскохозяйственных предприятий по административным районам природно-климатических зон и нормативного метода расчета установлено пять типов машинно-технологических станций с первоочередными задачами выполнения механизированных работ по договорам с производителями сельскохозяйственной продукции и обеспечения эксплуатационного обслуживания МТА.

6. Вероятностные показатели технической оснащенности с увеличением их уровня предопределяют увеличение энергонасыщенности, энегрообеспеченности отрасли, увеличение количества тракторов и сельскохозяйственных машин, приходящихся на единицу площади.

7. Экспериментальными исследованиями установлено, что плотность распределения вероятности дат наступления природно-климатических и фенологических явлений в трех зонах республики подчиняется нормальному закону, продолжительность проведения механизированных работ р-распределению, а сроки начал механизированных работ в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур имеют корреляционные связи и их учет возможен с помощью соответствующих матриц коэффициентов корреляции.

8. Достаточным вероятностным математическим описанием при анализе и установлении сроков начала и продолжительности работ в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур в природно-климатических зонах республики являются оценки их статистических характеристик. Природно-климатические фенологические явления позволяют в результатах статистического моделирования вариантов условий функционирования МТА устанавливать для каждого смоделированного варианта технологию возделывания сельскохозяйственных культур, а затем рассчитывать оптимальную совокупность вариантов состава технических средств.

9. Экспериментальные исследования в зонах республики позволили установить оценки статистических характеристик профилей поверхностей полей как основных входных возмущений на МТА, а диапазон существенных частот длин волн их неровностей обосновать рациональные поступательные скорости МТА, обеспечивающие соблюдение агротехнических требований при выполнении технологических операций.

10.Разработка новых подходов в создании методологии фор-миоврования технической оснащенности сельского хозяйства республики Азербайджан предопределяется необходимостью учета изменений в формах собственности на средства производства, появившихся в результате реформирования сельскохозяйственных предприятий, нового качественного уровня работы машинно-технологических

315 станций в районах республики, мониторинга природно-климатических и фенологических явлений и соответствующей обработки и вычисления оценок их статистических характеристик.

Результаты внедрения проведенных исследований, отражен ные в соответствующих актах и справках подтверждают право мерность вынесенных на защиту положений, направленных на со вершенствование агропромышленного комплекса республики Азербайджан .

1. Закон Республики Азербайджан «Об основах аграрной реформы»:Свод законов Азербайджанской республики. -Баку: Ганун, 1997.-Кн.П.-С.407-414.

2. Закон Республики Азербайджан «О земельной реформе»: Свод законов Азербайджанской республики.-Баку:Ганун,1997.-Кн.Ш.-С.28 6-2 98.

3. Закон Республики Азербайджан «О реформе совхозов и колхозов»: Свод законов Азербайджанской республики . -Баку : Ганун, 1997.-Кн.П.-С.414-423.

4. Закон Республики Азербайджан «О крестьянско-фермерских хозяйствах»: Свод законов Азербайджанской республики.-Баку: Ганун, 1997.-Кн.1.-С.390-412 .

5. Агафонов Н.И. Эффективное использование сельскохозяйственной техники.- М.:Знание, 1987.-62 с.

6. Агеев Л.Е. Основы расчета оптимальных и допускаемых режимов работы машинно-тракторных агрегатов.-Л. :Колос, 1978.-293с.

7. Агеев Л.Е. Методы и средства повышения эффективности использования сельскохозяйственной техники. -Л. :Знание, 1990.-68с.

8. Агеев Л.Е.,Бахриев С.X.Эксплуатация энергонасыщенных тракторов.-М.: Агропромиздат,1991.-271с.

9. Агроклиматические ресурсы Азербайджанской ССР. Л.:Гидрометеоиздат, 1975.-219с.

10. Акчурин А.Г. Теоретические основы построения инженерно-технической службы в сельскохозяйственных предприятиях (на примере Казахстана): Автореф. дис. . д-ра техн. наук, 1976.- 38с.

11. Алекперов Д.К.Оптимизация управления маневрированием техникой.//Тр.Аз.СХИ.-197 9.-Вып.29.-С.9-11.

12. Алекперов Д.К.Совершенствование методов оптимизации состава и использования машинно-тракторного парка колхозов и совхозов :Автореф. дис.д-ра тех. Наук.- Тбилиси,1983.-31с.

13. Алекперов Д. К. и др. Эксплуатация машинно-тракторного парка. -Кировабад:Аз.СХИ, 1973.-211с.

14. Алекперов Д.К.,Алиев К.И.Влияние скорости движения пахотного агрегата на агротехнические показатели плуга в орошаемом земледелии Азербайджана. //Вестник с.-х. Науки Азербайджана.-1969.-№5.-С.86-92.

15. Алекперов Д.К., Алиев К.И.Исследование влияния скорости движения пахотного агрегата на агротехнические и энергетические показатели работы плуга с разными плужными корпусами в почвенных условиях Азербайджана.//Уч.зап.Аз.СХИ, сер.мех.-197 0.-№1. -С.3-9.

16. Алекперов Д.К.,Алиев К.И.Статистический анализ тягового сопротивления плуга на повышенных скоростях .//Уч.зап.Аз.СХИ,сер.экон.-1971.-С.184-188.

17. Алекперов Д.К.,Алиев К.И. Методика обработки на ЭВМ статистических оценок реализации технологических и энергетических процессов.//Уч.зап.

18. Аз.СХИ,- сер.мех.-1972.-№3.- С.9-11.

19. Алекперов Д.К.,Алиев К. И. Оптимальная мощность двигателя гусеничного трактора для работы на повышенных скоростях.//Вестник с.-х. науки Азербайджана.- 1974.- №2.- С.43-45.

20. Александров И.К.Энергетический анализ и пути снижения энергоемкости машинных агрегатов (на примере сельскохозяйственных машин).-Вологда:Вол. СХИ, 1993.-198с.

21. Алиев К. И. Оценка глубины пахоты вероятностно-статистическими методами.//Вестник с.-х.науки.-Баку, 1972.- №6.-С.56-58.

22. Алиев К.И. Статистический анализ глубины пахоты. //Тр.Аз.СХИ, серия мех.-1975.-Выпуск.27.-С.87-89.

23. Алиев К.И. Исследование влияния сроков проведения вспашки на агротехнические и энергетические показатели пахотного агрегата.//Тр.Аз.СХИ,серия мех.-1976.- Выпуск28.- С.87-88 .

24. Алиев К.И. Хранение сельскохозяйственной техники. Баку.: Азернешр, 1986.- 61с.

25. Алиев К.И. Прогнозирование процесса восстановления машинно-тракторного парка.//Тр.Аз.СХА, 1992.- С.148-153.

26. Алиев К. И. Обоснование процедур установления и размеры резерва технической оснащенности для фермерских хозяйств.// Тр. Аз.СХА, 1992.- С.154-156.27