автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обоснование условий использования комбайновой и стоговой технологий уборки зерновых культур

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖШЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Не правах рукописи

РОВНЫЙ ИВАН ИВАНОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМБАЙНОВОЙ И СТОГОоОЙ ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 05.20.03 - акопдуатация, восстановление

а ремонт оамокоховяйотвеявой техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на оояокаиие ученой степени -кандидата технических наук

Челябинск, 199*

Работа выполнена на кафедга "Эксплуатация иашинно-трактор-ного парке" Челябинского государственного агроинкенерного университета.

Научный руководитель - кандидат технических паук,

доцент Г.А. ОКУНЕВ Научные консультант - доктор технических неук,

профессор В.Д. САКЛАЮВ Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Б.П. КУТЕПОВ кандидат технических наук, доцент U.M. КОНСТАНТИНОВ Векущее предприятие - Нау .но-производственное объединение "Среднеуральское" (г.Екатеринбург)

Заццта состоится 199ч г. в ю 4800]

не заседании опециалиаироврчного совета К 120.46.03 Челябинском государственного агроинженерногс университета по адресу: 454060, г. Челябинск, пр.Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомься в библиотеке университет;

Автореферат рааослвн " '¿О» 1994 г.

¡¿TAffiJ?

Ученый секретарь специашизировачного йовета, кандидат технических наук, „ „

- доценх х 'Ъ Б.А.СТРИЖ)В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Уборка урожая - наиболее трудоемкий этап возделывания зерновых культур. Для ее осуществления привлекается максимально возможное количество технических зредств и лпдских ресурсов. И несмотря на это, прояолкительгость гборочных работ превышает агротехнические сроки в два-три раза, 1То приводит к значительным потерям урожая. Особенно сатины потери в таких зерносевщих зонах, как Северный Казахстан, Западная )ибирь, Южный Урал, где уборочный период осложняется погодными условиями.

Уборку зерновых культур чаще всего осуществляют комбайнами, работа которых существенно зависит от погодных условий. Другие технологические схемы, в частности трехфазная, предусматривающая збработку и сепарации хлебной массы в стационарных условиях, не зрименяотся. Трехфазная технология меньше зависима от погодных гсловий, менее трудоемка, кроме того позволяет снизить потери зерна и незерновой части урожая. Однако переход на стацио! дрнуп технолога вызовет существенное увеличение количества транспортах средств, наличия специальных машин. В наших условиях целесообразно применять и комбайновую и трехфазнуп технологии пвралле-1Ьно и за счет отого обеспечить повышение темпов уборки. В сшзи з этим определе!ше рационального потношения комбайновой и стаци-)нарной технология и обоснование необходимого для этого парка мани" является актуальными.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-ясследователь-:ких работ кафедры эксплуатации МТП ЧГАУ и отдела уборки зерновых ЛО "Целинеельхозмеханизация" на 1991 - 1995 гг. по теме 02.04.И "Разработать габкув систему экологически чистых ресурсосберегающих технология уборки и послеуборочной обработки зерна и обосно->ата комплекс машин для их реализации."

Цель исследования. Повышение эффектов ости фоцесса уборки зерновых культур за счет параллельного применения .омбайновоЯ и стационарной технологий, при рациональном их Соот-гоаении.

Объект исследования. Технологический прочее уборки биологического урожая зерновых культур при одновременном применении комбайновой коленной и стационарной стоговой (хем.

Научная новизна. Установлены закономерности, юзволяощие решить задачу рационального соотношения комбайновой

и стационарной технологий, обосновать планирование и организацию уборочного процесса, исходя из конкретных производственных и погодных условий; усовершенствована методика оптимизации комплекса нашин для уборки биологического урожая зернов1 ., учитывающая ело живииеся погодные условия; определены технико-гчономичеекпе пока зотели работы с ;новних агрегатов уборочного комплекса в зависимо сти от дефицита влажности воздуха и расстояния перевозки урожая ноля до стационарного п; акта обмолота.

Практическая ценность, Предложен метод определения рационального соотношения технологии, позволяющий на метить стратегию уборочного процесса исходя из наличных ресурсов и погодных условия.

Результаты исследования могут быть использованы научно-иссл довательскими организациями, занимающимися проблемой совершенств наикя процессов уборки сельскохозяйственных культур и проектными организациями сельхозмаииност;ое,.ия при совершенствовании убороч них машин и транспортных средств.

Апробация. Основные положения диссертационной работ доложены, обсукдены и одобрены: па научно-технической коиференци ЧШ С Челябинск, 1989-1991 гг); на научно-производственной кон ференцки КустакаЯского СХИ <Кустанай, 1991 г); на заседании научно-технического совета Минсельхозпрода РСФСР ( Чслябипс.:, ЧГ/ протокол & 25 от 13-14 паля 1991 г ); на пбилеЯпой научно-практи ческой конференции "Наука - сельскому хозяйству" ( Заречное, Кус танаИскоЯ области, 1992 г ).

В я с д р е н я с. Результаты исследования по обосновать j киков работы стогообразущнх 'других уборочных агрегатов в завл кости от состояния хлебной кассы были использованы при внедрении стационарной технологии уборки зерновых культур и семенников тра з плексозхозе "Казахстанец" КустанайскоЯ области к 0ÍIX "Тимиряэе ское" Челябинской области в'1990-1991 гг. Экономический эффект с внедрения составил 94,1 тыс. рублей С в ценах на I.CI.9I г ).

Научно-технический совет Минсельхозпрода РСФСР одобрил рабе "Универсальный комплекс какин для, уборки зерновых культур, трав на сено и семена" ( протокол № 25 от I3-IЧ июля 1991 г ).

П 'у ó л к к а ц и л. По тепе диссертации опубликовано четыре статьи.

О 6ъ е к и с т р у к т у р а р а б о т ы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использовг

ной литературы - 128 наименований, из которых 4 - на иностранных языках и 19 приложений. Работа изложена на 169 стр. машинописного текста, содержит 32 рису^а и 13 таблиц.

СОДEPIAНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыты актуальность и ногчзна темы исследования, дана общая характеристика диссертации.

В первой главе "Состояние вопроса, научная гипотеза и задачи исследования" представлены результаты анализа погодных условия уборочного периода в регионе, применяемых технологических схем уборки, направления их совершенствования. Глчвной проблемой при комбайновой технологии уборки остается зависимость производительности комбайнов от погодных условий, в результате чего, несмотря на модернизации этих машин, повышение их пропускной способности, показатели производительности растут крайне медленно. Вопросами совершенствования уборочного процесса, снижения ого зависимости от погодных условий занимались многие ученые: Я.М.Нук, А.И.Филиппов, И.С.Нбгалов, Э.В.Залютн, Г.В.Коренев, А.В.Кузнецов, Г.Г.Косачев, З.И.Липкович, К.Г.Пепкин, tt.il.Шабанов, Б.П.Кутепов, Ф.М.Канарег, Н.И.Косилов и другие.

Било доказано, что наиболее предпстительной является технологическая схема, основанная на одновременном сборе и вывозе с поля всего биологического урожая зерновых с последующей обработкой его-в стационарных условиях. Известно несколько схем стационарной технологии. Для Северного Казахстана, Шного Урала наиоолее приемлем вариант, когда с кошен ну о расти тельнуомассу собирает в стога, которые отвозят на стационарный пункт обмолота. Применение такой технологии позволяет увеличить продолжительность суточной работы агрегатов, сохранить побочные продукты оо'молота, снизить число механизаторов, экономить нефтепродукты. Однако при этом резко возрастает потребность в трансаортных средствах для перевозки хлебной моссы, появляется необходимость в специальных машинах. Для обоснования оптимального варианта технологии принято использовать экономико-математическое моделирование. .

Проектированием сельскохозяйственных процессов на основе использования методов математического программирования занимались О.К.Киртбая, р.Ш.Хабатов, Ф.С.Эавалииан, Э.А.Финн, Н.П.Сергеев, Б.Д.Докин, В.Д.Саклаков, Г.Е.Чепурин, И.В.Корольков, В.А.2илкин, М.{(.Константинов и другие ученые. Разработаны модели решет т частных и общих задач механизации производственных процессов, в ток числе уборочного.

В работах Г.Л. Окунеэа, Л.И.Яковлева, В.В.Попова, В.П.Ловчи ва рассматривалась возможность совместного применения различных технологических схем, но рациональное соотношение их не определ лось.

Проведенный аналитический обзор позволил сформулировать и a у ч ну в гипотезу: повысить эффективность процесса уборки зерновых культур монно за счет рационального сочетания к нбайновоЯ и стационарной ( стоговой ) технологий.

В связи с изложенным в работе поставлены следующие задачи:

1. Разработать экономико-натематическув модель, позволяшцус определить влияние природно-производстзенних условий на оптинал: ное сочетание комбайновой и стационарной технологий уборки зерн вых.

2. Ва основе полевых экспериментов определить агротехнологи-ческяе и технико-экономические показатели работы основных уборо< них и транспортных агрегатов при различной влажности хлебной мае сы и разном расстоянии от поля до стационарного пункта обмолота.

t 3. Проверить эффективность стоговой уборки в производственных условиях и обосновать рациональное соотношение комбайновой и стационарной технологий уборки зерновых на примере типичного хозяйства зоны.

Во второй главе Технико-экономическое обоснование рационального сочетания комбайновой и стационарной технологий уборки зерновых культур" излагается разработанный метод определения оптимального соотношения двух схем уборочного процесса В качестве критерия эффективности принят минимум комплексных заТ' рат С^ :

Ск = П+Ппр+П^тсл,/»,/*/™, а)

где fj - приведенные затраты, связанные с'работой полевых уборочных агрегатов, руб/га;"

Пп- потери количества и качества продукции при использовании комплекса маикн, руи/га;-"

PL - затраты на трудовые ресурсы, необходимые для выполнениг всего «бьема уборочных работ, руб/га.

При выполнении уборочного процесса одновременно по двум технологическим схемам ( комбайновой и стационарной ), критерий минимума комплексных затрат можно записать в виде суммы слагаемых:

Ск » C^ Fk + - Fer min> ГУ*-, (2)

где 'СКкг удельные комплексные затраты на выполнение убо-

рочних работ по комбайновой и стационарной технологиям, р/б/га; ,ск /-сг - площади, убираемые соответственно по комбайиовоЦ ti стационарной технологиям ( Гк^^ст'^/ )» га; обяая уборочная площадь,га. Основными факторами, влияющими на величину удельных комплексах з; трат при уборке зерновых, являются погодные условия, которые арактеризуатся дефицитом влажности воздуха ( о/ , .'Па ), и рас-тоянием транспортирования урожая ( L , км ).

Уделья'-'е комплексные затраты на выполнение уборочных работ кладываются из стоимости использования уборочннх ( С^ ) и раиспортних ( Cf_-Jf) ) агрегатов, машин для уборки незерновой час-1 урожая и оборудования стационарного пункта обмолота ( ):

Работа уборочных агрегатоз ( комбайна, стогообразователя ) 1редел«етоя состоянием хлебной массы, которое a cbod очередь most бить охарактеризовано дефицитом влажности воздуха. С учетом ■ого величину удельных комплексных затрат на работу уборочных •регатов нож к« определить по выражение:

* - yyf^LY/г .г /, . уБ„(Гг,ч+п«) '«Is~СL>\ C^L J'jif №к3 м^ u)Viv• T4Sf

■ V 4 • ' 4 * зД; I ji^, ns/ra, m

в ~ шдекс" операции, агрегтга, обслуаи а еще го персо- '

нала и марки машин, входящей в агрегат, соответственно;

Гт,Пе, й - коэффициенты отчислений на текущий ренонт и техническое обслуживание, на капитальная ремонт, на реновацию;

Тч,1£ - нормативная и зональная годовые загрузки машин,ч; TL, teif- годовой фонд времени одного работа еще го и продолжительность смены, ч;

коэффициенты пропорциональности, учитывающие по-

р

"•ери зерна от осинаиия, доля/день ; доля/день; (л)ч- производительность агрегата час сменного времени, га/ "Д.- число ^ - го обслуживающего персонала;

- часовая тарифная ставка оплаты труда ¿- го обслуживающего персонала, губ/чел; ку - коэффициент, учитывающий доплаты, надбавки, премии; ^ - удельный расход топлива, кг/ч; Ц - тда топлива, руб/кг; & - балансовая цена игчины, руб;

иормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

?чгрузка машины, не связанная с уборкой зерновых, ч; f - коэффициент подхода, учитывающий неравномерность созревания зерновых; 2" - коэффициент использования времени смени; ц _ урожайность зерна, т/га; С - стойкость эерва, руб/т;

кт- коэффициент технол гических потерь зерна за агрегатом: йС~ изменение закупочной стоимо ги зерна в зависимости от его влажности н эасо, еннос.м, руб/т; Сс~ суммарные затрать на одного механизатора, руб. Дополнительна* загрузка машины складывается из объема работ на операциях, не связанных с уборкой зерновых:

Я-,«. (5)

где ,ri - площадь, на которой выполняются работы, га; М - количество агрегатов данного вида. • Изменение закупочной слс/мостн зерна расчитывалось по выражению

где г коэффициенты пропорциональности, учитываю«!

изменение влажности IV и засоренности 3 зерна при различных способах уборки; ~ стандартная влажность и засоренность зерна,%, Коэффициент технологических потерь для каждого вида arpera' на конкретной работе можно принять 'как постоянную величину, а и: менение удельного расхода топлива в зависимости от погодных усл> вий г.ля теоретических расчетов - по нормативным документ.-ч: при

нелагоприятных условиях работы (c/í 3 гПа ) расход топлива увеличивается на 30%, при удовлетворительных С 3 <d -í 8 rila )-на 10$.

Производительность уборочного агрегата, при прочих равных условиях, определяется организацией производства и состоянием хлебной массы:

0)4=ïfiîmkckg.Kykn'c/uf ra/,, (7)

где - пропускная способность уборочной машины, кг/с;

kClkg, к},кп - коэффициенты. учитывавшие соломистость, влажность, засоренность, полеглость хлебной массы; Lt - урожайность-хлебной массы, ц/га. Если принять длг г;>нкретных условий уборки величины ке ,kj,kn, U постоянный!!, v< для исследуемого агрегата производительность бу-дс? опре^'-лть'4я коэффициентами kg и Z .

Тзерноуборочного комбайна уменьшение коэффициента kg при noBKj'.Hiiiî влажности хлебной массы будет происходить главным образе* ja счет увели« ния потребной модности на ее обиолот ( А/т ): ■

Mm=0,0fm'C///û'/r)^3r (6) |

где /п'- подача хлебной массы на обмолот, кг/с;

- поступательная скорость бичей барабана, м/с; ^-коэффициент перетирания хлебной массы. С учетом из.' ¡нения свойств хлебной массы зависимость от де<*)ицита влажности воздуха для зерноуборочного комбайна можно за- ! писатх в аиде j

Производитель^ оть ьодборг«ка-ст^гообразователя та**е можно ¡

определить по формуле (7). свинчивающим фактором в этом случае |

является пропускная способность пневмотранспортера, которая зави- !

сит от скорости воздушного потока ( С ' i

»—--!

, **/ct (10)

где Jf'- удельный вес поднимаемого в воздувном потоке тела, Н/м^; : Dg- диаметр воздуховода, м. ;

При постоянном сечении воздуховода скорость воздушного потока, несводимая для перемещения хлебной массы, определяется ее удельным весом, который зависит от дефицита влажности воздух*. '

Для стогообррзувдего г"регата получено следуодеевыражение изменения kg в функции дефицита влажности воздуха;

квс = -/,/8-сГ +иг ; О* квс4{. сн:

Сравнение выражения ( 9 ) и ( II ) позволяет сказать, что I тенсивнс ть снижения производительности при уменьшении дефицита влажности воздуха у подборщика-стогообразователя гораздо меньше, чем у комбайна.

Обобщение научных и с следований позволило нам сделать вывод, что коэффициент использования времени смены также зависит от ПОГ1 них условия ( дефицита влажности воздуха ):

/' (12)

х-<

где 7* ~ БСе В|!ДЫ пРостоев агрегата, кроме простоев по ке-

х'' теоусловиям, ч.

- коэффициенты пропорциональности, учнтычаввд простои агрегата по метеоусловиям.

Зависимость производит: льносии уборочных аггегатов: зпрноуб рочного комбайна и подборщика-стогообразователя - от погодных ус, вии сказывается на величине удельных комплексных затрат всего уб рочного комплекса ( рисЛ ).

Для упрощения описания уборочного процесса принято, что раб та агрегатов по сбору незерновой част I урожая и оборудования ста онарного пункта обмолота хлебной массы не зависят от природно-пр изв^дственних условий« Удельные комплексные затраты на работу не численных видов машин определяются по формуле ( ) со следующим: допущениями:

70=0- ; ' С13)

Анализ затрат, связанных с использованием в уборочном процессе р личных видов агрегатов, показывает, что наибольшая их часть прих дится на транспортные. Производительность этих агрегатов с доста ной точностью можно определить по формул:

• сад

где О- - грузоподъемность транспортного агрегата, т; Уф* коэффициент испо-ьзов^ния грузоподъемности;

Тес,- время па выполнение вспомогательных операций, ч;

~ расстояние транспортировки груза, км; \} ~ средняя скорость движения агрегата, км/ч. Подставим выражение С ) т> ( Ч ), после преобразования получше:

9 Т,„ Гг /

Расчеты показали ( рис. 2 ), что при комбайновой технологии повышение стоимости уборки зерновых с увеличением расстояния перевозки урожая на I км составляет около 23, при стационарной - свыше Ц%. При определенном расстоянии транспортировки урожая комплексные затраты на выполнение уборочных работ по стоговой и комбайновой технологиям совпадаот:

с,еа)--сксг а). . . (1б)

В этом случае расстояние Л будет определять объем работ, выполняемый но стационарной технологии с учетом условия ( 2 ):

где <^<5* - коэффициенты, учитывающие искривленность дорог и конфигурацию площади землепользования. Если составляющие выражения (15 ) представить символами то можно записать:

а с учетом выражений ( 2 ), ( 3 ), ( 18 ) и преобразования уравнения ( 16 ) относительно расстояния получим:

к ~^2СТ

Рез7.'!ьтати расчетов с использованием выражения ( 19 ) представлены а виде двух пересекающихся поверхностей С рис.3 ). Проекция линии их пересечения на горизонтальную плоскость и является границей .тчимльного сочетания технология уборки зерновых.

Третья г л а й а "Программа и методика зкепериненталь? них исследовать;" пссвяцепа общей и частой методикам для решения поставленных-задач, приводится описание приборов и оборудования, применяемых при выполнении экспериментов.

Программа оксиериюнталышх исследования лклвчала:

- изучение условий про-едения уборочных работ в хозяйствах Северного Кагчхстапа и Южного Урала;

- исследование тсхнико~з..ономцческиу и агротехцологичесгах свойств уборочных агрегатов (зерноуборочный комбайн "Дон-1500", подборкик-стогообразователь СПТ-60 ) при ргзличных погодных условиях;

- уточнение зависимостей, полученных при теоретических исследованиях;

- отработку уетода определения гациональпого соотношения комбайновой и стациоттсЯ технологий уборки зерновлх.

Источникам» для полутени»! данных, характеризующих условия проедения уборочных работ, ссудили агроклиматические справочники и- многолетние данные метеорологических станций Кустанайскс... и Челябинской областей, а так,-,се непосредственные и-череииг ьо яре; л проведения экспериментов. Данные, характеризующие эксплуатационно свойства уборочных агрегатов, взяты из материалов статистической отчетпети, получены путем обработки первичных материалов учета.я проведения хрономегражных наблюдений в хозяйствах Кустанайской об ласти ( совхоз "Киевский", колхоз им.■ Ф.^нгельса, племсоихоз "Ка захстанец" ) и СИХ "Лмирязезское";'Челябинской области.

Исследование влияния состояния ( влааности ) хлебной массы на эксплуатационные свойства пбдбггрщика-стогообразователя и зерно уборочного комбайн*' осуществлялось путей постановки спе"чальных полевых экспериментов. Ьисперименти проводились при раз^чных зн.-

чевиях влажности хлебной массы ( в утренние и дневные часы ); подача массы регулировалась избиением поступательной скорости агрегата.

Результаты измерений и наблвдекий обрабатывались с использованием методов математической статистики. Заданная точность измерения принята 0,05...0,10 при доверительной вероятности 0,50.

Расчеты по оптимизации комплекса уборочных машин и определению рационального соотношения технологий уборки выполнялись на SB1Í.

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследований" изложены обобщенные материалы наблюдении, экспериментов, расчетов..

Метеорологические услоаия уборочного периода определялись по данным бликам;:,,;х ;< месту проведения экспериментов метеостанций и непосредственно в хозяйствах, где проводились исследования, Погодине условия в периоды выполнения экспериментальных исследований не отличались стабильность»: дефицит влажности воздуха колебался в диапазоне 1,2...?л,7 rila, что дало возможность провести и естественных условиях значительное число экспериментов пс выявление влияния влажности хлебной массы на эксплуатационные свойства уборочных агрегатов.

Обобщенные результаты исследований других авторов, а также материалы "асих наблюдений позволили заключить, что влажность зерна и соломы ппетил и ячменя при колебаниях влажности воздуха изменяется существенно, з то ка время абсолотные значения влажности отлнча гс» незначительно и описываются ииерболи ческой функцией:

для зерна = -48,2-J"' + J,9, б «= 0,73,

ДЛЯ соломы\>/е= '75,7-с/ +.10,2, ¿7=1,61.

Ограничивавшим фактором работы для зерноуборочного комбайна при rioi-uce: ;i; влах кости хлебной массы являете.- „аруиение техколо-гичрского процесса: уху..зение вымолота прна, чистот; сепарации вороха, для стогообразупцего агрегата - условие хранения хлебной массы в стохи. С учетом этого, а также колебаний влажности воздуха определена Бозноннал суточная продолжительность работы уборочных агрегатов:

для зерноуборочного комбайна £¿--54,37-d ■»25,0'ív; О ¿h ч;

для согообразувщпго агрегата ¿£=-32,83■с/'+2Ч,99ч; О ¿ tc$24 ч;

Минимальное значение дефицита влажности воздуха составляет: для зерноуборочного комбайна - 3,5...4,О rila, д я подборщика- / стогообразоза^еля - 2,.,...3,0 rila.

Установлен : статистические законй распределения продолжатель-

пост и выполнения различных полевых операции 1! их элементов при еде дующих условиях уборки:

и^ 1,0..Л,2 т/га; Кс « 1,0... 1,05; Щ* 14...16%-, Ь = '¿...5 1 Эксплуатационное время заполнения бункера ком бай:] а зерном распределено по закону Максвелла С рис, 4 ), математическое ожидание ( Шс ) для комбайна "Дон-1500" составило 68,б к ;н, среднее квад-ратическое отклонение ¿Г = 14,4 мин, время заполнения емкости сто гообразователя при пяти уплотнениях хлебной кассы: 27,0 мин. б ы 6,1 мии; время доставки стогов стоговозом к месту обмолота /774= 44,1 мин, б = 7,8 мин; сволакивание копен соломы-с поля вс локушей НШ-11 г- т^ 22,7 мии, 6"= 9,5 мин.

Эксплуатационное время выгрузки зернового бункера комбайна распределено по нормально-логарифмическому закону (для "Дон-1500' /774=г 5,3 нин, ^ ** мин). Продолжительность заполнения солог к половой тракторной телекки - по закону Вейбула: для комбайна СК-5 "Нива" Шь « 22,8 мин, б - Ю,1 мин; комбайна "Дон-1500" • П7(.» 15,4 мии, » 6,3 мин.Ро : :споненциальному закону распре< делено время загрузка соломой сцепа прицепов 1ПТС-9 и ЗПТС-12: т^ 19,7 кип, б - 10,2 НИ1Г.

Аналогичные статистические характеристики продолжительности операций уборочного процесса получены при других погодных услови ях и расстояния транспортировки урожая.

На,основании хронометраниых наблюдений и обработки статисти ческих данных определен характер изменения производительности ( коэффициента зерноуборочного комбайна "Дон-1500" в зави-

симости от дефицита влаяности воздуха ( рис. 5 ) : Квт - 0,0075»с/г+ 0,17 >с/ ♦ 0,09.

Эксперименты показа®!, что н при повиненной влажности хлеби кассы кокио поддерживать производительность стогообразующего аг; гата на высоком уровие,но для этого необходимо увеличивать.обор вентилятора пневмопогруэчика. В то же время увеличение ^скорости воздушного потока повышает вымолот зерна. Вымолот зерна в проце стогообразования происходит постоянно, хотя с повышением влажно хлебной массы наблюдается его снижение ( рис.; б). Несмотря на столь значительный вымолот, потери зерна за стогооС вателем составляли 1,97...: 2,39 %. Предельно допустимая величи» потерь 2,55 наблюдается при вымолоте 6,0...7,0^. Результаты экс ринентов показали «'что число оборотов вентилятора с^огообразоват не должно; превывать' 1350.^ .1400 об/иин. Зависимость коэффициен' для. стогообразующего агрегата от дефицита влажности воздух» описывается уравнением

К^ п0,002 <У% 0,047« с/ * 0,72 .

Полученные зависимости служили исходными данными при оптимизации комплекса уборочных машин и определении рационального соотношения комбайновой и стоговой технологий.

Различные варианты уборочных комплексов проанализированы с использованием модели оптимизации. Результаты анализа позволяют заключить, что уборку зерновых культур в хозяйствах региона необходимо осуще твлять укрупненными (пять основных машин и более) уборочно-транспортиыми звеньями. Отклонения от оптимальной величины хотя бы на одну машину ведет к взаимообусловленным простоям агрегатов, нередко до ЗОЙ и б^чее. Определенному числу зерноуборочных комбайнов (под-борщиков-стогообразователей) должно соответствовать также определенное. число транспортних и вспомогательных средств. Так, на каждый но-лотильно-сепярирувщий агрегат стационарного пункта должно быть задействовано не менее четырех-восьми подборщиков-стогообразователей и двух-четнрех стоговозов. Пропускная способность стационарного пункта обмолота должна бить не ииже 7 кг/с.

Разработанная экономико-математическая модель позволяет оценивать уборочный комплекс машин по основным показателям, характеризующим эффективность использования его как в целом, так и по каждому агрегату в отлельности. При стационарной технологии снижается количество одновременно задействованных в уборочном процессе агрегатов и механизаторов, появляется возможность повысить сезонную загрузку отдельных кашин.

Результаты теоретических и аш.зриментальных исследований позволили определить оптимальное соотноиечие обьемсэ уборочных работ, выполняемых по комбайновой и стационарной технолот~м (рис.7), обоснован необходимый перечень машин, рациональную количественную структуру комплекса, обрспечтающие уборку зерновых на заданной площади в установленные агротехнические сроки. Технико-экономические показатели "ехн^логия убори; зерновых на примере с.'д. &3 племсовхоза "Казах-станец" КустанаГской г"1ласти (площадь уборки: 1650 га; форма землепользования: приближенно эллипс; отношение осей - 2:з • место расположения пу>..ста обмолота: на периметре в точке пересечения с большей осью) , приведены в таблице. При размещении пункта обмолота в точке пересечения осей эллипса, площадь, убираемая по стационарной технологии, увеличивается на 15...20Й.

Разработанный метод позволил аргументированно, с учетом фактических производственных и предполагаемых погодных условий подой.и к обоснованию рационального соотношения различных технологических схем уборки урожая. При определении рационального соотношения технологий в загисимости от складывающихся условий уборочного периода целессоб-

разно пользоваться разработанной номограммой. Она учитывает такие определявшие факторы процесса, как площадь уборки, урожайность зерновых, расстояние перевозки урожая, влажность хлебной массы (рис.8).

Значения показателей для разли Технологий н условии уоорки

азличных

благоприятные

тт

неблагоприятные

! комбайновая*!комбай- ! комбайновая* ! стационарная!новая ! стационарная

Соотношеии^ технологий, & • _

/о . —

Потребность в зерноуборочных комбайнах, шт. 22

Потребность в стогообра-зуидих агрегатах, шт.

Потребность в автомобилях, шт.. 12

Потребность в механизаторах 37

Продолжительность уборочного периода, дней 20

Расход топлива, т 161,3

Комплексные затраты на выполнение уборочные работ, тю.руб. 734,9

79:21 17 8 1С 35

17 153,7

713,5

28

14

47

24

209,8 110-»,5

48:52 15 ГО 9 37 19

185,5 996,9

В п я и о и главе " Оценка экономической эффективности исследований приводятся результат!/ определения экономического эффекта от вг 'ол-еши. уборочных работ по комбаРчовой и стсгови технология) паралельно. Для руления № 3 пденсовхоза "КазахстанеД" (площадь 4650 га) при благоприятных погодных условиях (соотношение комбай новел и стационарной технологии 79:21) экономический эффект составляет 21,2 тыс.рублев, при удовлетворительных (соотношение 65:25) - 44,9 тыо.руОлей, ори неблагоприятных (соотношение 48:52) - 129,0 тыс.рубле! Экономический аффект досгигаетоя за счет снижения затрат на яксплуа-тацио техники, снижения потерь зерна'и сохранения побочной прбдукции.

ОСНОВНЫЕ ВЫВЩЫ

1. Анализ технологий уборки зерновых культур показал, что одним из основных направлений повышения эффективности уборочного про- j цесса в зонах, где продолжительность его ограничена погод- ; ными условиями, является рациональное сочетание комбайновой и ста- I ционарной технологий. ¡

2. Разработанная экономико-математическая модель уборочно-транспортного процесса позволяет обосновать: режимы использования убо- ; рочных агрегатов с учетом погодных условий; комплекс машин для уборки j зерновых культур с учетом урожайности и влажности хлебной массы; ра- i циональное соотношение комбайновой и стационарной технологий исходя : из конкретных производственных и погодных условий.

3. Исследования экономико-математической модели показали, что . ; увеличение коьплекеннх затрат при снижении дефицита влажности возду- j xa для комбайновой уборки происходит в три раза интенсивнее, чем'ста- j ционарной. С другой стороны интенсивность роста комплексных затрат [ при увеличении расстояния транспортировки урожая для стационарной i технологии в два раза выше.

Установлено, что стоговая технология более эффективна по срав- ¡ неиип с комбайновой: при благоприятных погодных условиях ( с/ х 12 гПа) i с расстоянием транспортировки стогов до А,5...5.км; при удовлетворительных ( d s б гПа) - до 6,5...? км; при неблагоприятных (d « 3 rfla) ¡ - до 9...10 км. !

5. В результате экспериментальных исследований определена опти- i мальная продолжительность работы агрегатов в течение суток; выявлено » влияние „¿фицита влажности воздуха на производительность и качествен- i нке показатели работы уборочньч: машин.

6. Расчеты, выполненные на примере отделения племсовхоза "Казах-станец" Кустчнайскок. области (площадь уборки 4650 га; ф'рма землепользования: эллипс, соотношение осей 2:3; место топположения пункта обмолота - ни периметре в точке пересечения с большей осьо) показали,-что при благоприятных погодных условиях по стоговой технологии целесообразно убирать 22...25% площади, при удовлетворительных - 33...3556, при неблагоприятных - 51...53%. При размещении стационарного пункта

в точи- пересечения осей эллипса процентное соотношение площадей, убираемых по стоговой и комбайновой технологиям составит: при (Зла го приятных погодных условиях - 30:70, при удовлетворительных - 39:61, при неблагоприятных - 64-36.

7. Экспериментальная проверка подтвердила правильность теоретических п вожений и зависимостей о влиянии приромно-производсчвенных условий на тгчнико-экоаомические показатели работа основных уборочных

и трансисгтних агрегатов, а также рекомендаций по соотношении стационарной и комбайновой технологий. Экономический эффект от внедрения результатов составил 49,6 руб. на I га (в ценах на 1.01.91 г).

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Совершенствование технологии уборки зерновых. Тез. докл. XIX нау.-произв. конф. Кустанай, 1991, с. 251-255.

2. Использование подборцика-стогообразователя в хлебоуборочном процс :се // Комплексная механизация производственных процессов в растениеводстве Северного Казахстана, Алма-Ата, 1992, с. I03-I08 (соавтор Щербаков A.M.)

3. Кормоуборочные машины на уборке зерновых культур. Тез. докл. научн.-пракг. конф. Заречный Кустанайскоя области. 1992, с.9б-97.

4. Обоснование рационального сочетания технологий уборки зерновых // Повышение эффективности производственных процессов р растениеводстве: Сб. науч. тр. / ЧГдУ, Челябинск. 1991, с. 13-19 (соавтор Окунев Г.А.).

Подписано к пеусюи /U0.94 Фотам 60*90, */t6 Тиразк /00»**. 30*** "290 «ГАУ

/60 А50 № /30 /20 НО /00 90 О

Нсн

ср~£ 'гм

Скн, у»

•

8

/О /2 ф/?сг

Рис. I. Записдмость удельных хсошхлексных затрат на

уборку зерновых от дейлздта иластоста воздуха

г*

Чет*

/СО /50 № /30 /2о //о /оо

о

¿4^5 ТЛ*

с/- /2 г/7а

С/ест

1 С*к

1 . |

{ ! ■ ....... I

4

3 /О /2 //ГА'

Гас.:.. .'Япйспмость гчолдаге комплексных затрат на уборку ПОГЛОВНХ от расстояния" т1х»нспорг,грозкп урот^л

Г2 Г 9 ¿^

, 9 ^^

'с! Г Па

Рис. 3. Зависимость оптимального расстояния транспортировки стогов от де^вдита влатвдостп воздуха

I СПТ-бО I а 1 . СК-5,Ни6з" Дсн-/500

(буФютне! Х-27,0«--6=609- у* / \ 26мин '>,30 £=56,86"*'

V

щ

/6 12 8 А О

Ю

20

30

40

50

60

¿.мич

•рис.. 4. Эмпирические и выравнивавдстэ кривые распределения времени заполнения ©жости стогообразователя я бункеров комбайнов

Рис. 5. Изменение производительности уборочных агрегатов от дефицита влатшостя возду? .

5

в-ао ОМ2-С. С01с/+< (.72

•

ПоКц." -0,025с! ■ 4.85 . N

ПаоЪБ _

1 • —Г 1 1 1 1

А 6 & Ю /2 Ц 16 /8 с/,гПа Рис. 6. Вымолот и потери зерна за стогообразутет агрегапм

О 2 4 6 8 /О ¿,т

Рис. 7. Изменение удельна комплексных затрат от , расстояния транспортировки урожая

СЮ $ цгщр/>е пересечения ссеа ?ллапса

Гис. 8. Номограмма для определения объема работ, выполняемого по стационарной технологии