автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Оптимизация технологического обслуживания зерноуборочных комбайнов в условиях КНР

«« 05

' КОРКОШЖ! ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТьТУТ1И}ШшРОБ С£ЛЬСШл03Я;!СТВЕНН0Г0 ПРОИЗВОДСТВА ... ' ________________________________им.В.И.ГОЕЯЧША_____________________________

На правах рукописи

сюя сян

у То- Й-7Т 0(Г,ТГ\}

ОПТ№№АЦДО •ЕХШЛОГ.теОЯЛ'О ОБСЛУ;КИЗАНИЯ

ЗЕРНОУБОРОЧ11]£< КОМБАЙНОВ В УСЛОВИЯХ !ШР

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва. - 1993

Работа выполнена в московском ордеьа Трудового Красного Знамени институте инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина.

Научный руководитель - доктор технических наук, ' профессор ЗАНГИЕВ Л.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор БАЗАРОВ Е.И. .кандидат технических наук, с.н.с. БЫЧКОВ Н.И.

Ведущая организация - Центральная машиноиспытательная ■станция (ЦМИС). по —

За-цита состоится " ЛЬ"... . .1993 г. в "/¡С" ча

на заседаний специализированного совета Д 120.12.02 при Московском ордена Трудового Красного Знамени институте интлнероз сельскохозяйственного производства им.В.П.Горяч-. кипа.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 127550, Москва, ул.Тнмирялрвская, д.50, МИИСП, ученому секретарю специализированного совета.

Автореферат разослан .. 1993 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИСП.

'Учений секретарь специализированного совета кандидат технических наук, . / -—

доцент В.В.СВДТЕНКОВ

т

— х -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

А К ту '' " р О С Т ~ "Л Г-'" ' 0 "1' ОГ "3 т '-"Г 3 ^ ч* ^ - "'"'С _

лемс повцяепия эффективности исгтолъзозалття зерноуборочн::" :-:ол:~ байнов является обеспечечте иаде&ного т ехко догггч зс ко го обслуживания, связанного с транспортировкой зерна и незернозо? части урожая от комбайна. Для комилохсяого рсхспия даннс:' проблем'-: наряду о выбором транспортных средств необходимо также и ооос-

НОВ^ЧИв РМ^СТКМОСТвК ТвХНОЛОГИЧвСКИХ ОМКОСТРЙ КОУбаЙЯа — 30ГН0—

бого бункера, копнителя и сменяемой теленки С при поточно!: технологии уборки СОЛО.™) .

Особую актуальность рассматриваемая проблема имеет для условий КНР при больших объемах производства зерна и острой нехватке как самих комбайнов, так к транспортных средств. Вопросы обоснования вместимости технологических емкостей пмзют вадяое значение для разрабатываемых в КЫР перспективных ко не трущий ззрноуборочиих комбайнов.

Нол'. р^ботн - повышенно эффективности пексльзо.* -л.'--: убооочню: ко.м^с&чов в условиях КНР путем ол'Лй'.кзлц;*:! емсч'.г: технологических е&т.остей л потрзбногэ числа трап опер::;.;х сролсси.

С о ь о к. тч теслр> о ва н к я - прпродно-пронэ водствеш. I' й условия возделывания зерновых в Кар, показатели состояния хлсбсогол, технологический процесс уборки зерновых, хомба^н^, а тлххо трапе-ИОрТНМе сродства,

• Научная новизна. Получены общие аналитические зависимости для определения оптимальных вместимсстей всех технологических емкостой зерноуборочного комбайна (бункера, копнителя, кузоьо-сменяемой тележки) в функции пропускной способности и условии работы, обеспечивающие минимальные энергозатраты и максимум цикловой производительности.

Установлены оптимальные количественные соотнесения мс:-:ду комбайнами и возмо;;слыми в условиях КНР транспортными cpsAcrsa.Mii ез условия минимизации потерь ресурсов от простоев во взаимном ожидании.

Практическая ценность работы. Предложены зависимости и номограммы, позволяющие выбрать энергосберегающие, оптимальный вместимости технологических емкостей (бункера, копнителя, кузово-сменяемой тележки) зерноуборочных комбайнов для всех возможных

в КНР условии .уборку. .

Обоснованы опти?.'.алъные ко личествекные соотношения между

ксг/баин¿:ли и потреСни.\и1 траас:!сртпы:,:и средствами для технологического обслуживания, при которых достигаются минимальные потери от простоя агрохотои но взаимном ожидании.

Получ&.чнь:з рекомендации могут бить использованы как при ра работке перспективных конструкций- зерноуборочных комбайнов, так и в условиях прси^водстаопной эксплуатации.

Расчетный зкономичеокнп эвдект от практического применения результатов исследования составляет в ценах 1990 г. 2,39 руб/га при о ко и о.-.о; и топлива 0,58" кг/га. Для всей площади возделывания • ози:а::< в КНР 27,94 млн.га экономия приведенных затрат составит 65,7? млн.руб. или 230,31 млн.юаней при суммарной экономии топлива 16200 т. Производительность комбийяов и транспортних средств при ото:,-, повышается в среднем на 20$.

Ре-пл'.-з^ния адз7льт,'-.тов псол^гтпвачия, Основные результаты «✓ясслодоагшул :гередан;; в отдел образования посольства КИР в Российской 1'одоргцип и ъкдзченц в Государственный информационный, фонд для последующего практического использования.

Аптл'г^иуп работы. Основные результаты исследования докладывались к одобрены па научных конференциях профессорско-препо-датовательокого состава ¡.¡/¿¡СП в 1991-1992 гг.

.Чулг/ущуя убот». По основным результатам ис-

следовании опубликованы две статьи в сборниках научных трудов ЮОЮП в 1991-1902 гг.

Стру.^ур^ и об~ом гяботы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 112 наименований, приложений, изложена на 107 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 6 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во вяедопни обоснованы актуальность темы диссертации и основные со направления применительно к условиям КНР.

В гегп-.оп та---; освоены вопросы, связанные с производством зерновых в :2:Р, уровнем механизации их уборки, включая транспор: нс-технологическоо обслуживание, убосочных агрегатов.

Установлено, что основной зеоновой культурой в КНР являете* озимая пкеница, на долю которой приходится24.бХ(27,94 млн.га) всех посевных площадей . Б то ке пгземя

- о -

уровень механизации уоорга: зернозкх составляет в данный пер:юд

Одно Л из актуальных задач ; свк..:ен;:л ¿ровня :,:?ханпзац:::: уборки зерновых в КНР является применение современных ?,'.ето~оэ оргаппзац;-:.; трлненортно— гехпологического обслуживания зерноуборочных комбайнов. В связи с этим проведен анализ научных работ а это;; области, включая исследования по обоснованию &\-.ес?и:>:ости технологических олгсосгеИ аорноуборочъых код&а&оэ а потребного числа транспоотпых соедстз.

¡¡а оснований этого анализа были определен« следуйте основные задачи исследования:

- обоснование рациональных схем транспортно-технологкче-ского обслуживания зерноуборочных комбаШгов з условиях КНР;

- разработка методики и обоснование оптимальной. шестшлости технологических емкостей перспективных комбайнов для условий КНР;

- обоснование оптимального состава уборочно-тпанегтортнкх ■

комплексов;

- разработка крактпчос^х рекомендации и опгедалон/з зко-нокпчоокои у:;\::«51с?::з::ост»: их применения в условиях КиР.

ЗЗо У:'опс'- г."-!!-.» изложат результаты теоретических несло--дозаний по оптимизации тоанспортно-техкологичеокого обслуживания зерноуборочких комбайнов.

Комллск:сиос решение зтои задачи преду судтруг-зае? взаимосвязанную оптимизацию иместшлости всех технологических емкостей комбайна (бункера, ксяннтгля или кузова смскяе:.:сгс прицепа пря поточной технологии), а дакжз потребного числа транспортных средств для перевозки зерна от комбайнов.

При решении первой части задачи разработана обобщенная математическая модель для условного зерноуборочного агрегата, в состава которого и:.:о::тся вое три вида технологических емкостей: зерновой бункер, копьктоль, сменяо.миЦ прицеп.

Оптимальные решения для отдельных видов технологий уборки незерновой. части урожая (коиенной, поточной, валковой) из такой модели получены в виде частных случаев.

В качестве основной технологической емкости в такой модели принят бункер, а вместимости копнителя и кузова прицепа определяются через 'пропорциональные соотношения. 1

Критерий оптимальности при ó ток сиотиететв.у ет ма-ксимуму цикловой производительности комбайна с исходным выражением'

= —гаах с i )

¡Ч-.S ,

где Q ~ захвата жатки комбайна;

Lts - длина пути заполнения буккера;

Тч2 - суммарная продолжительность технологического

цикла,учитывает время заполнения бункера, как основной еУ-кости, а такае не сову.ещаздкеся с основным циклом элементы времени, связанные с копнителем и со сменяемым прицепом.

Помимо критерия (I) долило удовлетворяться также условие связи мезду g к рабочей скоростью комбайна V через баланс

МОЩНОСТИ В ВИДЧ

LfB.vj, с 2)

где 1\'ц ~ номинальная модность двигателя; ^ - коэффициент использования номинальной мощности.

Критерий (I), как показало э диссертации, одновременно соответствует миии.\зшу средних удельных энергозатрат Епц, за период Тцд

" = ^^Г ]ТГГП ' ( 3 }

где £кс - среднее для всех режимов работа значение коэффициента использования модности. Па основании (I, 2) получено выражение цикловой производительности \4vs з фу.чкции удельной вместимости буккера Оъ и внешних (факторов рс (уроаайиости Це , соотношения масс зерна Е СОЛСУЫ (5к И др.).

, (О

где 9с ~ удельная вместимость бункера, к3/м.

Из этого равенства аналитическим решением предварительно определено оптимальное значение удельной вместимости в функции вяешлгх факторов

%cpt = f,(F»>.

Полная вместимость зернового бупкора определяется с учетом конструктивной ширины захвата катки комбайна

^ -

=-Вк<?:

9« /Тц,то(1-^Зх)6? Г ^Ато^ х &6/Л , О >

Сб)

где - пропускная способность комбайна; о - глот-ость массы зерна 2 бункоро; Та - т злг.оллзния бункера;

Тц,то _ погори времени смены, связанные с выгрузкой зерна аз буккера и ожиданием транспортного агрегата, а -гакхе со стеной прицепа с измельченной соломой пол поточной технологии; /И^ -доля времени работы комбайна с выгрузкой зерна на ходу; £д коэффициент использования пропускной способности; - удельная сила сопротивления перемещению массы зерна и солэмк по поло;

(3 - коэффициент использования ширины захвата хатки; (5к - 'отношение массы соломы к массе зорна; 2- ~ Ускорение свободного 1 падения; Лто ~ удельная масса комбайна (без технологических емкостей) в расчете на единицу пропускной способной Ф - с^^.-«ариив коо1л1,.:цио;1'1' сопротивления пореу.сЕцен;:э кембайьа; 7)т -Шы трансмасс:::г при«ода дш-лигелей кэг.:оа2на; о - Оухсозааав двпкителей; . ви - средняя удельная мощность в расчете ;:а единицу подачи; Т|й - кпд нркиодк ксхаш!Зг.:оп хо&к:«ш*

Онткмальккс вксети;. ости копнителя *- кузова сменяе-

мого прицепа 0,;1орт С^ри поточной технологии усорки солома) определяются через ироисрцвональиые соотношения

С^кор-Ь = V* , ( 7 )

Qn.Pt = , ( 3 }

где кооф^вдйгна-и V* 'А Уп также зависят от условий работа, С учетом возможности использования зерноуборочных комбайнов кроме пшеницы и на уборке и других зерновых культур ( гаоляна, проса, кукурузы к др.) следует определять средневзвешенные значения оптимальных змостнмсстей бу.нкера, копнителя и кузова прицепа . _ п

Ъ 0-Вгсрсф4_, ( 9 )

П

Си>ь=2СЬ<1°ргфг, (Ю)

¿=1 '

где "/Я - число убираемых культур; - доля занятости комбайна на уборке { -ой культуры (по площади). Значения »

О-глсрт при ото:,: определяется из (6, 7, 8).

Под СР/ •,:о;;-:.нс подразумевать таиче и доли занятости комбайна при. суззотвеано различающихся услоькях уборки одаой и той же зерновой культуры.

Ьторой этап теоретических исследовании срезан с оптимизацией состава уборочко-тралспорт.чь'х комплексов (УТК) применительно к перевозке зерна. В качестве критерия оптимальности, на данном этапа принят минимум суммы дене>.ишх затрат от простоя во взаимном ожидании как комбайнов, так и транспортных средств. .Этот критерий оптимальности в пределах одного часа установившейся работы УТК примет вид

Спи = т КтСтп + п КпСп -ТП 1 п , (12) ,

где ^П ~ число ко.мбаЯнов к транспортных средств в УТК;

Ктп Кг, ~ соонютствукгцпе коэффициенты простоя; Ст,С.п - стоимость одао го часа простоя агрегата» Коэффициенты простоя (чт и

в своя очередь также зависят от 171 и ¡1 ц определяются методами теорий : массово го оболухиьаняя.

С учетом о гранямепнсго члсла комбайнов в УТК имеет место типичная замкнутая система, массового обслуживания (СМО) с ожиданием.

Поток требований на технологическое обслуживание, связанное с перевозкой зерна от комбайна, приближенно момно принять простейшем или пуассонозским. Вероятность поступления

ровно к'1 требований за проме,.. времени ^ пои этом определяется из равенства

■ (Ш)= е-^ , (13).

где Де ~ К-ЧТсесиедость потока требований (заполнений бункера),

Принят такке показательный закон распределения времени обслуживания комбайна транспортном агрегатом с функцией распределения

ПХ^) = \ - е~мЛ , (14),

; где - интенсивность транспортного обслуживания'(число бун-'кероа зорна, перевозимых за I час), I/ч.

После определения значений }(т и ]Сп методами теории мае-

юзэго обслуживания вместо (12) получено развернутое вкрахеяко фитерия оптимальности----------------------------------------------------------

> _Г у--.!^™! _ /ЛБ 1к0 ,

Стп - Ст ¿т г*'" л КпГ-кЯ I ^ +

/ VI N ГМ | / "Ч • " . ч.....У \ • ~ ~ ./

где Ро - вероятность одновременного простоя всех транспортных

Л ТЧЗОГЗ^ЭП •

Получены такке внрачишия

= (15)

= и тик, и, у,) <17>

для определения Л г, и Д& в функции вместимости бункера Ос , пропускной способности , длины гона!_ , урожайности Цй ,

с да бункеров зерна, вигружаокчх 15 кузов транспортного агрегата Пей > расстояния [е и скорости \/г перевозки и других дейстярэгчих фанта роз.

На основглшл (1Ь, 1о, 17) опродало.!» оптнмлль:;::2 сочс.ч.-ния числа основнах типов комбайнов 1VIср^ и тракспортпнх средств ТЬр£ пр.п/сантал ьпо к условиям К1£?.

приведены программа и методика проведения экспериментальных исследований, а так-е методика обработки опытных данных.

Программой экспериментальных исследований продуемлтриза-лссь определение ноосхоз,нмпх исходных данных для реализации математических моделей , описываемых равенствами (1...17).

При этом определялись составляющие времени технологического цикла, а также основные показатели работы зерноуборочных комбайнов.

Определялось такке шиишио степени заполисиил бункера,па уллотшшцео зоздойстаио х;-доиоЙ части ко«баШ1£ на почву.. Экспериментальные исследования проводились на полях совхоза-техникума "Ейский" Краснодарского края на уборке озимой гсионизд сорта Краснодарская 57 комбайнами СК-5М "Нива" и Дон-1500. Выбор места проведения полевых опытов обусловлен близостью^

Дриродно-клш/.атических условий Краснодарского края и основных провинций возделывания зерновых колосовых культур з КНР,

Определенная часть исходной информации определена также путем обработки статистических данных, собранных в КНР.

Полевыз экспериментальные исследования и обработка их результатов проводились в полном соответствии с существующими ГОСТами и ;/.етсдика\".и.

В четвертой главе диссертации представлены основные результаты экспериментальных' исследований я оптимизации процесса тех- / нслогического обслуживания зерноуборочных комбайнов.

Установлено, что зависимость твердости почвы рп от коэффициента заполнения бункера по следам колес имеет параболический характер. Например, при Т& =0,5 прирост твердости почва составляет дрг1 = 3,5%, а при заполненной бункере ( "¡б - I) получено Дрп = 27,2%. Эти закономерности долз-лш учитываться при создании комбайнов с бункерами повышенной вместимости.

Устансвлуло, что основные составляющие времени технологического цикла зерноуборочных комбайнов алеют стохастический характер изменения, что обусловливает необходимость применения вероятностных методов исследования.

Например, для комбайна Дон-1500 средняя продолжительность цикла заполнения бункера! при урожайности 4,5 т/га составила "Сц,?, - 29,9 ¡он при коэффициенте вариации = 32%.

Б качестве важного элемента технологического обслуживания ко:/.ба/.на определялась продолжительность выгрузки зерна из бункера, среднее значение которой для комбайна Дон-1500 составило "Ъгы ~ 'Ь'-" ПР11 кззф.ипцкенто вариации ~

Определялись также потери времени, смены, связанные с взаиглным ожидание:.: комбайнов и транспортных средств.

Для комбайна Дон-1500 при урожайности 4,5 т/га и расстоянии перезозки зерна автомобилем-самосвалом ГАЗ-ОАЗ-бЗБ средняя продолжительность одного окндапкя составила Хо.^ь ~ О ,Ь7 мин при коэффициенте вариации 25%, средняя продолжительность ожидания для автомобиля составила ^ '"ин ПРК коэффициенте вариа-

ции 922.

Аналогичные числовые характеристики были определены и для комбайна СК-5И "Нива". При атом установлено, что с увеличением вместимости бункера комбайна увеличивается вероятность ожидания

автомобиля, и .соответственно- возрастает_."Хо.*т.-. Например ,..лра___:

обслуживании комоайна aOH-IöCü Х0>.ст было бельке ь срздлс-м ка 21$ по сравнению с обслуживанием Oli-ö'J. "Низа".

Ьродолкатолыюзть о:?1'.д:п:г>~ комбайна с запелиэнннм еун::е-Po;d Хоу.-ь ьозрастаог с увеличение:,, расстояния перевозки зерна. 'Определена токг.е стзодниз продолжительности цхспг. технологического обслу.г.изапия автомобилем при перевезло зерна от юембе.'ноз с учетом урожайности и расстояния. j ;

Па основании о поп орю.<онюв и статистических данных притеснительно к условиям I3i? определены такие: опеле,альнпо сроки уборки пшеницы; высоты среза; рекомендуемые значения ширины захвата и рабочие скорости комбайна с учетом уро>::айнсстк, .длины гона и соотношения масс зерна и соломы; составляющие баланса мощности комбайна. Полученные результаты сксперименталькых исследований позволили выполнить оптимизационные расчеты, основные результаты которых приведены ншхе.

Наличие оптимального решения применительно к удельное зхсс-

тимости

9г

s

эквивалентность критериев ( 3, 4) наглядно пока-

зано на рис.-L.

1 /

М'Л !

Wy

! 1 ! _ 1

\ / \

VI N, \ \ diu

Л I 1 \ !

1

г'Ь

,0 \

Eni

О 0,Z У,'Л 0,6 0,3 1,0

С7

--

Рис.I. Зависимости цикловой производительности комбайна \\Л4 и удельных энергозатрат от удельной вместимости бункера.

Оптимальные вместимости теинологических емкостей определялись на основании (6...II) с учетом принятой в КНР технологии уборки незерновой части урожая как в данный период, так и на перспективу.

Незерновая часть урожая в КН? в данный период убирается в осноеном по копонной и валковой технологиям.

Оптимальные вместимости бункера и копнителя ClKopt

'для копонной технологии определены на основании (6, 7) и представлены на рис.2 в виде номограммы в функции пропускной способности (¡у и потерь времени Т^то , связанных с выгрузкой зерна из бункера и о;эданисм транспортных средств. Последовательность определения й^а^ и 0к.Ср{; показана стрелками. Значение ОЦо^ ьалковой технологии определяется в виде частного случая в пределах первой четверти.

Q-eopi, жн rTisOc

\ 8

6

V: ( - —й- — __1 — -л щ

■ 1 ■ 1 t • 91 ^ 't -------

20 16 Л?3 12 8 Ч

■ Qxopt

г %■

Ч

Рис.2. Номограмма для определения оптимальной вместшлости бункера Qsopt ПР'Л коленной и валковой технологиях и копнителя Qi:opt при коленной технологии в функции пропускной способности комбайна .

С учетом тенденций более широкого использования в КНР со; ломы в качестве корма для животных на ближайшую перспективу

(до 5 лет) обоснованы следующие соотношения между различными , технологиями уборки незернсвой части урокая: коленная -1 валковая - 5%, поточная - 20$.

__________ОаП'лм-шЩа шост.:\'.х>?'л ¿логических е:/лостз" для этих

услоллл оллллл : лл.: ко л г.и:л.;:.' (5 ,-1СГ"1'0":: 'ттретуггаэл-зян-в-вн— до ^¡окогр;с"С! га уле.З.

М' 30 6 0 ±о

-ЛИ.

мЗ 16

■ Но суп:

о Ч О

-@кор{ Чн--

лрллл.лл вксора л.лг.лллльчо; лрл. -,-,0- , коп^лтелл

в. .-.о .г; ллслл к .ов.ч

цотсчго

и а

¿хлэлогкллл

.'.ОМЕГУ

"длл о1/ ,. в. :;■> рас от.

Аналогичное рлсчллк п комограума вклоллслл ллчлс? ча Ролл? отдаленную перспективу до 10 лет. Пояучечваа в г то Г. чао 1-й диссертации результата могут быть использованы при рззраоотке псрспсктнвнпх к.-лл гр:,лл л.' лллло./Сллочллх комбмГ.чов г,

Другая часть о л .л:.л: ллллл лл:;х рллчолов в ■ 1 .лч-рло". 1:л~лв связана с обоснованием потребного числа транспортных средств для перевозки зерна ст комбайнов в соответствии с равенствами Со, 16. 17). При этсм в связи с изменчивостью цен на машины и топливе; в (15) осущпо-иизл лчлречол к бг.зразмоункм отлоелг^.:;--квм затратам 0;Г.Ю СгМ)/( Ст + С« ) нуч-ом ДОЛОВИЛ ¿¿ОХ ЧЛС'лСЛ равенства па сумму ( С* * Сп

Многовариан-гные раетстк'чраесматриваомоп ка* аштаческоп модели проводились с использованием персонального компьютера тина 1Ш ?С. Соответствующая программа продставлспп в диссертации в виде приложения.

Общие закономерности изменения затрат Стпо и коэф!нгциеп-

тов простоя Кт и Кп комбайнов Дон-1500 и автомобилей КаглАЗ-|55102 в функции числа автомобилей я представлены на рис.4, при числе комбайнов 171 = 4, длине гона = -1000 м, урожайности озимой пшеницы =4 т/га и расстояниями перевозки зерна 1е = 4000 м.

ЛОГ 0,8

-]-1-1-|-г

/laH-t^oo, т=ц,ив-4т/га Cc = ltOOQ«

О 1 Z 3 4 У 6 7

п->-

Рис.4.Зависимости затрат от простоев Cmno и коэсЭДзициентоз простоя комбайнов Km к автомобилей Кп от числа автомобилей Л при заданном числе комбайнов ТО = 4-

Коэффициент простоя комбайнов ' о ростом числа У) автомобилей интенсивно уменьшается, тогда как Кп возрастает, поскольку увеличиваются простои автомобилей в ожидании заполнения бункера. Оптимальными з указанных условиях являются четыре комбайна ( ТПорс f 4) и три автомобиля Т!оП= при Cmno = = OmDo m'in ,

Расчетами установлены закономерности влияния на основные показатели функционирования уборочно-транспортных комплексов Стпт.опйп > Km » Кп основных параметров комбайнов и транспортных средств, а также внешних факторов: вместимости бункера Qe , числа бункеров зерна, выгруженных в кузов транспортного агрегата TIsk '» длины гонаЬ'; расстояния перевозки зерна Се j 11^.

Б качестве примара таких зависимостей на рис.5 показано влияние на Cmr.omin числа комбайнов ГЛ и числа шгрукаомых в кузов автомобиля бункеров Лек. •

f ОЗй

пои (ъои Z-IOQOm-

i.e~¿i-C30rt lis-^т/га

3 Ц- 5 6 7т

Ряс.5.Зависимости хлшкмальнкх затрат Cr.w»m>n он

простоев от числа комбайнов з группе ТП и числа бункеров f¡CK , выгружаемых з кузов автомобиля.

При этом численное значение Cmrwnv.n с ростом ГП и "Пек также возрастает.

Влияние па затраты С»г.«огл'<п сплзлпл с ;>,: лштгсяъ-üssíu переездами автомобилей от одногс хомоанна к , а

та;с-.:е о еоотнэтстнунднм по сто:.', вералтнсегл л рос »-ел н еннннп.:' заполнения второго бункер:--. Из этого результата ела....-/--, с точна зрения росурснсбоременнл целесообразно примерное равенство фактической трузонодьсмпости транспортного агрегата и стимости бункера комбайна,

Суцоотиснлоз влияние вместимости бункера Qs на затраты от простоев- Cmnomin показано на рис.в. ■

0,5d0-ÜM

Iríooj.-« ! Сс=чааогл

- Us-'í Г/га —

O-Di-ifiM^ -

глс.о.оаннеимсстн еан-ннеалнних затрат от простоев Cnmaínin от числа комбайнов в группе Ш к вместимости бункера ко&сайиа £>-

Уменьшение затрат Стгюго-.п при росте связано с

тем, что при увеличении снимется вероятность простоя комбайнов в одщдании прибытия транспортних средств.

Для обоснования практических рекомендации по 'эффективному использований зерноуборочных комбайнов и транспортных средств в условиях КНР выполнены многоварнантные оптимизационные расчеты для всего возможного диапазона изменения основных .внешних факторов: длина гона [_, ; урожайности ; расстояния перевозки (е -

Расчеты проводились на базе перспективных для условий КНР зерноуборочных комбайнов Дон-1500, СК-5М "Нива", СКД-6 "Сибиряк", Пекин 41_2-2,53 и автомобилей-самосвалов ГАЗ-САЗ-5ЭБ, ■ ЗКД-{/2<53-554, КамАЗ-55102, а также тракторных прицепов 2ПС-4-887Б с тракторами типа МТЗ-60(82).

Все возмогшие оптимальные количественные сочетания указанных комбайнов и транспортных средств при всех возможных значениях 1_ ,Цс приведены в диссертации в виде многовариантной таблицы.

Фрагмент этой таблицы представлен ниже на примере комбайнов Дон-1500 и автомобилей-самосвалов.

Полученные в диссертации результаты моделирования состава уборочно-транспортных комплексов позволяют в зависимости от конкретных прародно-производственных факторов использовать зерноуборочные комбайны и трг'^поотные средства с наименьшими затратами ресурсов.

Результаты выполненного исследования для условий КНР имеют не только экономические, но и важное научное значение в плане более широкого применения современных методов оптимизации сложных технологических процессов.

Расчетный экономический эффект от практического применения результатов исследования определяйся по экономии приведенных затрат и топлива. Суммарный экономический эффект от опти-мкзации вместимости технологических емкостей, зерноуборочных комбайнов и состава уборочно-транспортных комплексов в ценах ; 13Э0 г. составляет 2,39 руб/га, а на всей площади возделывания зерновых колосовых культур - 65,77 млн.руб. или 200,31 юаней при одновременном росте производительности до 20$.

Сратвт табл,:"ды еп^/.мълаХ количественных сочетай::^ !

зсрлоуборочяйх ко:.'.с-..:::яов Доз-1500 к азтомобллей дла условий ;

Число комбай- во? -^'ОЛС с лю.мобилей 1

ГАЗ-САЗ -53Б ; 1 -¿54 ] ! Кг: ''.О— ООл 1

нов Рас 2 7'0?/:'У. С' пер-во г.;. зерна, к. |

2 "1 Г" ■ / 1 ^ 1 1 6 1 с "1 | 10 1 2 ! 4 ! с I 8 ! 10 1 о 1 4 1 ! 6 ь 1 > ; ;10

Дли ¡а с"0Э урожайность 2 т/га 1 (

I I I I I I I I 1 I I I I I I !1

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 I I т I I

3 3 О 3 о о 3 2 3 3 3 3 I т о. 2 2 2

4 3 О и 4 4 4 2 4 4 4 I 2 2 2 2

5 4 / 4 4 4 2 4 4 5 5 I 2 3 3 3

Дли ¡а гона 1000 м урожайность 5 т/га

I I 1 I I . I I I I I I I I I I I

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

3 3 О 3 •О и 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2

4 3 4 4 / 4 О ^ 3 4 4 ' 4 3 3 3 3 3,

5 4 'х 5 5 5 Л 4 4 5 5 3 3 3 4 4! I

.Соответствующая экономия топлива при этом составляет 0,58 кг/га г. 16200 т - дая всей шюдадл.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ,. I. 3 условиях КНР гоганица (в основном озимая) является одной из важнейших сельскохозяйственных культур, под которой занято 27,94 млн.га или 24,5% всей посевной площади. Однако уровень механизации ее уборки составляет зсего 5%, что обусловливает актуальную необходимость разработки перспективных ресурсосберегающих методов использования средств уборки.

2. Предложена обобщенная комплексная математическая модель взаимосвязанной оптимизации вместимости технологических емкостей зерноуборочных комбайнов: бункера , копнителя кузова сменяемого прицепа ■ (1П , а также состава уборочно-транспортных комплексов, обеспечиЕазгдая работу агрегатов с наименын. ми затратами ресурсов,

3. Применительно к условиям КНР с учетом соотношений по площади между копонной, валковой и поточной технологиями уборки й'езерновой части урожая определены в виде номограмм оптимальные

.'.-'•гместагости технологических емкостей современных и перспектив-■ ных зерноуборочных комбайнов с учетом всего диапазона изменения условий работы.

4. В результате вероятностного моделирования уборочно-трачспортного процесса методагли теории массового обслуживания установлены оптимальные по минимуму затрат от простоев кодичест- ° венныэ соотношения меэду перспективными для КНР комбайнами Дон-1500, СК-5Ы "Нива",. СКД-6 "Сибиряк", Пекин \\J~L-2,5В и автомобилями типа ГАЗ-САЭ-53В, ЗИЙ-5Ш-554, КамАЗ-55102, при всех возможных диапазонах изменена длины гона]^ = 600...1000 м, урожайности пшеница ЦБ = 2.,.5 т/га и расстояния перевозки зерна Д - 2...10 км.

' 5. Установлено, что с увеличением числа комбайнов з группе возрастаат затраты от простоев в оптимальном редаме работы. Так, росту оптимального числа комбайнов ТПор^ на 50,% соответствует' прирост минимальных затрат Стпош'т. ст простоев на 21,5$.

6. Ыннимадъные затраты от простоев Стпот\п уменьшаются с ростом вместимости бункера 0,Б . Например, у комбайна Дон-1500

ЛРИ Gb ~ ^ ^^'а-щ-зг-Ч С .-.ine win в дна с лишним раза меньше

по ставнепию о GK-5M "Нива" при Qrj - 3 м3, это связано с_______

уменьшением вероятности простоя с заполненном бункером при росте Qg .

7. Наименьшие затраты от простоев Cmnomln имеют место, когда грузоподъемность транспортного агрегата соответствует массе зерна заполненного бункера. При выгрузке в кузов автомобиля двух бункеров затраты Cmnörnm возрастают примерно в 1,5 раза.

3. Практическое применение результатов исследования в условиях КНР обеспечивает расчетный экономический эффект в ценах до 1930 г. з размере 2,39 руб/га, а на всей площади возделывания зерновых колосовых культур 66,77 млн.руб. или 200,31 млн. юаней при одновременном росте производительности агрегатов на 20£. Экономия топлива при этом составит 0,58 кг/га или 16200 т на всей площади возделывания зерновых. •

Основные положения диссертации опуЬликованы

в следующие работах:

1. Смй Сян. Особенности транспортно-технологического обслуживания при уборке колосовых культур в условиях КНР. « Сб.научных трудов ММИСП, 19Э0. - С.52-54.

2. Зангиев A.A., Сюй Сян. Оптимизация технологического обслуживания зерноуборочных комбайнов. - Сб.научных трудов ММШ, 1991. - С.74-88.

Подписано в печать2£os.*i.3aKjZZl Тиу>. /ОО , ШСП им. В.П.Горячкина,