автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технология сборочно-транспортного процесса при уборке зерновых культур с применением стационарно-передвижного бункера-перегрузчика

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Технология уборки зерновых культур и роль транспорта в уборочном процессе.

1.2. Условия работы транспортных средств при уборке зерновых культур.

1.3. Технологические схемы сборочно-тран-спортного процесса при уборке зерновых культур.

1.4. Выводы и задачи исследования.

2. ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАШИН В УЕОРОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЯХ

ПРИ УБОИСЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР.

2.1. Постановка вопроса и основные положения теории массового обслуживания.

2.2. Потребное количество транспортных средств для обслуживания комбайнов при прямых перевозках зерна.

2.2.1. Обзор литературы.

2.2.2. Расчет потребного количества транспортных средств для обслуживания комбайнов при прямых перевозках зерна.

2.3. Вместимость межоперационных емкостей-компенсаторов уборочно-транспортных поточных линий.

2.3.1. Обзор литературы.

2.3.2. Расчет вместимости стационарно-передвижного бункера-перегрузчика.

2.3.3. Выбор схемы стационарно-передвижного бункера-перегрузчика.

2.4. В ы в о д ы.

3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРШЕЙТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа и методика экспериментальных исследований

3.2. Расчет ошибок измерений при проведении опытов.

3.3. Результаты и анализ экспериментальных исследований.Ю

3.4. В ы в о д ы.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХ НОЛОГИИ СБОРОЧНО-ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА ПРИ УБОРКЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

С ПРИМЕНЕНИЕМ СТАЦИОНАРНО-ПЕРВДВИКНОГО БУНКЕРА-ПЕРЕГРУЗЧИКА В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРА-ЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОИ ЗОНЫ.

4.1. Условия работы машин при выполнении сборочно-транспортного процесса.

4.2^ Определение числа комбайнов в уборочной группе.

4.3. Определение оптимальной вместимости стационарно-передвижного бункераперегрузчика

4.4. Технико-экономическая эффективность технологии.

4.5. Пути совершенствования технологии.1^

4.6. Выводы.

В соответствии с решениями ХХП съезда КПСС сельскому хозяйству за пятилетие будет поставлено 1870 тыс. тракторов, 1450 тыс. грузовых автомобилей, 600 тыс. зерноуборочных комбайнов и много другой техники. Будут осуществлены меры по увеличению поставок и более рациональному использованию средств химизации земледелия.В 1985 г. сельскому хозяйству будет поставлено не менее 115 млн. тонн минеральных удобрений. Значительно улучшится использование ресурсов органических удобрений.В результате интенсификации сельскохозяйственного производства урожайность зерновых культур за годы одиннадцатой пятилетки будет повышена в среднем по стране до 2 тонн с гектара, а среднегодовое производство зерна будет доведено до 238...243 млн. тонн.В связи с увеличением производства сельскохозяйственной продукции возрастает роль транспорта. Уже сейчас транспорт лимитирует сельскохозяйственное производство. Велика транспортная доля затрат в стоимости сельскохозяйственной продукции. Особенно большие объемы перевозок транспортные средства выполняют в период уборочных работ, в частности, при уборке зерновых культур. Сравнительно короткие сроки уборки этих культур и значительные объемы работы определяют большую потребность в транспортных средствах. Как правило, хозяйства не могут в полной мере обеспечить потребности в автомобилях, поэтому на период уборочных работ транспортные средства привлекаются из других отраслей народного хозяйства, в связи с чем расходуются дополнительные средства, нарушается ритмичная работа промышленных и строительных организаций.Вместе с тем, производительность транспортных средств, используемых на уборке зерновых культур, низка. Она находится в пределах 12.. .20 т за смену. Это объясняется сложными условиями выполнения сборочно-транспортного процесса. При уборке зерновых культур транспортные средства выполняют сборочную и транспортную операции, условия реализации которых весьма различны. Так, при выполнении сборочной операции транспортные средства работают в более тяжелых условиях: они движутся по полю, характеризуемому большим коэффициентом сопротивления движению и плохим сцеплением движителей с почвой. При поточных методах уборки зерновых культур требуется жесткая согласованность транспортных средств с комбайнами во времени, которая, как правило, нарушается из-за случайного варьирования рабочих циклов как комбайнов, так и транспортных средств. В результате производительность производственной линии вцелом снижается. При этом увеличение грузоподъемности транспортных средств не приводит к существенному увеличению их производительности и связано с излишним уплотнением почвы.Более того, из-за сложных условий передвижения по полю, применение большегрузных транспортных средств в поточных линиях часто вообще невозможно.Целью настоящей работы является повышение эффективности использования комбайнов и транспортных средств при уборке зерновых культур.Одним из путей решения этой задачи является совершенствование технологии сборочно-транспортного процесса в направлении углубления специализации транспортных средств на выполнении сборочной и транспортной операциях при меньшей зависимости звеньев производственной линии друг от друга.На защиту выносится технология сборочно-транспортного процесса при уборке зерновых культур с применением стационарно-передвижного бункера-перегрузчика и зависимости для определения параметров бункера-перегрузчика, потребного количества сборочных и транспортных средств, а также для расчета экономической эффективности технологии.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучением патентно-технической литературы установлено, что для осуществления предлагаемой технологии сборочно-транспортного процесса при уборке зерновых культур нет удовлетворительных технических решений. Полученное нами новое техническое решение конструкции стационарно-передвижного бункера-перегрузчика (а.с. 577172) позволяет устранить этот недостаток. По предварительным расчетам был сконструирован и изготовлен стационарно-передвижной бункер-перегрузчик, который позволил осуществить технологию сборочно-транспортного процесса с его применением. Полученные положительные результаты показали, что данная технология полностью себя оправдала.

2. Проведенными наблюдениями за работой уборочно-транспор-тных поточных линий в условиях Центрально-Черноземной зоны установлено, что интервалы движения сборочных и транспортных средств распределены по показательному закону. Потребное количество сборочных и транспортных средств для обслуживания комбайнов, с учетом случайных значений интервалов, может быть рассчитано по формуле (2.38).

3. При определении вместимости стационарно-передвижного бункера-перегрузчика уборочно-транспортную поточную линию, представляющую собой сложную систему, целесообразно разделить на две подсистемы: комбайны - сборочные средства и бункер-перегрузчик - транспортные средства. Количество сборочных средств в первой подсистеме рассчитывается из условия обеспечения работы комбайнов (главное звено) с необходимой степенью загрузки, определяемой по опыту работы передовых комбайнеров, что позволяет рассчитать технические средства второй подсистемы, принимая ее как разомкнутую одно канальную систему массового обслуживания с очередью и используя показатели поступления зерна от первой подсистемы в бункер-перегрузчик.

4. Расчеты показывают, что процесс работы уборочно-транс-портных поточных линий с использованием стационарно-передвижного бункера-перегрузчика не успевает установиться в течение рабочего времени суток. Поэтому расчет вместимости бункера-перегрузчика следует производить по формуле (2.44), полученной применительно к одноканальной разомкнутой системе массового обслуживания с очередью для переходного процесса. Вместимость бункера-перегрузчика зависит от коэффициента загрузки транспортных средств, количества зерна, поступающего от группы комбайнов за рабочее время суток, и заданного уровня надежности того, что при работе уборочно-транспортной поточной линии бункер-перегрузчик не будет переполняться.

5. Удельные затраты энергии на выгрузку зерна из бункера-перегрузчика могут быть определены по полученной нами эмпирической зависимости (3.12). На основании этой зависимости, с учетом ограничений высоты (2,0 м) и ширины бункера (2,8 м) требуемая вместимость бункера-перегрузчика достигается за счет длины.

6. Оптимальная вместимость стационарно-передвижного бункера-перегрузчика определялась по критерию приведенных затрат средств.

Для условий ЦЧ8, характеризуемых тем, что в уборочно-транспортные поточные линии включают б.8 комбайнов СК-5 или СК-6, от которых за рабочее время суток поступает 200.600 т зерна, а средняя удаленность полей от пункта послеуборочной обработки зерна - 5.10 км, оптимальная вместимость бункера-перегрузчика равна 50 м3.

7. При крупногрупповой работе комбайнов технология сборочно-транспортного процесса с применением стационарно-передвижного бункера-перегрузчика по технико-экономическим показателям превосходит прямоточную технологию. 3 результате увеличения производительности транспортных средств потребное количество их при разной грузоподъемности сокращается в средних условиях ЦЧЗ на 20.50 %, производительность труда увеличивается па 8.36ЯЧ а годовой экономический эффект в расчете на один стационарно-передвижной бункер-перегрузчик, обслуживающий 8 комбайнов СК-5 или СК-6, составляет 440.1240 руб. Чем больше грузоподъемность транспортных средств, тем больше технико-экономический эффект.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981. - 233 с.

2. Агар к ов В.И.,Музратов B.C. Оптимальная вместимость бункера-накопителя. Механизац. и Электр ифик. соц. сел. х-ва, 1972, 15 II, с. 41.42.

3. Багир-заде Е.М. Метод статистического моделирования при оценке уборочно-транспортных процессов. Науч. тр./ВИМ, 19 73 , т.59, C.I52.I60.

4. Бакулаев Л.С. Элементы теории и расчет производственного процесса уборки урожая. Докл.ВАСХНИЛ, 1967,й» 4, с. 41.43.

5. Барун В.Н., Игнатов В. Д. Эффективно сть применения большегрузных автомобилей на уборочно-транспортных работах. Механиз. и электриф. сел.х-ва, 1981, й 10, с.И., • I ^ •

6. Беляев Н.М. Тенденция развития зерноуборочной техники. Механиз. и электриф. соц.сел.х-ва, 1979, J5 8, с.55 .58.

7. Бессарабов М.Н. Транспорт на уборке урожая.-В сб.: Проблемы комплексной механизации транспортных работ в сельском хозяйстве: Тез.докл.-М., 19 79, с.9.10.

8. Бурьянов А.И.,Ялтанцев В. Т. Исследование параметров компенсаторов для обеспечения бесперебойной работы уборочно-транспортной поточной линии. Науч.тр./ ВНИПТИМЭСХ, 1974, вып.17, с.144.152.

9. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем.-М.: Наука, 1978. 399 с.

10. Буянов В . А . , 3 я з е в В. А. Обслуживание сельского хозяйства автомобильным транспортом. М.: Транспорт, 1972. - 119 с.

11. П.Вентцель E.G. Исследование операций. М.: Наука, 1980. - 208 с.

12. Вентцель E.G. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. - 576 с.13 . Г о б е р м а н В . А . , С и н ь к о в Г . И . Вопросы проектирования и расчета поточных линий. Вестник сельскохозяйственной науки, 19 63, Л> 12, с.120.125.

13. М. Г р и ц к о С.М.,Долгодворов Г . М . , Широких А . П . Накопитель зерна. Техника в сел.х-ве,-1979, II, с.71.

14. Долгодворов Г.М . ,ДолматовЭ.В. Уборочно-транспортные группы на уборке зерновых. М.: Колос,1977. 128 с.

15. I у к е в и ч К.,Кункевич П.,Бунчук И . , Ш и л о И . Резервы повышения производительности зерноуборочных машин. Техника в сел.х-ве, 1976, $ 6, с.16.18.

16. А.с. 8I68I6 (СССР). Передвижной перегрузчик/Ф.С.Завали-шин, М.Т.Золотых. Опубл. в Б.И., 1981, J.' 12, с. 65.

17. А.с. 577172 (СССР). Передвижной перегрузчик для зерна сельскохозяйственных культур /Ф.С.Завалииин, М.Т.Золотых. -Опубл. в Б.И., 1977, Л> 39, с.50.

18. Завал и шин Ф. С., Золотых М.Т. Снизить простои посевных агрегатов. Техника в сел.х-ве, 1981, й 3, с.6.7.

19. Завал и шин (2. С., Золотых М.Т. Специализация сборочно-транспортных функций на уборке зерновых культур. В кн.: Материалы в помощь сельскохозяйственному производству, вып.5, ч.1У. - Воронеж: Центр.-Черн.кн. изд-во,1979, с.44.47.

20. Игнатов В.Д. Организация перевозок грузов в колхозах и совхозах. М.: Россельхозиздат, 1978. - 204 с.

21. И г н а т о в В . Д . Транспорт на уборке зерновых в Сибири. Новосибирск: Зап.-Сиб.кн.изд-во, 1980. - 96 с.

22. К а п л а н о в и ч М . и Др. Автомобили на уборке зерновых. Техника в сел.х-ве, 1970, № 5, с.14. 17.

23. К а п л а н о в и ч М . С . К вопросу использования автопоездов для перевозки зерна от комбайнов. Науч.-тех.бюлл./ ВИМ, вып.7.8. -М., 1970, C.I2.I6.

24. К а п л а н о в и ч М . На уборке урожая используются стационарно-передвижные компенсаторы. Сел.механизатор, 1971,1. J5 8, с.26.27.

25. Капланович М. С., Корм а ков П . Ф •. , Финкель Р. Б. Транспортные работы на уборке. М.: Рос-сельхозиздат, 1972. - 190 с.

26. К л е й н р о к JI . Вычислительные системы с очередями М.: Мир, 1979. 600 с.

27. Коганов Л.Б. Методы расчета поточных производственных линий на уборке урожая. Механиз. и электриф. соц.сел. хоз-ва, 1963, J3 3, с.18.19.

28. К о ф м а н А . , К р ю о н Р . Массовое обслуживание, теория и приложения. М.: Мир, 1965. - 302 с.

29. Красников В.В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1973. - 464 с.

30. К у л и к о в Н . U . , А н г и л е е в 0 . Г . Обоснование оптимальной величины машинных комплексов и уровня их производительности. Вестник сельскохоз.науки, 1978, II,с.86.94.

31. К у р о п а т к и н Б . Применение самоходных бункеров-накопителей в Алтайском крае. Техн. в сел. хоз-ве, 19 71, J'; 8, с.25.29.

32. JI и п к о в и ч 3 . И . Зтапы и направления исследований, разработки и внедрения поточных технологий уборки зерновых культур. Науч.тр ./ВНИПТИМЭСХ, 1979, вып.35, с.88.98.

33. JI и п к о в и ч 3 . И . и др. Применение большегрузных накопителей-перегружателей в уборочном процессе. Науч. тр. / ВНИПТШЭСХ, 1977, вып.26, с.58.63.

34. М а к с и м ов Г.Л.,АвдонинаА.Л.,Ху-з и н В . X . Транспорт и экономика. Чебоксары: Чуваш.кн. изд-во, 1982. - 96 с.

35. Матвиенко К . И . Опыт уборки урожая в Казахстане. Техника в сел.хоз-ве, 1977, JC 7, с.16.19.

36. Мельников С.В.,Алешкин В. Р., Р о щ и н П . М . Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. - 168 с.

37. Методика определения технико-экономической эффективности новых сельскохозяйственных машин / А.П.Колотушкина, Л.И.Чернышева, Р.А.Колчина. М.: ОИТИ, IS61. - 118 с.

38. М о р о з о в А . X . Техническая диагностика в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1979. - 207 с.

39. Мурзабаев С.,Глотов В.,Глаголе в с к и й В . катва без комбайна. Сел.хоз-во Казахстана, 1979, j:> 7, с.33.

40. Н е ф т е п р о д у к т ы в сельскохозяйственном производстве: Справочник. U.: Колос, 1979. - 223 с.

41. Николаев П . А . , П е н к и н М . Г . Поточная технология для засушливых зон Казахстана. Механиз. и электриф. соц.сел.хоз-ва, 1969, & 6, с.10.12.

42. Новиков 0.А.,Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. М.: Сов .радио ,1969 399 с.

43. Н о в ы е организационные формы использования техники в колхозах, совхозах и межхозяйственных объединениях. М.: ВНЙИТЭИСХ, 1978. - 52 с.640 с н о в ы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах: РТМ 23.2.36-73. М.: ВИСХОМ, 1974. - 148 с.

44. П е н к и н U , Г . О применении теории массового обслуживания к исследованию уборочно-транспортных процессов. Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана, 1577, № 12, с.104. 109.

45. П е н к и н М . Г . Размеры накопителя для поточной линии.-Механиз. и электриф. соц.сел.хоз-ва, 1977, й 8, C.9.I0.

46. П е т р о в В . Бункер-накопитель. Техн. в сел.хоз-ве, 1969, й 5, с.19. .21.

47. Пискарев А.В.,Игнатов В.Д. Некоторые вопросы теории и расчета уборочно-транспортной поточной линии с применением промежуточного компенсатора. Науч.тр./Новосиб.СХИ, 1969, т.ЗЗ , с.75.79.

48. Пис карев А. .Игнатов В. Новое в транспортировке зерна от комбайнов на ток. Сел.хоз-во России, 1969, 15 7, с.22.24.

49. П лохов С. В семь раз быстрее: Автотракторные поезда на хлебоперевозках. Сел.хоз-во Казахстана, 1962, Л> 8, с.18.20.

50. П л о х о в С.Г. Интенсификация перевозок урожая на целине. В сб.: Проблемы комплексной механизации транспортных работ в сельском хозяйстве: Тез.докл. -М., 1979, с.12.13.

51. П лохов С . Рациональный метод перевозки зерна от комбайнов. Автомоб .транспорт, 1961, J5 8, с.II. 13.

52. Плохое С.,Мандрица В. Удешевим перевозку зерна. Сел.хоз-во Казахстана, 1966, .'* 7, с.16.18.

53. Пособие по эксплуатации машинно-тракторного парка/ Под общ.ред.Фере Н.Э. М.: Колос, 1978. - 256 с.

54. Прейскурант й 13-01-01. Единые тарифы на перевозку грузов автомобильным транспортом. М.: Госкомцен РО£СР, 1981. - 71 с.

55. Пугачев А.Н. Повреждение зерна машинами. М.: Колос, 1976. - 320 с.

56. Р е к о м е н д а ц и и по рациональной организации работ комбайнов и транспорта на уборке^хлебов. М.: Россельхоз-издат, 1974. - 72 с.

57. Романов с кий В . И . Применение математической статистики в опытном деле. М.-Л.: ОГИЗ ГОСТЕХиздат, 1947. - 247с.

58. Рунчев И.С.,Бурьянов А. И. Взаимодействие зерноуборочной и транспортной линий. Механиз. и электриф соц.сел.хоз-ва, 1975, 7, с.31.32.

59. Р у н ч е в М . С . , Л и п к о в и ч Э . И . , h у -ков В . Я . Организация уборочных работ специализированнымикомплексами. М.: Колос, 1980. - 223 с.

60. Р у н ч е в М . , Мещеряков В.,Бурьянов А . Комбайну ни минуты проотоя, транспорту - полную нагрузку. - Сел.хоз-во России, 1973, J5 6, с.22.24.

61. Русанов А.И. .Панкратов Н.А. Новое в механизации уборки зерновых и кормовых культур в Чехословакии. Механиз. и электриф. соц.сел.хоз-ва, 1968, Je 6, с.55. 57.

62. Русинов А . , Б а з у н о б Г.,ЧуркинГ. Бункер-накопитель. Сел .механизатор, 1974, j'> 4, с.22.23.

63. С а а т и Т . Ji . Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Сов.радио, 1971. - 520 с.

64. С а у л ь е б В. К. Математические модели теории массового обслуживания. М.: Статистика, 1979. - 96 с.

65. Семена и посадочный материал сельскохозяйственных культур. М.: Изд-во стандартов, 1973. - 190 с.

66. С и с т е м а ведения хозяйства в колхозах и совхозах Центрально-Черноземной зоны. Воронеж: Центр.-Черн.кн. изд-во, I960. - 415 с.

67. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на I98I-I990 годы. 4.1. Растениеводство. М.: ЦЧИИТЗИ, 1982. - 848 с.

68. Системы земледелия Воронежской области. Воронеж: Центр.-Черн.кн.изд-во, 1982. - 192 с.

69. Т а р а с е н к о Л . П . Пути снижения травмирования зерна. Сб.науч.тр. /Воронежский СХИ, 1983, с.5.26.

70. Тарасе н ко Л.П.,Резничен ко И. А. Влияние внешних нагрузок и физико-механических свойств семян наих травмирование и посевные качества. Сб.науч.тр./Воронеж.СХИ, 1983, с.26. .44.

71. Техника сельскохозяйственная: Методы экономической оценки. ГОСТ 23728-79-Г0СТ 23730-79. М.: Госкомстандарт СССР, 1979. - 24 с.

72. Ф и л и п п о в А . И . Состояние и перспективы развития механизации уборки зерновых культур в СССР. Науч.тр./ВЛСХНИП, М.: Колос, 1977, с.З . .II.

73. Ф и н н 3 . А . , К о м з а к о в a JI . Н . Статистическое моделирование процессов поточной уборки сельскохозяйственных культур. Механиз. и электриф.соц.сел .хоз-ва, 19 70, J;> 7,с.4 6. 49.

74. Хробостов С.Н. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1973. - 608 с.

75. Ч е т ы р к и н Е . М . Теория массового обслуживания и ее применение в экономике. М.: Статистика, 1971. - 103 с.

76. Экономическая эффективность новых сельскохозяйственных машин /Под ред.)г:итнева Н.Ф. и Колотушкиной А.П. -М.: Машгиз, 1961. 316 с.

77. Я н к о В . М . Теория и расчет оптимальных приемных компенсирующих устройств поточных линий. Докл.ВАСХНИЛ, 1965, lh 12, с.38. .41.

78. E>dhE, И. Jndus trie тар ige А г Зр//$ ve г <fohzg/7 dez Kodkung ипс/ Vozrois c/ungung. - Deu/sc/?e agzQitezhnik , 'QbQ , V/, S.2Q.,.sf.юо Ehtich, M. una/ Pziede. £>. "dez 8eg г///

79. Fe£c/tzar?£pot{ t/лс/ seine Monsequonz cfe/7ditekier? vr?cf gre&tocher?en Ttonspozi. — Agzaziechniktg?4f A/1/I S /60 t„f6Z.

80. Of. EichEet, W. Sibukiuz und ^eis/ungzedbs/tj'ahtenc/ez Unsie/iyfozc/ezez /rrr schz/l/aie/se/j tt

81. Udezganc/ гиг mc/i/s/b<err7cfj3ice/7 Pwc/uk/io/7 t/7 dez (^onc/cuiztechq// . Atftctziechnik, /9?1/, M, S. /?8>.