Производительность машино тракторного агрегата

6.4. Производительность машинно-тракторных агрегатов

Производительность агрегата — количество работы, выполняемой им за определенный период времени заданного качества. В зависимости от технологической операции и типа машин производительность агрегата измеряют в гектарах обработанной площади (на вспашке, посеве, культивации, уборке), в тоннах полученной продукции (на зерноочистке, силосовании), в тонно-километрах (при транспортировке грузов), в кубических метрах или тоннах (на погрузочноразгрузочных и других работах).

Кроме того, производительность агрегатов можно выражать в условных единицах. Условные единицы необходимы для плановых и других экономических расчетов, связанных с суммарной выработкой тракторов, а также для оценки и анализа уровня использования тракторного парка по сменной, сезонной или годовой выработке на физический и условный трактор. По объему работ в условных единицах планируют расход топлива, отчисления на ремонт и техническое обслуживание, устанавливают межремонтные сроки и оценивают себестоимость условной единицы работы.

Различают часовую, сменную и годовую (сезонную) производительность машин. В некоторых случаях определяют производительность за рабочий день (дневную).

Часовая производительность характеризует выработку агрегата (машины) за 1 ч. Этот показатель необходим при нормировании, планировании и анализе использования техники. Часовая производительность определяет возможности

техники, но не дает представления об общем объеме работ, выполненных данной машиной.

Сменная производительность определяет выработку за рабочую смену. Сменная производительность зависит от часовой производительности, продолжительности смены и степени использования рабочего времени.

Годовая производительность (наработка) выражает объем работ, выполненный агрегатом за год или сезон (уборочный, посевной и т. п.). Этот показатель характеризует степень загрузки машин в течение года и используется при определении потребности в технике и других технико-экономических расчетах.

Годовая наработка зависит от сменной производительности и числа смен работы агрегата в течение года. Чем больше сменная производительность и чем лучше организовано использование техники, тем выше показатель годовой наработки.

Производительность машинно-тракторных агрегатов можно определить как на основе фактически выполненной работы (фактическая производительность) , так и расчетным путем (расчетная производительность).

В зависимости от исходных данных различают теоретическую и эксплуатационную производительность.

Факторы, влияющие на производительность машинно-тракторных агрегатов, условно можно разделить на три группы.

Первая группа включает в себя факторы, зависящие от эксплуатационных показателей тракторов и машин, входящих в состав агрегата. К их числу относятся скорость движения агрегата, рабочая ширина захвата, мощность двигателя, тяговая мощность трактора и тяговое усилие на различных передачах, затраты времени на проведение технического обслуживания, показатели надежности и безотказности машин и др. Перечисленные факторы определяют технические возможности агрегата.

Вторая группа охватывает факторы, связанные с условиями работы, и прежде всего с особенностями земельных участков, обрабатываемых агрегатами: механический состав почвы, размеры и форма участков, рельеф полей, влажность почвы, засоренность полей и т. п. Эти факторы определяют способы движения агрегатов, удельные сопротивления машин, размеры загонов.

Третья группа содержит факторы, зависящие от уровня организации ма-шиноиспользования, технологии работы агрегатов в загоне (операционной технологии), квалификации трактористов-машинистов, формы организации, оплаты труда и др.

Все эти группы факторов взаимоувязаны.

Чтобы правильно использовать технику, необходимо знать, какое влияние на производительность агрегатов оказывают технические факторы и факторы, определяемые естественными условиями.

Для повышения производительности надо лучше использовать конструктивную ширину захвата агрегата и время смены, а также работать на максимально возможной скорости движения.

Ширина захвата и скорость движения, в свою очередь, зависят от мощности трактора. Производительность агрегата будет тем выше, чем больше тяговая мощность трактора, лучше степень ее использования и меньше сопротивление машин.

Высокий показатель использования мощности достигается правильным сочетанием ширины захвата и скорости движения агрегата.

Ширину захвата увеличивают в тех случаях, когда это не требует больших конструктивных изменений и не приводит к ухудшению маневренности агрегата.

Для агрегатов с неизменной шириной захвата (пахотные и др.) загрузку трактора регулируют скоростью движения, подбирая максимально допускаемую с точки зрения качества выполнения технологического процесса, условий труда и его безопасности.

Тяговое сопротивление машин тесно связано с их техническим состоянием. Сопротивление машины будет минимальным, если своевременно затачивать или заменять новыми рабочие органы, правильно агрегатировать машину с трактором и т. д.

Одним из основных факторов, определяющих производительность агрегатов, является время работы и его использование.

Вопрос использования времени смены заслуживает особого внимания. Усилия механизаторов и организаторов производства (бригадиров, агрономов, инженеров) должны быть направлены на снижение доли непроизводительных затрат времени смены.

Значительный резерв увеличения производительности агрегатов заложен и в использовании повышенных скоростей.

Повышению годовой наработки машин способствует — организация многосменной работы агрегатов. Двухсменная работа в пиковые периоды (вспашка зяби, посев, уборка и др.) позволяет выполнить работы в более сжатые сроки без увеличения числа агрегатов.

Производительность машинно-тракторных агрегатов

Производительность МТА определяется объемом выполнен­ной им работы требуемого качества за определенный промежу­ток времени. Объем работы в зависимости от типа агрегата мож­но определять по величине обработанной площади поля (м 2 , га); по количеству обработанного технологического материала (кг, т) и т.д.

В зависимости от принятого промежутка времени чаще всего определяют секундную (м 2 /с, кг/с и т.д.) и часовую (га/ч, т/ч и т.д.) производительности. Объем работы, выполненной агрега­том за несколько часов, условно называют выработкой или на­работкой (га, т, м 3 и т.д.). Соответственно объем работы, выпол­ненной в течение нормативной рабочей смены (7 ч на основных видах полевых работ), называют сменной выработкой или нара­боткой (га, т и т.д.).

На основании сменной выработки можно определить также дневную, месячную, сезонную и годовую выработки.

Производительность — один из важнейших технико-эконо­мических показателей использования машинно-тракторных аг­регатов, от которого в значительной степени зависит эффектив­ность всего сельскохозяйственного производства. Отличительная особенность сельскохозяйственного производ-ства заключается в том, что каждую операцию по возделыванию той или иной куль­туры следует выполнять в строго определенные почвенно-климатическими условиями оптимальные календарные сроки. Отклонение от этих сроков неизбежно ведет как к количествен­ным, так и к качественным потерям урожая. Указанными осо­бенностями и обусловливается актуальность высокопроизводи­тельного использования МТА.

Производительность МТА зависит от множества факторов, определяемых как параметрами и режимами работы самого агре­гата (мощностью, шириной захвата, скоростью и др.), так и природно-производственными условиями (размерами полей, длиной гона, рельефом, типом почв, урожайностью, уровнем организа­ции труда и т. п.). Соответственно основная задача изучения данного вопроса заключается в обосновании эффективных науч­ных методов высокопроизводительного использования МТА при возможно меньших затратах ресурсов.

Техническая производительность агрегата за смену зависит от его конструктивных параметров и определяется по формуле:

,

где — рабочая ширина захвата агрегата; — конструктивная ширина захвата, – коэффициент использования конструктивной ширины захвата сельскохозяйствен-ной машины; — рабочая скорость; — чистое рабочее время смены.

Для определения составных баланса времени смены за цикл принимаем путь, который проходит агрегат за два рабочих прохода, тогда рабочее время цикла равно:

,

где , длина одного рабочего прохода агрегата, которая зависит от длины гона и ширины поворотной полосы.

Время холостого движения за цикл рассчитывается по формуле:

,

где — это средняя длина холостого хода агрегата, которая зависит от ширины загона, радиуса поворота и ширины поворотной полосы; – скорость холостого хода.

Продолжительность цикла рассчитывается как сумма времени рабочего и холостого движения из зависимости:

Внецикловые потери времени могут быть определены по формуле:

где – продолжительность технического обслуживания;

– затраты времени на подготовку агрегата;

– время, затраченное на переезды;

– затраты времени на получение наряда.

Количество циклов за смену рассчитывается из зависимости:

где — продолжительность смены;

— время на остановки по физиологическим причинам.

Чистое рабочее время смены определяется по формуле:

Время холостого хода движения агрегата за смену рассчитывается из зависимости:

Продолжительность остановок за смену с работающим двигателем может быть определена по формуле:

Полная продолжительность смены с учетом целого числа циклов определяется как сумма рабочего времени, времени холостого хода и остановок из зависимости:

Коэффициент использования времени смены рассчитывается по формуле:

Основная задача расчета заключается не только в определе­нии численного значения производительности агрегата, но и в установлении количественных соотношений между производи­тельностью и параметрами МТА, а также соответствующими природно-производственными факторами. Только на базе таких количественных соотношений возможна разработка рекоменда­ций по повышению производительности МТА.

В зависимости от применяемого метода расчета различают те­оретическую, техническую и фактическую (действительную) производительности агрегата. Теоретическую, или предельную, производительность рассчитывают по конструктивной шири­не захвата и теоретической скорости, при полном использовании времени смены. Поскольку невозможно полное использование величин ширины захвата, скорости, и времени смены из-за неточностей при вождении агрегата, буксования дви­жителей, неизбежных потерь времени смены и других факторов, то соответственно производительность следует рассматривать только как предель­ную производительность МТА, используемую в теоретических исследованиях.

Техническую, или расчетную, производительность МТА, рассчитывают при технически обосно­ванных в заданных условиях значениях.

Действительную (фактическую) производительность МТА оп­ределяют в процессе работы делением реально выполненного объема работы на соответствующий промежуток времени.

Перспективные научные рекомендации разрабатывают на ос­нове технической производительности, выражаемой в функ­ции параметров МТА и природно-производственных факторов. Соответственно в дальнейшем основное внимание уделяется ме­тодам определения технической производительности агрегатов.

Определение действительной производительности МТА необ­ходимо как для оценки труда механизаторов, так и для проверки достоверности научных разработок, связанных с технической производительностью МТА и оценкой фактического экономи­ческого эффекта от применения научных рекомендаций.

Для удобства при расчетах целесообразно переводить физические единицы в условные.

За условный эталонный гектар (у.э.га) принят объем работы, соответствующий одному гектару вспашки в эталонных услови­ях: удельное сопротивление плуга 50 кН/м 2 ; скорость агрегата 5 км/ч; глубина вспашки 0,20. 0,22 м; агрофон — стерня озимых зерновых на почвах средней прочности по несущей поверхности (средние суглинки); влажность почвы 20. 22%; угол склона до 1°; поля правильной (прямоугольной) конфигурации при длине гона 800 м; высота над уровнем моря до 200 м; каменистость и препятствия отсутствуют.

Обобщенный поправочный коэффициент на местные условия в указанных эталонных условиях = 1.

С понятием у.э.га взаимосвязано понятие условный эталон­ный трактор (у.э.тр.). Под у.э.тр. подразумевается трактор, обес­печивающий агрегату производительность в один у.э.га за один час сменного времени. Такую производительность в сред­нем можно получить на базе трактора ДТ-75.

Коэффициенты перевода тракторов основных марок в эта­лонные имеют следующие значения: 1 — ДТ-75; 1,1 — ДТ-75М; 1,45 — Т-4А; 1,65 — Т-150; 0,53 — Т-40М; 0,54 — Т-40АМ; 0,6 — ЮМЗ-6М; 0,7 — МТЗ-80; 0,73 — МТЗ-82; 1,65 — Т-150К; 2,2 -К-700А; 2,7-К-701.

Приведенные коэффициенты перевода по физическому смыслу соответствуют часовой производительности каждого трактора на вспашке в эталонных условиях: (у.э.га/ч). При этом эталонная сменная выработка:

.

Физические гектары всех видов тракторных работ переводят в условные эталонные по числу фактически выполненных смен­ных норм (нормо-смен) в соответствии с формулой:

,

где — эталонная выработка, у.э.га; — число выполненных сменных норм (нормо-смен).

Значение можно также приближенно определить делением фактически отработанных часов на продолжительность смены:

.

Общий объем работы, выполненный трактором данной марки на различных операциях за определенный период:

,

где — число видов работ; — число выполненных сменных норм на -й работе.

Суммируя величины определяют общую эталонную выработку тракторов всех марок, имеющихся в хозяйстве. Для работ, не выполняемых тракторами, методика перевода в условные эталонные гектары пока не разработана.

Наибольшего эффекта повышения производительности агре­гатов, как указывалось ранее, можно добиться только при ком­плексном учете всех основных действующих факторов. Прежде всего, уже на стадии конструирования должны быть заложены прогрессивные принципы высокопроизводительной работы аг­регатов: выбраны оптимальные параметры; обеспечена высокая надежность машин; созданы благоприятные условия работы для обслуживающего персонала и др.

Последующая группа мероприятий связана с обеспечением практической реализации потенциальных возможностей агрега­тов непосредственно в производственных условиях: оптимальное комплектование агрегатов; обеспечение быстрой доставки агре­гатов и механизаторов к месту работы и обратно; правильная настройка рабочих органов машин; выбор оптимальных спосо­бов движения агрегатов; соответствующая подготовка полей; вы­сокий уровень технического, технологического и других форм обслуживания в процессе работы агрегатов; применение прогрес­сивных организационных форм групповой работы агрегатов и т. п.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте краткое определение производительности агрегатов?

2. В каких еди­ницах определяется производительность различных типов

3. Дайте оп­ределение теоретической, технической и фактической

4. Из каких основных составляющих складывается баланс времени смены

обычных полевых агрегатов?

5. От каких параметров агрегата и природно-производственных факторов

зависят составляющие баланса времени смены и коэффи­циент

использования времени смены?

6. Изобразите графически характер изме­нения производительности МТА в

7. Дайте определения для условного эталонного гектара и условного

8. Как перевести физические гектары выполненной агрегатом работы в

9. Как перевести физические тракторы в условные эталонные?

10. Назовите ос­новные способы повышения производительности агрегатов?