Производительность машинно-тракторного агрегата

1. Основные понятия и определения.

Анализ элементов производительности.

Связь производительности и использования мощности двигателя.

Единицы суммарного учета механизированных работ.

Пути повышения производительности МТА.

Основные понятия и определения

Производительность агрегата — количество продукции или конкретной работы установленного качества в определенных единицах, выполняемой агрегатом в единицу времени. Количество выполненной работы может выражаться в гектарах обработанной площади, в килограммах или тоннах произведенной, перевезенной продукции или перемещенных материалов, в тонно-километрах на перевозке грузов или в выбранных едиными для всех работ условных единицах. В качестве меры времени используется час, смена, сутки, сезон, тогда и производительность называют часовой, сменной, суточной, сезонной.

Производительность агрегата (и прежде всего суточная или дневная) — один из главных показателей эффективности использования машинного парка. Высокая суточная производительность машинного парка хозяйства гарантирует выполнение сельскохозяйственных работ в сжатые агротехнические сроки, в интегрированном виде характеризует техническую готовность парка и уровень организации использования его.

Рост производительности машинно-тракторных агрегатов в условиях комплексной механизации процессов по производству сельскохозяйственной продукции в конечном счете определяет рост производительности труда. Производительность труда измеряют количеством продукции или работы, получаемой на единицу затраченного труда (час, смену, день); машинно-тракторный агрегат, как правило, обслуживает один механизатор и в связи с этим численно производительность труда и производительность агрегата часто совпадают.

Для мобильных сельскохозяйственных агрегатов производительность чаще всего определяют в гектарах обработанной площади. Представим себе двигающийся со скоростью V (км/ч) агрегат шириной захвата В, тогда при движении без остановок теоретическая производительность составит за 1ч площадь прямоугольника шириной В и длиной 1000V или в га/ч

. (9.1)

Если на этом прямоугольнике будет урожайность Y (т/га) зерна, то теоретическая производительность комбайна по намолоту зерна в т/ч

. (9.2)

Транспортное средство грузоподъемностью Q движется с грузом без остановок со скоростью V(км/ч), тогда его теоретическая производительность за час, т·км/ч

(9.3)

В выражениях (9.1), (9.2) и (9.3) представлена теоретическая часовая производительность при полном использовании конструктивной ширины захвата, пропускной способности или грузоподъемности машины, скорости и времени работы.

При измерении скорости в м/с выражения (9.1) и (9.2) будут иметь численный коэффициент вместо 0.1 — 0.36, для выражения (9.3) появится численный коэффициент 3.6.

Технически возможная производительность уже будет отвечать оптимальному использованию ширины захвата, пропускной способности, грузоподъемности, скорости и времени. Фактическая или действительная производительность будет определяться фактической шириной захвата агрегата В_ρ, рабочей скоростью движения V_р, фактической грузоподъемностью Qd₂ (d₂ — коэффициент использования грузоподъемности), использованием рабочего времени τ. Тогда фактическая часовая производительность агрегата по площади в га/ч

, (9.4)

по намолоту в т/ч

, (9.5)

по транспортной работе в т·км/ч

. (9.6)

Если теперь формулы (9.4), (9.5) и (9.6) умножить на время смены Т_см, то получим сменную производительность.

Производительность машино тракторных агрегатов

Производительность агрегата как количество выполненной им работы нормативного качества в единицу времени (час, смена, сутки, месяц, сезон и год) может выражаться в зависимости от вида работы в единицах площади (в гектарах или квадратных метрах обработанной или убранной площади), в объемных единицах (кубометрах перемещенного грунта или поливной воды при орошении) или в единицах массы (центнерах или тоннах переработанной или полученной продукции).

Чистая часовая производительность. Если агрегат с рабочим захватом м движется без остановок со средней скоростью 10 км/ч, выполняя полезную работу, то длина пройденного пути будет численно равна скорости, а обработанная площадь представится прямоугольником со сторонами Вр и ур. Это и будет чистая часовая производительность агрегата

Следует отличать техническую, или расчетную, производительность, когда берутся технически и технологически обоснованные (или расчетные) значения входящих в формулу величин, от действительной, или эксплуатационной, когда значения указанных величин принимаются по результатам фактической работы агрегата в конкретных условиях путем проведения специальных наблюдений (например, хронографии рабочего дня, контрольно-полевых испытаний агрегата).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Использование времени смены при работе агрегатов. Фактор времени в сельском хозяйстве имеет большое значение как с точки зрения выбора начала выполнения технологических операций, так и с точки зрения продолжительности их проведения. Время начала выполнения операции обусловлено метеорологическими условиями и биологическими особенностями возделываемых культур, а продолжительность проведения операций — агротехническими требованиями и экономическими расчетами, устанавливающими по минимуму суммарных потерь оптимальную длительность операций. В последнем случае особенно велико значение производительности машинно-тракторного агрегата.

Эта производительность (при прочих равных условиях) за установленный промежуток времени работы агрегата зависит как от величины чистой часовой производительности, так и от степени использования времени смены на полезную работу.

Для большинства современных машин техническое обслуживание среди смены проводить не требуется, поэтому эту часть часто принимают равным нулю.

В зависимости от вида работы, типа агрегата, длины гона, способа Движения, удельного сопротивления почвы и других влияющих факторов принимают определенные значения составляющих баланса времени смены, которые считаются нормативными.

Рис. 1. Изменение коэффициента использования времени смены в зависимости от скорости движения.

Для снижения времени технологических остановок необходимо удлинять промежутки между остановками, например, за счет увеличения бункеров машин или заправочных емкостей под семена и удобрения. Это приведет к уменьшению числа остановок, повысит коэффициент использования времени смены, увеличит производительность агрегата.

Пля определения норм выработки агрегата в различных условиях яжно знать влияние основных нормообразующих факторов на произвольность агрегата. Более наглядно это влияние выявляется при анализе производительности агрегата, выраженной в зависимости от энергетических затрат на выполнение работы.

Анализ этой формулы показывает, что главными нормообразую-Щими факторами являются: эффективная мощность двигателя и степень ее возможного использования, коэффициент удельного сопротивления почвы и коэффициент использования сменного времени. . Последний при прочих равных условиях в значительной мере зависит °т длины гона. Поэтому в технологической карте производства тракторных работ нормы выработки (и расхода топлива) дают по классам и моделям тракторов, что учитывает эффективную мощность и степень ее возможного использования, и дифференцируют в зависимости от Удельного сопротивления почвы и длины гонов. С помощью специальных поправочных коэффициентов учитывают каменистость почвы, изрезанность рельефа и другие специфические признаки, не охваченные основными нормообразующими факторами. Например, на пахоте норму выработки устанавливают с учетом модели трактора и захвата плуга (прицепной, навесной, количество корпусов, захват кор. пуса), удельного сопротивления почвы, глубины хода и длины гона

Во избежание большого числа нормы осредняют для определенных условий. Например, для удельных сопротивлений от 0,4 до 0,5 кг/см2 и длины гонов от 500 до 800 м принята одна норма для данной машины и трактора и т. д.

Пути повышения производительности машинно-тракторного парка. Работу машинно-тракторного парка ( МТП ) в совхозах и колхозах оценивают средней выработкой по моделям тракторов за определенный период времени (год, месяц, декаду, сутки). Каждый трактор в агрегате с разными машинами должен выполнить за сезон как можно больше работы в физических га при условии обеспечения заданных качественных показателей и обоснованных сроков проведения работ. При разных эксплуатационных условиях проведения работ сравнение по объему в физических га даже для тракторов одной модели не позволяет оценить напряженность работ, энергозатраты и т. д. Поэтому для сравнения нагрузки одинаковых тракторов пользуются переводом различных работ в условные (эталонные) гектары и переводом физических тракторов в условные (эталонные) тракторы для сравнения нагрузки тракторов разных моделей.

За единицу учета механизированных работ во всех зонах страны принят условный гектар, соответствующий вспашке одного гектара площади при глубине 21 см, удельном сопротивлении 0,5 кгс/см2, скорости 5 км/ч, влажности почвы 20—22%, длине гона 800 м, прямоугольной конфигурации поля, без камней и других препятствий, с уклоном не более 1 град и высоте над уровнем моря не более 200 м.

Объем тракторных работ в условных гектарах определяют путем умножения физического объема работ в гектарах, тонно-километрах, кубометрах, тоннах и др. на соответствующие условиям выполнения этих работ коэффициенты перевода, разработанные Министерством сельского хозяйства СССР совместно со Всесоюзным объединением «Союзсельхозтехника» Совета Министров СССР1.

Эти коэффициенты перевода дифференцируются по зонам страны.

Работы, учитываемые в часах, переводят в условные гектары умножением количества фактически отработанных часов тракторами каждой марки (или машинами на базе тракторов) на их эталонную часовую выработку.

Коэффициенты перевода в условные гектары на тракторные транспортные, землеройные, культурно-технические работы, работы по повышению плодородия почвы и другие виды специализированных работ (террасирование горных склонов, химическая защита растений и др.), которые отсутствуют в соответствующих сборниках и инструкциях, разрабатывают на местах. До введения общесоюзных коэффициентов на эти работы, как временные, коэффициенты утверждают управления сельского хозяйства.

За условный трактор принят такой, который за час сменного времени вспашет один условный гектар. Таким трактором является гусеничный трактор тягового усилия 3 тс ДТ-75. Коэффициенты перевода тракторов других моделей в условные устанавливают как отношение их выработки за час сменного времени на вспашке в эталонных условиях к выработке за такое же время эталонного трактора на вспашке в эталонных условиях, т. е. к единице. Эти коэффициенты перевода численно равны эталонной выработке за 1 ч сменного времени.

Такая система учета механизированных работ позволяет учитывать по хозяйствам выработку в выполненных нормо-сменах. Для получения выработки в условных гектарах нужно общий объем работ в нормо-сменах, выполненный трактором, умножить на его сменную выработку в эталонных условиях.

Наличие объективных показателей, характеризующих работу МТП в различных условиях, позволяет обоснованно оценивать эффективность его использования, выявляя скрытые резервы и пути улучшения использования машин.

Каковы же основные пути повышения производительности машинно-тракторных агрегатов и всего парка?

Главный резерв увеличения производительности МТА — повыше-ние их выработки за смену.

Это достигается:
а) правильным составлением агрегатов и работой их при наиболее полном использовании мощности двигателя, ширины захвата машин и маневрированием скоростями;
б) сокращением потерь времени на технологические остановки, холостые заезды при поворотах, полной ликвидацией всякого рода простоев по организационным и другим причинам, особенно по техническим неисправностям.

При организации социалистического соревнования эффективность работы агрегатов сравнивают прежде всего по величине сменной выработки. Выполнение и перевыполнение сменной выработки свидетельствует о высокой культуре технической эксплуатации, о правильной организации труда, об умелом применении достижений науки и передовой практики.

Другим важным путем повышения производительности МТА является обеспечение максимальной продолжительности их использования в течение суток.

Рассмотрим загрузку тракторных агрегатов в течение суток. Часть агрегатов может простаивать по организационным причинам, часть — из-за технических неисправностей. Остальные агрегаты находятся на работах. Для работающих агрегатов возможны потери от непроизводительного использования времени каждой смены и потери из-за отсутствия двухсменной работы агрегатов.

Маневрирование скоростями. С точки зрения получения наилучшего качества выполнения работ желательно сохранять при рабочем ходе агрегата выбранную оптимальную скорость движения или по крайней” мере не допускать ее значительных колебаний. Однако если условия движения (большие подъемы и уклоны, переменное сопротивление или меняющаяся подача материала) вызывают необходимость изменения скоростных режимов агрегатов, то следует пользоваться изменениями скорости с целью достижения наилучших экономических показателей — повышения производительности агрегата или снижения расхода топлива. Такие изменения скоростного режима агрегата называются маневрированием скоростями.

Маневрирование скоростями может быть проведено комбинацией двух способов:
а) изменением рабочей передачи;
б) изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя на данной передаче путем использования свойств всережимного регулятора. При переходе на другую передачу скорость движения изменяют ступенчато (для существующих коробок передач), а более точное и плавное изменение скорости позволяет провести одновременное использование всережимного регулятора.

Для большинства существующих тракторов, если они недогружены при установке регуляторов двигателей на нормальный режим работы, выгодно переходить на более высокие передачи, обеспечивающие достаточную загрузку двигателя. Если при этом наблюдается слишком высокая скорость движения, ее уменьшают сокращением подачи топлива и изменением режима работы двигателя.

Если конструкция трансмиссии позволяет переключать передачи без остановок агрегата на ходу (трактор Т-150), то с помощью всережимного регулятора удается обеспечить плавное изменение скорости агрегата в требуемом диапазоне без остановок, что обеспечивает луч-Шее использование времени смены на полезную работу.

Если для переключения передач необходимо остановить трактор, То частые переключения, передач могут снизить производительность агРегата. В этом случае переход на высшую передачу выгоден лишь ТогДа, когда время, потерянное на остановку для изменения передачи, замедление скорости перед остановкой и разгон агрегата после переключения передачи, будет компенсировано увеличением производительности агрегата при работе на более высокой скорости, т. е. нужно, чтобы путь, пройденный агрегатом после переключения передачи (с учетом указанных выше потерь), был бы больше пути агрегата, который он прошел, если бы работал без переключения передач.

При возрастании сопротивления агрегата следует переходить на пониженную передачу, чтобы двигатель не заглох или не работал бы с перегрузкой.

Увеличитель крутящего момента позволяет преодолевать кратковременные перегрузки без переключения передач. Хотя при этом происходит некоторое снижение поступательной скорости агрегата, зато экономится время на переключение передач.

Правильное маневрирование скоростями должно во всех случаях способствовать повышению производительности и снижению расхода топлива агрегата без ухудшения заданного качества их работы.