Введение к работе
Актуальность работы. В обеспечении страны продовольствием ведущую роль играет наращивание производства продукции растениеводства за счет повышения урожайности сельскохозяйственных культур, снижения потерь и отрицательного влияния ходовых и опорных систем машин на почву. Несоответствие технологических уровней производственных процессов (перечня и сроков проведения работ, состава техники и режимов их использования, числа механизаторов, темпов проведения работ) складывающимся условиям производства приводит к недобору растениеводческой продукции до 20,...25% ее валового сбора.
Невосполнимые биологические потери продукции формируются в основном в результате несоблюдения агротехнических сроков при проведении полевых механизированных работ. Разница во времени начала работ по годам колеблется до одного месяца весной и 1.5 месяцев осенью, а фактическая продолжительность работ в отдельные годы превышает расчетную в 3....5 и более раз.
Из анализа следует, что с ростом энергообеспеченности производства и энерговооруженности труда ( в 1,5....2,0 раза за период с 1981 по 1991 гг.) продолжительность полевых механизированных работ в среднем не снижается.
Данная ситуация в значительной мере объясняется несовершенством существующей в производственных подразделениях системы использования техники, в которой обычно не предусмотрено инженерно-техническое обеспечение необходимых перемещений машинно-тракторных агрегатов в нерабочем положении, отсутствием совершенных методов расчета и учета непроизводительных затрат времени при эксплуатации сельскохозяйственных агрегатов (СХА).
Снижение негативного влияния ходовых и опорных систем и повышение производительности сельскохозяйственных агрегатов достигается созданием широкозахватных машин в шарнирно-секционном их исполнении.
Однако, жесткие требования к переводу СХА в транспортное положение (трудоемкость перевода не должна превышать 0,5 чел.-часа, а ширина агрегата в транспортном положении - не более 4,2 метра) создают такую ситуацию, при которой конструкция элементов перевода широкозахватной
4 машины в транспортное положение оказывается гораздо сложнее основной технологической части се. Это обуславливает снижение надежности, повышение стоимости машин и увеличение удельной материалоемкости до 34%.
В связи с этим, разработки, направленные на дальнейшее развитие совершенствования систем использования техники в растениеводстве и создание основ конструирования широкозахватных сельскохозяйственных машин имеют большое народнохозяйственное значение.
Сущность научной проблемы заключается в целостной концепции о структуре технологических процессов и режимов инженерно-технического обеспечения необходимых перемещений сельскохозяйственных агрегатов в нерабочем их состоянии (концепции о производственной миграции машин), обуславливающей выбор вариантов схем процессов производственной миграции машин (ПММ) и компоновок механических средств, основанных на полном учете взаимосвязей между создаваемой системой процессов и технических средств реализации ПММ в растениеводстве и параметрами СХА в условиях эксплуатации, а также разработку основ создания сельскохозяйственных машин упрощенной конструкции, и в получении основных научных положений по реализации комплекса имитационных моделей, пригодных для исследовании и проектирования системы ПММ.
Целы» работы является теоретическое и экспериментальное обоснование системы процессов и средств механизации производственной миграции сельскохозяйственных агрегатов, обеспечивающей снижение материалоемкости сельскохозяйственных машин, повышение эффективности их использования при производстве продукции растениеводства и сокращение срока выполнения полевых работ.
Объект исследования - процессы производственной миграции и машинные системы для их реализации при производстве продукции растениеводства.
Предмет исследовании - взаимосвязи показателей агротехнологиче-ских, конструктивных и технико-экономических свойств СХА с параметрами и режимами реализации процессов производственной миграции машин: закономерности взаимодействия машин с мезорельефом полей и дорог.
э Научная носіщгл исследований заключается в разработке:
нового комплексного подхода к реализации принципов формирования уровня надежности и работоспособности сельскохозяйственной техники на стадиях проектирования и эксплуатации при условии повышения ее производительности и качества выполнения рабочего процесса;
принципиального направления создания концепции о структуре процессов н режимов инженерно-технического обеспечения необходимых перемещений сельскохозяйственных агрегатов в нерабочем ил состоянии, обеспечивающей снижение материалоемкости сельскохозяйственных машин и сокращение сроков выполнения ими технологических операций.
Созданы статистические модели оценок допустимых технологических уровнем процессов производственной миграции машин.
Получены интегральные характеристики для оценки интенсивности эксплуатации системы производственной миграции машин, математические модели и алгоритмы для обеспечения параметров системы.
Материализовано решение всех технологических вариантов ПММ.
Установлены взаимосвязи между показателями работы сельскохозяйственных агрегатов и параметрами системы производственной миграции.
Новизна решений подтверждена тремя авторскими свидетельствами.
Практическая ценность и реализация работы. Результаты исследований являются основой для проектирования процессов производственной миграции машин в растениеводстве и могут применятся при разработке новых технических и технологических решений по использованию комплексов машин.
Настоящая работа выполнена в соответствии с отраслевыми целевыми комплексными программами, в том числе по проблеме 0.51.01 согласно задания 02. (СЭВ) и по отраслевой программе 0.СХ.71 в 1986-1990 гг.
НТС МСХ СССР рекомендовал для широкого внедрения в сельскохозяйственное производство усовершенствования машин почвозащитного комплекса, а также для использования в ГСКБ ПЭТ основные направления создания широкозахватных машин (протокол №63 от 1 июля 1987 г.).
Широкозахватные беесцепочные стерневые сеялки, разработанные в соответствии настоящих исследований в содружестве с другими НИИ и КБ включены в Систему машин для комплексной механизации сельскохозяй-
ственного производства и используются в хозяйствах Оренбургской области (Тонкий, Саракташский, Оренбургский и другие районы). Челябинской области (Октябрьский, Троицкий и другие районы), Донецкой, Саратовской и Северо-Казахстанской областей.
Внедрение систем процессов производственной миграции техники позволяет снизить материалоемкость разработанных широкозахватных машин на 20...35% и получить экономический эффект за счет рационализации технического обеспечения производственного процесса в растениеводстве в среднем по региону Южного Урала и Заволжья до 320 млн. руб. в год по состоянию на 1995 г. (15=5000 руб.).
Результаты исследований используются в учебном процессе Оренбургского государственного аграрного университета.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Оренбургского государственного аграрного университета в 1980-1996 гг.. Куйбышевского сельскохозяйственного института в 1980-1981 гг., на НТС МСХ СССР (Москва 1987 г.), на всесоюзных совещаниях и научно-технических конференциях (Москва-1982 г., Ворошиловград-19К7 г., Тамбов-1988 г., Сараюв-1989 г.). на координационных совещаниях по общесоюзной проблеме 0.51.1! согласно задания 01 (ОК) (Тамбов-1988 г.), по отраслевой программе 0.СХ.71 (Целиноград-1982 г.), на районных, областных и региональных совещаниях и научно-практических конференциях специалистов сельскохозяйственного производства в 1976-1992 гг.
В полном объеме диссертационная работа заслушана и обсуждена на объединенном заседании кафедр факультета механизации Оренбургского государственного аграрного университета, на расширенном заседании отделов СибИМЭ СО РАСХН.
Публикации. Основные положения исследований и практических разработок по рассматриваемой теме опубликованы в 32 печатных работах, из которых 4 учебно-методических пособия, 3 описания к авторским свидетельствам на изобретения.
Совокупность полученных результатов представлена в диссертации как теоретическое обобщение и решение крупной научно-технической про-
7 блемы, имеющей важное народно-хозяйственное значение.
На защиту выносятся следующие основные положения выполненной работы:
концепция о структуре процессов и режимов производственной миграции машин в растениеводстве;
алгоритмы обоснования систем процессов и технический средств для ПММ;
система моделирования процессов производственной миграции на основе блочно-модульного принципа построения кусочно-линейных агрегатов и теории массового обслужявания, статистическая оценка технологических уровней процессов ПММ:
целевая функция и математическая модель процесса производственной миграции и эффективных способов создания широкозахватных машин;
схемы унифицированных процессов ПММ и технические средства для их реализации в растениеводстве хозяйств зоны Южного Урала и Заволжья;
результаты теоретических и экспериментальных исследований, определяющие связи между параметрами и свойствами машинно-тракторных агрегатов и процессов, реализуемых в миграционных системах технического обеспечения механизированных работ в растениеводстве.
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 5 глав, общие выводы и рекомендации производству, список литературы и приложения. Общий объем работы насчитывает Зу9 страницы машинописного текста, включая 85 рисунков, 51 таблицу, список литературы из 260 наименований, в том числе 22 - на иностранных языках.
