Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ транспортно-технологического обеспечения сельскохозяйственного производства, проблемы 14
1.1 Структура товаропроизводителей сельскохозяйственной продукции 14
1.2 Характеристика агроландшафтных условий Центрального Федерального округа Российской Федерации 16
1.3 Влияние природно-производственных факторов на эффективность использования МТА 18
1.4 Технологии внесения твёрдых минеральных удобрений и их роль в производстве сельскохозяйственной продукции 20
1.5 Исследования по созданию линейки грузовых автомобилей сельскохозяйственного назначения 22
1.6. Методы оптимизации технологических систем 26
1.7 Цели и задачи исследования 36
ГЛАВА 2. Обоснование математической модели оптимизации параметров и режимов технологического адаптера для внесения минеральных удобрений к шасси автомобиля сельскохозяйственного назначения урал 432065 38
2.1. Концепция многоуровневой оптимизации транспортно-технологического средства 38
2.2 Оптимизация технологического цикла при прямоточном внесении удобрений 45
2.3 Исследование влияния мощности ТТС на эксплуатационную производительность 53
2.4 Обоснование методики оптимизации мощности по критерию минимум затрат 61
ГЛАВА 3. Программа и методика экспериментальных исследований .. 71
3.1 Характеристика объекта 71
3.2 Программа и методика испытаний в условиях ФГБУ
«Владимирская государственная зональная МИС» 72
3.3 Методика сбора и обработки исходной информации для моделирования 74
3.4 Методика имитационного моделирования 81
3.5 Методика поиска компромиссного решения 84
ГЛАВА 4. Анализ результатов исследования и рекомендации производству 86
4.1 Анализ транспортных процессов в ЗАО «Зеленоградское» Пушкинского района Московской области» 86
4.2 Обобщённые данные по исходной информации, необходимой для оптимизации 96
4.3 Анализ зависимости составляющих баланса времени смены от параметров агрегата 99
4.4 Оптимизация мощности по критерию максимум производительности, результаты 105
4.5 Оптимизация мощности по критерию минимум затрат, результаты 114
4.6 Обобщённые данные по оптимальным параметрам 115
4.7 Рекомендации по использованию транспортно технологического средства УРАЛ-432065 126
4.8 Технико-экономическое обоснование применения транспортно-технологического средства на базе автомобиля при внесении минеральных удобрений 139
Заключение.. 143
Список литературы.
- Характеристика агроландшафтных условий Центрального Федерального округа Российской Федерации
- Оптимизация технологического цикла при прямоточном внесении удобрений
- Методика сбора и обработки исходной информации для моделирования
- Оптимизация мощности по критерию максимум производительности, результаты
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В соответствии с постановлением
правительства Российской Федерации, одной из целей определено повышение
эффективности и конкурентоспособности продукции сельскохозяйственных
товаропроизводителей за счт технической и технологической модернизации
производства. При этом важно учитывать изменившуюся структуру
товаропроизводителей, зональные и производственные условия и,
сложившуюся экономическую среду.
Государственной программой развития сельского хозяйства и
регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и
продовольствия на 2013–2020 годы предусмотрено увеличение к 2020 году объма вносимых удобрений до 80-100 кг на 1 га посевов (2014 г. – 40 кг на 1 га). Прогнозируется увеличение объмов закупок минеральных удобрений (МУ) сельским хозяйством до 2,8 млн. т действующего вещества уже к 2018 году. Использование тракторных МТА при реализации прямоточной технологии внесения минеральных удобрений имеет ряд негативных факторов. Исследование эффективности внесения минеральных удобрений с помощью опытного образца транспортно-технологического средства (ТТС) на базе нового автомобиля сельскохозяйственного назначения «Урал»-432065 со сменной надстройкой показало возможность снизить эксплуатационные затраты на 1 т до 49%.
Инициировано создание линейки грузовых автомобилей
сельскохозяйственного назначения. В связи с этим актуальной является задача
оптимизации параметров семейства ТТС со сменными надстройками для новой
линейки грузовых автомобилей сельскохозяйственного назначения, созданных
группой АЗ «ГАЗ» по инициативе Минсельхоза РФ, с учтом разнообразия
товаропроизводителей сельскохозяйственной продукции, зональных
особенностей и технологических требований.
Степень разработанности. Эффективность использования транспортно-
технологического средства определяется оптимальным соотношением
конструкционных параметров, внешними производственными и
агроландшафтными условиями.
Методологической основой решения данной задачи является системный подход, позволяющий рассматривать решаемую задачу во взаимосвязи со всей совокупностью действующих факторов. Моделирование целесообразно проводить на основе разработанного на кафедре принципа многоуровневой оптимизации. Разработанные на сегодняшний день научные методы поиска оптимальных значений параметров применимы к однооперационным технологическим тракторным агрегатам. Разработанные ранее модели не учитывают транспортно-технологических операций, сочетающих разные фазы работы (транспортировка и распределение материала). Отсутствуют методики оптимизации параметров технологического адаптера для внесения тврдых минеральных удобрений на базе грузового автомобиля как универсального транспортно-технологического энергетического средства.
Цель работы – разработка методики и обоснование оптимальных параметров транспортно-технологического агрегата на базе грузового автомобиля повышенной проходимости с адаптером для внесения минеральных удобрений в зависимости от производственных и агроландшафтных условий.
Задачи исследований:
-
Проанализировать структуру товаропроизводителей и характеристики производственных и зональных условий использования машин для внесения минеральных удобрений.
-
Проанализировать методы и модели оптимизации параметров машинно-тракторных и транспортных агрегатов.
-
Проанализировать применяемые критерии оптимизации и обосновать выбор критериев для оптимизации параметров транспортно-технологических агрегатов на базе автомобилей высокой проходимости для сложившейся структуры товаропроизводителей с учтом производственных и агроландшафтных условий.
-
Разработать модель оптимизации параметров транспортно-технологических агрегатов для внесения минеральных удобрений на базе автомобилей высокой проходимости с учтом особенностей транспортной и технологической фазы процесса и агротехнических требований, производственных и агроландшафтных условий.
-
Провести имитационное моделирование для сложившейся структуры товаропроизводителей и обосновать рекомендации для типоразмерного ряда по эффективному использованию транспортно-технологических средств на базе автомобилей высокой проходимости в заданных производственных и агроландшафтных условиях.
Научную новизну работы составляет методика оптимизации параметров
транспортно-технологического средства для двухфазного процесса
транспортировки и поверхностного распределения минеральных удобрений на
основе иерархического системного подхода с учтом вариации
производственных, технологических и агроландшафтных условий.
Теоретическая и практическая значимость работы. Методика
оптимизации транспортно-технологического средства для внесения
минеральных удобрений на базе автомобиля для двухфазного процесса транспортировки и поверхностного распределения минеральных удобрений на основе иерархического системного подхода способствует дальнейшему развитию теории оптимизации параметров сельскохозяйственных агрегатов.
Разработанные компьютерные программы позволяют выполнить
многовариантное имитационное моделирование оптимизируемого процесса и получить значения оптимальных параметров для задаваемых производственных и агроландшафтных условий и технологических требований к выполнению процесса.
Обоснованные параметры и режимы работы позволят выбрать типоразмер создаваемых технологических адаптеров грузовых автомобилей для внесения минеральных удобрений, а практикам выбрать рациональный агрегат
для конкретных производственных и агроландшафтных условий.
Разработанные рекомендации по оптимальному использованию
транспортно-технологических средств способны повысить эффективность их применения при прямоточной технологии. Практическую значимость подтверждают акты внедрения в сельскохозяйственные предприятия и в учебный процесс.
Методология и методы исследования. Исследование основано на методах математического и имитационного многовариантного моделирования, обобщении исходных данных методами математической статистики и планирования эксперимента. Оно базируется на системном многоуровневом подходе к оптимизации, теории автомобиля и моделей, описывающих эксплуатационные свойства автомобиля и технологического адаптера.
Для определения оптимальных решений применялись методы
математического анализа.
Объект исследования – транспортно-технологические процессы,
связанные с реализацией агротехнических технологий, а также с поверхностным распределением тврдых гранулированных МУ.
Предмет исследования – оптимизация параметров транспортно-технологических средств, их эффективная эксплуатация.
Положения, выносимые на защиту:
-
Характеристика производственных и зональных условий использования машин для внесения минеральных удобрений (применительно к Центральному Федеральному округу).
-
Модель оптимизации параметров транспортно-технологического средства на базе автомобиля для двухфазного процесса внесения минеральных удобрений с учетом технологических требований.
-
Обоснование методики оптимизации параметров по критерию максимума производительности, минимума затрат и поиску компромиссного решения.
-
Алгоритм и программа решения на ЭВМ задачи оптимизации параметров транспортно-технологических средств на базе автомобиля для внесения минеральных удобрений с учетом двух фаз транспортно-технологического процесса, технологических требований.
-
Рекомендации по оптимальным параметрам транспортно-технологических средств на базе автомобиля для внесения минеральных удобрений с учтом технологических требований.
-
Рекомендации по эффективному использованию транспортно-технологических средств на базе автомобиля для внесения минеральных удобрений с учетом технологических требований.
Степень достоверности и апробация результатов. Теоретическую основу математической модели оптимизации параметров составляют теория автомобиля, теоретические модели эксплуатации машинно-тракторного парка, математические методы оптимизации и математической статистики. Статистическая обработка исходных данных выполнялась для доверительной вероятности 0,95.
Опытный образец транспортно-технологического средства на базе шасси автомобиля «Урал»-432065 грузоподъмностью 5-6 тонн для внесения тврдых гранулированных минеральных удобрений успешно прошл испытания на Владимирской государственной зональной машинно-испытательной станции.
Эффективность использования сменных надстроек исследовалась при
выполнении Государственного контракта №12411.0816900.20.100 от
02.05.2012 года, данные переданы Минпромторгу РФ.
Основные положения диссертационной работы обсуждались на
следующих конференциях: первая международная научно-практическая
конференция «Горячкинские чтения», посвященная 145-летию В.П. Горячкина
(МГАУ имени В.П. Горячкина, 2013г.), региональная конференция,
посвящнная 110-летию академика ВАСХНИЛ В.Н. Болтинского (МГАУ имени
В.П. Горячкина, 2014г.), семинар «Чтения академика ВАСХНИЛ
В.Н. Болтинского» (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2015г.), международная студенческая научно-практическая конференция, посвященная 200-летию со дня рождения первого директора Академии Н.И. Железнова (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2016г.), международная научная конференция «Аграрное образование и наука в 21 веке: вызовы и проблемы развития» (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2015г.), международная научная конференция молодых учных и специалистов «Наука молодых – агропромышленному комплексу» (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2016г).
Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе, использованы при формировании концепции развития сельского хозяйства Данковского района Липецкой области на 2017 и последующие годы.
Публикация результатов исследований. Основные результаты
диссертации изложены в 10 печатных работах, из них 3 работы опубликованы в рецензируемых журналах и изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.
Структура и объм диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырх глав, общих выводов, списка литературы, содержащего 152 наименования, заключения и приложений. Работа изложена на 200 страницах, приводятся 60 рисунков, 20 таблиц, имеется 5 приложений.
Характеристика агроландшафтных условий Центрального Федерального округа Российской Федерации
Специфика ведения сельскохозяйственного производства обусловлена не устойчивыми природно-климатическими условиями, многообразием производственных факторов, рисками и др., что усложняет производство культур [147]. Перед организаторами сельскохозяйственного производства стоит сложная задача по выбору технологий, машин, сроков выполнения механизированных работ. На ряду с этим также нужно учитывать и экономические аспекты.
Пасин А.В. в своей работе отметил, что результаты сельскохозяйственного производства зависят от метеорологических факторов. Неблагоприятные метеофакторы наносят ущерб производству. До 65% потерь в народном хозяйстве от неблагоприятных погодных условий приходится на сельское хозяйство. Около половины этих потерь могут быть устранены [99]. Невосполнимые потери продукции происходят в основном при агрономических и эксплуатационных ошибках и неправильности принятия решения в конкретной производственной ситуации.
Автор данной работы утверждает, что с учётом стохастического влияния природных факторов, традиционные методы организации и использования технических средств в растениеводстве, неоправданно ориентируются на средние (климатические) показатели условий. Однако, не редко складывается такая ситуация, при которой необходимо существенно менять подход к реализации производства с привлечением техники и трудовых ресурсов из собственных резервов и нередко с привлечением их со стороны.
Следует заметить, что уровень влияния природных факторов на неустойчивость урожая зерновых остаётся выше, чем повышение технической оснащённости сельскохозяйственного производства и совершенствование технологий [99]. Не стоит отбрасывать тот факт, что факторы эксплуатационной технологичности технических средств отображаются тремя группами (зональные отличия, организационные причины, конструктивные особенности), а самое главное то, что данные группы факторов влияют на баланс эксплуатационного времени, что в конечном итоге определяет производительность.
Природно-климатические факторы на территории России требуют для ведения сельскохозяйственного производства в своём большинстве машины с низким, в лучшем случае, с допустимым удельным давлением движителей на почву и повышенной проходимостью [119].
Новожилов А.И. считает, что разработок по рациональному ведению механизированных работ с учётом погодного влияния крайне мало, хотя 65% от неблагоприятных погодных условий в народном хозяйстве приходится на сельское хозяйство, более половины которых предотвратимы своевременными агротехническими мероприятиями. Несвоевременное выполнение полевых механизированных работ приводит к невосполнимым биологическим потерям продукции, которая составляет примерно 20…25% от валового сбора [92]. По мнению Новожилова А.И. на успешное выполнение механизированных работ в большей степени влияет, в вероятностных погодных условиях, грамотное и чёткое использование технических средств, использование резервов.
Наблюдается тенденция к увеличению внесения минеральных удобрений, например, прирост внесения минеральных удобрений в 2013 году к 2014 году составил 64,7%, что в переводе на тонны действующего вещества около 1,9 млн. т. [88]. За счёт реализации мероприятий по внесению минеральных удобрений увеличивается и урожайность сельскохозяйственных культур. Валовой сбор зерновых культур, овощей увеличился на 102,2%.
Минеральные удобрения на протяжении года вносятся неравномерно. Используют схемы сплошного внесения под зяблевую вспашку в сочетании с локальным внесением при посеве и в процессе ухода.
Апрель – июль – 60%, июль – октябрь также 20% [92]. Процесс внесения удобрений определяется сложным комплексом условий: почвенным плодородием, биологическими особенностями сельскохозяйственных культур и их сортов, агротехникой, способами, сроками, количеством и качеством вносимых удобрений, климатическими и погодными условиями. Существует связь между урожаем и погодными условиями в процессе внесения удобрений [92]. На данный момент нет единого подхода оценки влияния погодных условий на процесс внесения удобрений. На действия удобрений из множества метеорологических факторов доминируют такие, как влажность и температура почвы, одним словом, чем больше влажность и температура почвы, тем более благоприятная обстановка для поглощения веществ растениями. В связи с этим остаётся открытым вопрос о варьировании доз внесения удобрений в зависимости от погодных факторов [92].
Оптимизация технологического цикла при прямоточном внесении удобрений
Уместно отметить одну из основных причин подобного казуса - это игнорирование функциональной взаимосвязи параметров Q и В в балансе мощности, а также зависимости их соотношения (Q/B) от внешних условий выполнения процесса и особенностей конструкции рабочих органов адаптеров -ёмкостей. Необходимо учесть отмеченные некорректности и скрупулезно исследовать структурность, аналитические связи, влияние эксплуатационных параметров на разные критерии при различных режимах функционирования ТТС и в зависимости от внешних условий выполнения производственного процесса.
Новаторство в моделировании - выявление и исследование во взаимосвязи технологического (соотношение QIB) и обобщённого (потребная мощность N) параметров. Необходимость их параллельной оптимизации объясняется отсутствием методов определения долей составляющих критериев, приходящихся на каждый в отдельности конструкторско-эксплуатационный параметр. Например, невозможно установить, какие доли цен топлива, автомобиля и зарплаты оператора относятся к каждому из параметров.
Наряду с этим, невозможно без оптимизации соотношений силовых параметров Q и В предопределить рациональность распределения объёмов фазовых работ в конкретных условиях производства.
С учётом отмеченных особенностей предлагается иерархия подсистем, обусловленная сочетанием целевых функций, отражающих экономическую, механическую, технологическую стороны процесса. Это повышает достоверность решения, так как оно удовлетворяет комплексу критериев є(Ся.): минимумы эксплуатационных затрат денег Сэ, труда Н, топлива 9, в расчёте на единицу объёма работы (через Ж), а не одному из них. При этом контролируется соблюдение нормативов и допусков показателей качества є ).
Вначале оптимизируется технологический параметр (блок 1 на рисунке 2.1), который устанавливает соотношение объёмов работ (по перемещению и распределению груза) при полевой фазе процесса. В качестве такого параметра рассматривается величина со - удельная грузовместимость адаптера.
Необходимость «внедрения» (как новаторской теоретической предпосылки) блока по выбору со0 объясняется отсутствием метода определения «долевого участия» каждого из эксплуатационных параметров В, Q в «формировании» затрат и производительности. К тому же, нет формулы, по которой можно установить зависимость каждого из них в отдельности от той или иной характеристики внешних производственных и агроландшафтных условий.
По сути, Q - конструктивный параметр, предопределяемый возможностью транспортировки груза при соблюдении допустимых скоростей энергетической установки, допустимой нагрузки на ходовую систему и дорожное покрытие, проходимость автомобиля, т.е. с тягово-динамическими характеристиками автомобиля. Вр - зависит от конструкции рассеивающего аппарата, режимов его работы и технологических регулировок. Задаёт удельную площадь участка Вp-Vp, м2/с для размещения удобрений в сочетании с дозой внесения. U - задаёт поток распределения материала. Отношение QI Вр=со - удельная грузовместимость. Предлагается в подсистеме 2 исследовать влияние внешних условий, особенностей конструкции адаптеров не на каждый из параметров Q или i , а на параметр их относительной взаимосвязи в виде co = QIBp. Проявляется такая связь через баланс мощности при полевой фазе процесса, а также через соотношение объёмов работ по грузоперемещению (Ар = Рp-0,5-Lp-Q) на длине единичного хода Lp и по распределению материала по площади (Aв=Рв-Bp-Lp). При выборе параметра со в качестве критерия оптимальности принимается максимум цикловой производительности Wц за время \ц - продолжительность одного рейса, в виде Wц = Q/tц. По условию dWц/da) = 0 определяется оптимальное независящее от мощности значение соо. Установленная им взаимосвязь между Q и ВР потребуется для обоснования оптимальных значений как во , так и 0, и соответствующих им скоростных режимов работы автомобиля и адаптера. Обоснование оптимального со позволит оптимизировать выполнение полевой работы, минимизируя грузоперемещение по полю, и снижает расход энергии и топлива.
Затем обосновывается оптимальный обобщённый параметр (блок 2 на рисунке 2.1), который характеризует в целом функционирование ТТС. Величина N - потребная мощность ТТС правомерно считается таким параметром [74]. В основном оптимальное значение его определяется по одному из критериев: минимуму эксплуатационных затрат на единицу объёма работы Сэ —» min Nc; максимуму производительности W —» max Nw; компромиссному, когда значение NK выбирается из диапазона мощностей Nc и Nw. Окончательный выбор того или иного критерия зависит от природно-производственных условий и бюджета предприятия. На основе анализа составляющих балансов времени смены Тсм и часовых эксплуатационных затрат Сэч, формируются математические составляющие баланса времени смены Тсм целевой функции и W = f(N) и Сэ =f(N). По условиям dW/dN = 0 и dC/dN = 0 определяют соответствующие значения оптимальных мощностей Nw и Nc. Тем самым устанавливается граница изменения мощности и предоставляется возможность для принятия компромиссного решения. При этом следует учитывать, что в зоне ближе к Nc обеспечивается ресурсосбережение, а при удалении от Л с (в направлении NJ -повышение производительности.
Методика сбора и обработки исходной информации для моделирования
В общем виде: Т(То-По) = Тзо + Тхг + Тно. Составляющая Т30 зависит от числа загрузок пз, времени t3 одной загрузки и её ожидания t0DK как: T30=n3(t3+tox) (2.25) Время t нормируется в долях В от t как t=Bn,. Значение t, рассчитывается при заданной производительности загрузчика W3 по формуле: t3=Q/W3 (2.26) Величина пз как результат деления времени «чистой» работы за смену То на время аналогичного свойства, но для единичного технологического цикла trp определяется из равенства: n3=To/trp=To/(Lr/Vr+Lp/VP) = (To-Vr)/(Lr + sv-(o/U) (2.27) Подставив значения (2.23) и (2.24) в (2.22) и принимая Q-Vr=IIo=N-%rIPNO , получим T3o = {To(\ + Po)-N-rIPN)l{W3 (Lr +sv-a)/U)).
Время холостых поворотов за смену Тхр зависит от числа холостых ходов пхр и продолжительности одного холостого хода txp. Зная длину гона L, абсолютную наработку за смену Ао=По- juo = N-r- juJPN, кгм, и приведённую работу, приходящуюся на 1 м2 обрабатываемой площади поля Apn=U-Lr+0,5-со, кгм/м2, за единичный технологический цикл можно рассчитать пхр из формулы nxp=(Ao/Apn)/(L-Bp). Продолжительность одного поворота связана с шириной захвата вр адаптера посредством коэффициента итп, с/м, как txn = vm-Bp. Соответственно формула для расчёта Т примет вид: Тхр = пХР tXP = (То-uTn-N- r-ju/PN)/L(Lr U + 0,5 со) (2.28) Составляющую Тно определяют с учётом следующих особенностей.
Технические отказы проявляются на дороге и в поле при рабочих и холостых ходах, а технологические неисправности возникают при выполнении полевой работы. Вероятная периодичность наступления отказов и неисправностей характеризуется средней наработкой на отказ LT0, м и на неисправность Цн, м (в размерности пробега).
По времени устранения всех отказов Тто и неисправностей Ттн за смену определяется суммарная продолжительность восстановления работоспособности техники Тно=Тто+Ттн. Каждая составляющая вычисляется на основании числа отказов п,.0, неисправностей п1Н, средней продолжительности устранения отказа tTO и неисправности tm. Рассчитывается значение Тно из выражения THO=nroTO+nmm.
Значение средней продолжительности устранения отказа получают путём деления сменной наработки А0, кгм, на наработку между отказами Aro = Q/LTO , кгм, как: nm=A0/AT0=(T0 N r ti/PN)l(Q Lm) (2-29)
Нагрузка в элементах конструкции адаптивного автомобиля в основном зависит от грузовместимости, которая непосредственно связана с шириной захвата и массой адаптера. Соответственно, отказы однотипных средств следует относить к единичной массе (q=1 кг) груза. При этом адаптер можно рассматривать как систему из Q/q одинаковых элементов, для которых наработка на отказ составляет 1то, м. Тогда средняя периодичность отказа (следуя теории надёжности) составит: LTO=\j\Ql{q-lTO)\ (2.30) На основании развёрнутых выражений (2.28) и (2.29) получена формула TTO={ToTO-N- -ju/PN)lq-lT0. Подобным способом определяется время Ттн с учётом наработки на неисправность 1ТН каждого элемента q как TTH=(ToTH-N-%r-ju/PN)/(q-lTH). Конечное выражение Тно получено в виде: THO=[T0-N r-jLi/PNo}[(tTo/q-Q + (tm/q-Im)]. (2.31) Основная компонента Т(Т0) - это время холостого хода за смену Тхг. Оно рассчитывается аналогично Tw по формуле Ттг = пхг txr. Число холостых пробегов за смену пхг равно количеству технологических обслуживаний (загрузок адаптера), т. е. пхг = п3. Время одного холостого хода txr (за единичный технологический цикл) зависит от холостого пробега L и соответствует скорости автомобиля V как txr =Lxr/Vxr .
Величины Lw и Vw взаимосвязанные функциями соответственно с Lr и Vr посредством коэффициентов пропорциональности Vw и Єух в виде Lxr = uxr-Lr; Vxr=svx-Vr. В таком случае, составляющая баланса времени смены Тхг может быть выражена зависимостью Тхг = То и /їє (l + {sv co)j(Lr a))Y\. К группе T(N) следует отнести затраты времени на ежесменное (ЕТО), техническое обслуживание ТЕ автомобиля и установленной на нём ёмкости -адаптера с рабочими органами для выполнения одной из работ по химизации. Время ТЕ включает постоянную tEO и переменную tEV части соответственно независящие и зависящие от параметров адаптера. С учётом доли времени смены уЕ, выделяемой на ЕТО технологической надстройки, составляющая tEO примет вид tEO = YE Тсм . Величина tEV зависит от Q и Вр. На данном этапе их корреляция (в виде формулы) неизвестна. Но установлено [50], что их связь обобщает параметр N. Логично выразить зависимость tEV в функции N в виде tEV=aE-N, где аЕ - коэффициент пропорциональности, с/Вт. Из приведённых частных формул следует:
Оптимизация мощности по критерию максимум производительности, результаты
ЗАО «Зеленоградское» образовано в 1954 году. Общая земельная площадь 2484 га, в т.ч. 1925 га - в собственности предприятия. Поголовье скота 2050 голов, в т.ч. 1070 голов коров. Хозяйство специализируется на выращивании голщтинизированного скота на основе холмогорской породы, выращивании и продаже молодняка.
Хозяйство расположено в междуречье рек Клязьмы и Вори. На северо-востоке текут Талица, Скалба, на северо-западе – Яхрома. Почти половину общей площади района занимают леса (в основном смешанного типа). На территории землепользования проходят две шоссейные дороги (одна – через с. Ельдигино и с. Алешино, вторая соединяет с. Степаньково с г. Пушкино).
Сообщение осуществляется по Ярославскому шоссе и железной дороге.
Почвенно-климатические условия: для данных земель характерны древнево-подзолистые и болотно-подзолистые почвы различного механического состава с невысоким естественным плодородием. Территория относится к округу болотно-подзолистых, подзолистых и болотных почв механического состава Мещерской низменности и к типу Русской равнины.
Предметное изучение, анализ, выводы и предложения по данной тематике необходимо рассмотреть на примере конкретного хозяйства, с его транспортными процессами, протекающими в сельскохозяйственном производстве, таким в данном случае будет являться ЗАО «Зеленоградское» Московской области.
Ведётся производство сельскохозяйственных культур, используемых при кормлении животных (силосные культуры, клевер, рапс, вика, бобовые и др.), а также возделывается для последующей реализации и частично на собственные нужды картофель. В 1997 году присвоен статус Племенной репродуктор. В 2000 году снято ограничение по лейкозу. За 2013 год хозяйство получило надой на 1 ф. корову 8200 л молока. Рентабельность производства молока 58,6%. Прибыль по хозяйству составила 21 500 тыс. рублей [100].
Из выше сказанного, очевидно, что хозяйство специализируется на выращивании КРС, картофеля, и производстве молока.
По данным анализа номенклатуры грузов, перевозимых в ЗАО «Зеленоградское» при организации сельскохозяйственных процессов, следует отметить их большое разнообразие, перевозится 165 видов грузов, в том числе строительных.
Объём перевозок сельскохозяйственных грузов в ЗАО «Зеленоградское», реализованный в 2010 году, составил 56 тыс. тонн. При транспортировке грузов применялись агрегаты двух типов: автомобильный и трактортный. На долю первого пришлось 26 тыс. тонн, а второго - 30 тыс. тонн, что составляет 58,6% использования тракторов с прицепами на транспортных работах.
Для анализа транспортных процессов была произведена группировка грузов, преимущественно по назначению, которая представлена в таблице 4.1
При осуществлении транспортных работ в сельскохозяйственном производстве основными особенностями являются: сезонный характер (рисунок 4.1), что вызывает необходимость привлекать транспорт из других отраслей, а так же отличительной особенностью является то, что перевозится очень много грузов с малой объёмной массой [65].
Характер перевозки грузов по месяцам является важной частью анализа транспортных процессов, который позволяет судить о том, какие объёмы и в какие сроки производится транспортировка грузов. Данный график позволяет определить пики и оценить долевую составляющую массу груза по месяцам. 15,0 12, Анализ графика коэффициента сезонности показывает, что максимальное его значение наблюдается в сентябре, как для тракторного транспортного агрегата, так и для автомобильного транспорта. В целом прослеживается параллельное изменения коэффициента сезонности по видам транспорта. С учётом классификации грузов, был сгруппирован транспортируемый материал таким образом, чтобы уже при анализе транспортных процессов можно было понять и сформировать обоснованные требования к транспортным и транспортно-технологическим средствам.
При анализе транспортных процессов в ЗАО «Зеленоградское» в основу группировки транспортируемых грузов, в соответствии с таблицей 1 (Приложение Б) легли: физико-механические свойства и назначения грузов. Весь грузооборот в хозяйстве осуществляется через электронные весы. Хозяйство ведет учёт, перевезенных грузов с использованием базы данных Microsoft Access. Грузу, проходящему через весовую, присваивается условный код, для упрощенной работы с базой данных.
Уместно отметить тот факт, что грузы, входящие в одну группу практически имеют один и тот же класс.
В таких условиях важно согласование транспорта, с обоснованными технологическими ёмкостями, для перевозки сельскохозяйственных грузов.
На основании таблицы 1 (Приложение Б) и электронной базы данных, полученной в хозяйстве, составлены нижеприведенные графики, таблицы и диаграммы.
Анализ диаграмм, позволит распределить усилия для разрешения возникающих проблем и выявить основные причины, с которых нужно начинать действовать. Метод анализа «Парето» заключается в классификации проблем качества на немногочисленные, но существенно важные и многочисленные, но несущественные. Он позволяет распределить усилия и установить основные факторы, с которых нужно начинать действовать с целью преодоления возникающих проблем.
Долевая составляющая группы грузов следующая: 37% от общего массы составили корма, 24,2% корнеклубнеплоды, используемые на корм скоту, 16,2% органические удобрения, как результат отходов жизнедеятельности хозяйства. Группы грузов расположились в логической последовательности, учитывая направленность хозяйства.