Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования
1.1 Состояние и проблемы технического оснащения хозяйств Челябинской области 7
1.2 Проблемы воздействия движителей машинно-тракторных агрегатов на почву 11
1.3 Методы определения параметров МТА 19
1.4 Анализ критериев оценки механизированных процессов 22
1.5 Выводы, цель и задачи исследования 30
Глава 2 ТЕХНИКО-экономическое обоснование эффективности использования трактора типа хтз-150к09 на сдвоенных колесах
2.1 Основные технологические требования к парку тракторов общего назначения хозяйств зоны Южного Урала 32
2.2 Технологическое соответствие машинных агрегатов – резерв повышения эффективности земледелия 36
2.3 Тягово-сцепные показатели трактора ХТЗ-150К-09 на одинарных и сдвоенных колесах и их влияние на производительную способность МТА 43
2.4 Обоснование типажа тракторов общего назначения с использованием ХТЗ-150К-09 на сдвоенных колесах 58
2.5 Оценка стоимости дополнительной продукции от более полной реализации потенциала трактора и снижения уплотняющего воздействия на почву 67
2.6 Выводы по главе 77
Глава 3 Программа и методика экспериментальных исследований
3.1 Объект исследований 79
3.2 Определение тягово-сцепных показателей трактора ХТЗ-150К-09 79
3.3 Методика проведения хронометражных наблюдений 85
3.4 Методика определения эксплуатационных показателей МТА 86
3.5 Методика определения воздействия движителей тракторов на почву 87
3.6 Методика обработки и планирования экспериментальных исследований 91
3.7 Подготовка исходной информации для решения задачи по эффектив
ному использованию технических средств 94
Глава 4 Результаты экспериментальных исследований
4.1Тягово-сцепные показатели трактора ХТЗ-150К-09 с одинарными и сдвоенными движителями 100
4.2 Сравнительная эксплуатационно-технологическая оценка МТА 114
4.3 Оценка воздействия движителей тракторов на почву 118
4.4 Оценка установки шин низкого давления на трактор ХТЗ-150К-09 122
4.5 Выводы по главе 127
Глава 5 Технико-экономическая оценка использования трактора ХТЗ-150К -09
5.1 Определение показателей экономической эффективности 130
5.2 Оценка затрат на приобретение тракторного парка .
5.3 Выводы по главе
Общие выводы 141
Список литературы
- Проблемы воздействия движителей машинно-тракторных агрегатов на почву
- Технологическое соответствие машинных агрегатов – резерв повышения эффективности земледелия
- Методика определения эксплуатационных показателей МТА
- Оценка воздействия движителей тракторов на почву
Введение к работе
Актуальность темы. Производство зерна в большинстве хозяйств зоны Южного Урала является определяющим фактором их конкурентоспособности. Ограниченные финансовые возможности сельскохозяйственных предприятий диктуют определенные условия в выборе наиболее эффективных технических средств. А это, прежде всего, колесные тракторы средних параметров. Сложившаяся тенденция более широкого применения колесных тракторов общего назначения обусловлена их универсальностью, так как, помимо полевых, они могут выполнять транспортные работы и перемещаться по дорогам с асфальтным покрытием.
С другой стороны, высокое удельное давление на почву и худшие тягово-сцепные свойства не позволяют эффективно их использовать на весенних полевых работах (закрытие влаги, посев). Это ограничивает их применение, и обуславливает необходимость комплектования значительной части парка тракторов общего назначения гусеничными машинами.
Научные исследования и производственный опыт показывают, что выход может быть в установке сдвоенных колес или шин низкого давления. Это позволяет также улучшить тягово-сцепные и эксплуатационные показатели использования колесных тракторов. Учитывая, что на серийном движителе этот трактор не может реализовать возможности двигателя, то повышение тягово-сцепных свойств позволяет увеличить производительность, снизить расход топлива на единицу выполненной работы и уменьшить уплотняющее воздействие на почву. Изучение этих вопросов является актуальной задачей и представляет практический интерес для совершенствования технического оснащения сельскохозяйственных предприятий.
Степень разработанности темы. Проблема воздействия движителей МТА на почву и эффективные направления ее решения освещены в работах Астафьева В. Л., Виноградова В. И., Гилла В. Л., Дорохова А. П., Ксеневича И. П., Кушнаре-ва А. С., Ляско М. И., Медведева В. В., Окунева Г. А, Ревута И. Б., Русанова В. А., Скотникова В. А. и других ученых.
В результате выполненных исследований были определены технологические допуски по уплотнению почвы, сформулированы направления развития технологий и технических средств, обеспечивающих допустимый уровень уплотняющего воздействия на почву.
Теоретические основы определения оптимальных параметров МТА и эффективного использования технических средств заложены в трудах Болтинского В. Н., Гридина Н. Ф., Гуськова В. В., Докина Б. Д., Жукевича К. И., Зангиева А.
М., Иофинова С. А., Киртбая Ю. К., Кацыгина В. В., Кычева В. Н., Мининзона В. М., Саклакова В. Д., Сергеева М. П., Хабатова Р. Ш. и других авторов.
Однако изменения эксплуатационных и технологических показателей колесных тракторов с усовершенствованным движителем изучены недостаточно, как и влияние их на потенциальные возможности, в частности на объем посевных работ трактором ХТЗ-150К-09. Требуется и рассмотрения влияния их на состав парка тракторов в крупных хозяйствах.
Цель работы. Повышение технических и агротехнологических показателей использования колесных тракторов класса 3 повышением опорных и тягово-сцепных свойств.
Задачи:
1. Обосновать влияние параметров колесного движителя трактора типа ХТЗ-
150К-09 на изменение тяговых свойств и уплотняющее воздействие на почву.
-
Разработать методику проектирования параметров движителя колесного трактора общего назначения.
-
Оценить влияние параметров движителя колесного трактора класса 3 на технико-экономические показатели использования агрегатов.
Объект исследования. Технологический процесс работы МТА на базе колесного трактора ХТЗ-150К-09 с различными вариантами движителя.
Предмет исследования. Взаимосвязи параметров колесного движителя с эксплуатационными и агротехнологическими показателями использования тракторов.
Научная новизна. Установлены взаимосвязи тягово-сцепных и эксплуатационных показателей полноприводного колесного трактора с различными вариантами движителей.
Обоснована степень соответствия трактора ХТЗ-150К-09 с различными вариантами движителей агротехническим требованиям при выполнении весенних полевых работ.
Определены показатели согласованности мощностных и тягово-сцепных свойств трактора ХТЗ-150К-09 с различными вариантами движителя, установлено их влияние на уровень реализации потенциала трактора.
Разработана методика обоснования размерных и регулировочных параметров колесного движителя тракторов.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Разработана методика согласования мощностных, тягово-сцепных и опорных свойств трактора с агротехническими требованиями и параметрами колесного движителя, которая на стадии проектирования позволяет обосновано решать эту задачу.
Проведена оценка возможностей колесного трактора ХТЗ-150К-09 со сдвоенными колесами при возделывании зерновых культур в условиях фермерских хозяйств, а также определена эффективность его применения в сравнении с трактором на одинарных колёсах и гусеничным трактором тягового класса 4.
На примере типичного хозяйства степной зоны проведена оценка использования колесных тракторов ХТЗ-150К-09 с усовершенствованным движителем на состав парка тракторов и уровень затрат на их приобретение.
Результаты исследований были использованы Костанайским филиалом «КазНИИМЭСХ» для обоснования рекомендаций ОАО «Харьковскому тракторному заводу» по совершенствованию ходовых систем колесных тракторов.
Методология и методы диссертационного исследования. В работе использован комплексный подход к анализу и разрешению поставленной цели и задач исследования, а также сравнительный метод позволяющий определить количественные и качественные показатели изучаемых объектов. Теория построена на исследовании причинно-следственных связей, их аналитическом описании и практической реализации процессов использования колесных тракторов общего назначения с различными параметрами движителей. Для решения поставленных задач применяли методы статистического анализа, многофакторного анализа, лицензионных компьютерных программ: «MathCAD-14», «Statistica-10», и «Microsoft Office Excel 2010».
Положения выносимые на защиту.
аналитические зависимости, позволяющие определить тягово-сцепные и опорные свойства колесного трактора в зависимости от параметров колеса и давлениях в шинах;
взаимосвязи, отражающие влияние конструктивных и режимных параметров колесного движителя на эксплуатационные показатели полноприводного колесного трактора;
методика согласования технических и режимных параметров колесного движителя трактора с агротехническими требованиями при выполнении весенних полевых работ;
результаты лабораторных и производственных испытаний по оценке показателей использования трактора ХТЗ-150К-09 с различными вариантами движителей.
Степень достоверности и апробация результатов работы. Достоверность результатов исследования обеспечена корректностью проведенных экспериментов, выполненных с использованием сертификационных приборов и оборудования, достаточной воспроизводимостью результатов исследований в лабораторных и производственных условиях.
Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на
международных научно-технических конференциях ЧГАА (Челябинск, 2002 – 2013 гг.), а также представлены на международной научно-практической конференции: «Проблемы социальной, экономической, технологической и политической модернизации государства» (Кокшетау, 2006).
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 15 научных работах, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 34 таблицы, 34 рисунков, состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, 5 приложений.
Список использованной литературы включает в себя 139 наименований.
Проблемы воздействия движителей машинно-тракторных агрегатов на почву
В трудах Кононова A.M. [57] установлено, что переуплотнение почв приводит к изменению условий развития корневой системы как в обрабатываемом слое, так и значительно ниже его (на глубине до 70 см). Что существенно влияет на снижение урожая сельскохозяйственных культур. Воздействие движителей трактора при междурядных обработках кукурузы, сахарной свеклы вызывает ухудшение структуры почвы, приводит к образованию глыб и повышению плотности почвы на 0,09-0,23 г/см3, что превышает рациональную плотность - 1,25 г/см3. От механического состава почвы зависит и интенсивность деформации почвы движителями тракторов. Сильнее деформируются суглинистые почвы по сравнению с почвами легкого механического состава. Естественное уплотнение почвы, вызванное силами гравитации, осадками и другими природными факторами, существенно отличается от процесса деформации почв под движителями техники. При передвижении тракторов по полю, уплотняющая деформация проникает не только в вертикальном (35-40 см и более), но и в горизонтальном (35-70 см) направлениях, что связано с величиной напряжения под движителями тракторов.
Значения уплотнения почвы существенно зависят от скорости движения техники и площади пятна контакта движителя с почвой. С увеличением скорости движения сельскохозяйственных машин и тракторов по полю, деформация почвы снижается. При первом проходе трактора происходит наибольшее уплотнение почвы. Повышенной деформации при воздействии ходовой части тракторов подвержен пахотный слой почвы, особенно верхний горизонт в слое 5-15 см. Превышение плотности почвы ведет за собой уменьшение общей пористости, что существенно ухудшает водно-воздушный режим. Научными исследованиями по влиянию негативного воздействия движителей тракторов и сельскохозяйственных машин на урожай, проведенными в различных почвенно-климатических зонах страны [52, 81, 136 и др.], установлено отрицательное воздействие движителей на плотность почв, снижение плодородия и урожайности.
Таким образом, от типа почв зависит и уровень снижения урожая, а также от агротехнических приемов возделывания культуры, природных факторов, степени ухудшения характеристик почвы от воздействия движителей тракторов и сельскохозяйственных машин. Уплотнение отражается и на изменении твердости почвы.
Серьезную угрозу представляет кумулятивный эффект переуплотнения почвы от постоянного воздействия ходовых систем агрегатов. Наиболее интенсивно процесс уплотнения пахотного и подпахотного горизонта происходит в весенний период, когда почва находится в состоянии повышенного увлажнения и легко поддается деформации. Ухудшение свойств почвы приводит к снижению урожайности различных сельскохозяйственных культур не только в год уплотнения, но и в последующие второй и третий годы.
Процессы разуплотнения пахотного слоя происходят в течение нескольких лет. Чрезмерное уплотнение пахотного слоя вызывает усиление процессов водной и ветровой эрозии, резко снижается эффективность средств химизации.
Совместными исследованиями ТСХА и ВИМа [103] по влиянию уплотнения почвы на урожай, установлено, что максимальный недобор урожая ячменя отмечен по следу трактора К-700 (9,5 ц/га). По следу трактора T-I50K недобор ячменя составил 6,7 ц/га, озимой пшеницы - 7,5 ц/га и зеленой массы горохоовсяной смеси - 40,1 ц/га. Кроме того, отмечено, что ходовые системы тракторов и сельскохозяйственных машин оказывают существенное влияние на изменение урожайности по ширине захвата посевного агрегата.
Увеличение плотности почвы от уплотнения движителями ухудшает качество предпосевной обработки и посева. Возрастает глыбистость пашни, снижается равномерность заделки и раскладки семян, уменьшается полевая всхожесть сельскохозяйственных культур. Удельное сопротивление обработки почвы плугом по следам гусеничных и колесных тракторов повысилось на 11,9...44% увеличился также расход топлива на гектар, а производительность снизилась на 8...12%[10]. В Советском Союзе на 187 млн. га пашни приходилось 13% полей слабой степени уплотнения, 51% - средней и 36% сильной степени уплотнения[6,9,97]. По отрицательному действию ходовых систем на плотность почвы тракторы условно можно расположить в следующий ряд (рисунок 1.1):
Технологическое соответствие машинных агрегатов – резерв повышения эффективности земледелия
Объем работы задается программой производства. Средняя дневная производительность определяется производственными испытаниями или расчетами с учетом потерь времени по техническим, технологическим, метеорологическим причинам и длительностью работы агрегата в течение суток.
Обоснование сроков полевых работ осуществляется в два этапа. Первый – выявление наиболее благоприятных периодов выполнения технологического процесса на основании многолетних агротехнологических производственных опытов. Второй – технико-экономическое обоснование оптимальной длительности работы исходя из минимума суммы затрат, стоимости потерь урожая от несвоевременного выполнения работ и эффективности ограниченных ресурсов. В сложных процессах расчет ведется по основной технологической операции с учетом весомости сопутствующих и вспомогательных агрегатов по отношению к базовым [90]. Например, для обоснования длительности посева необходимо учесть, стоимость агрегатов для подготовки почвы, доставки семян и удобре 60 ний, а так же последующего боронования и прикатывания. С учетом изложенного, функция комплексных затрат для посева зерновых культур будет иметь вид: где Сбi; Сбj- балансовая цена основного и вспомогательного агрегата, руб ; i; j;. –; отчисления на реновацию, доля; mм; nм-количество машин соответственно основного и вспомогательных агрегатов; Еб.к- ставка банковского кредита; j;– соотношение вспомогательных агрегатов к основному; кi, кj, - доля данной работы в годовом объёме машин; ткi, ткj- доля данной работы в годовом объёме механизаторов; Бi, Бj – условно пропорциональные затраты по основному и вспомогательному агрегату, руб/га; Т- годовая эффективность труда одного работающего, руб.; Кп- коэффициент учёта потерь урожая, часть/день; У- урожайность культуры, ц/га; Сп –реализационная цена продукта, руб./ц.
Рациональная длительность полевых работ существенно зависит от стоимости машин участвующих в технологическом процессе, их производительной способности и доли данной операции в годовом объеме работ машин, а также темпа потерь из-за отклонения сроков и стоимости продукции с единицы площади. Учитывая, что производительность машин изменяется не пропорционально их стоимости, отличается и их годовая загрузка, то рациональная дли тельность работ при выполнении различными типами агрегатов не будет одинаковой. Рассмотрим обоснование длительности посева зерновых культур с сеялками типа СЗС-2,1 с тракторами К-701, Т-4А и ХТЗ-150К-09 на сдвоенных колесах.
Первый вариант предполагает использование рассматриваемых типов тракторов только на посеве одной культуры в нашем случае на примере мягкой пшеницы. Второй вариант предусматривает использования данных посевных агрегатов помимо посева мягкой пшеницы дополнительно на посеве твердой пшеницы и ячменя в виду технологической возможности последовательного выполнения рассматриваемых операций.
Результаты технико–экономической оценки использования данных типов посевных агрегатов при посеве одной культуры представлены на рисунке 2.9 а; при посеве твердой пшеницы, мягкой пшеницы и ячменя на рисунках 2.9 б, 2.9 в, 2.9 г.
Технико-экономическая оценка применения посевных комплексов при различном сочетании циклов работ показала, что рациональная длительность при выполнении посева одной и нескольких культур будет различной, при этом изменяются и комплексные затраты. На посеве только одной культуры рациональная длительность составила для тракторов ХТЗ-150К-09 и К-701 порядка 10-12 дней, для трактора Т-4А – 14 - 16 дней, при этом комплексные затраты колесных тракторов остались на одном уровне и составили 1300-1350 руб./га. Для трактора Т-4А эти затраты в виду его низкой годовой загрузки и увеличения стоимости потерь составили 1700 руб./га.
Оценка комплексов на посеве нескольких культур, предопределяет иную рациональную длительность операции и приводит к снижению комплексных затрат из-за большей занятости тракторов в течение года. Рациональная длительность для колесных тракторов при посеве твердой пшеницы составила 4-5 дн., при посеве мягкой пшеницы – 6 - 7 дн., и для ячменя – 8 - 9 дн. Для гусе
Методика определения эксплуатационных показателей МТА
Тяговые испытания трактора ХТЗ-150К-09 проводились на различных агрофонах с целью определения его тягово-сцепных показателей при различных параметрах движителей. Комплектация трактора соответствовала инструкции по эксплуатации. Трактор до проведения тяговых испытаний в соответствии с техническими условиями прошел обкатку в полном объеме.
Показатели работы двигателя, установленного на трактор, определялись методом торможения через вал отбора мощности, подсоединенный к коленчатому валу двигателя впереди трактора. Испытания были проведены на тормозном стенде, включающем генератор МПБ 42.3/30 № 660400, весовое устройство ВКМ-185 с диапазоном измерений от 0-225 кг. Исследования проводились в соответствии с ГОСТ 25836-83, ГОСТ 23734-79 и ГОСТ 18509-88. При торможении фиксировались следующие показатели: крутящий момент двигателя Мкр, Нм; частота вращения коленчатого вала nд, об/мин.; расход топлива за опыт Gm, кг.; время опыта t, с.
Значения параметров двигателя замерялись в диапазоне от максимальных оборотов холостого хода коленчатого вала двигателя до минимально устойчивых под нагрузкой. Замеры параметров в каждой точке осуществлялись с трехкратным повтором. Регуляторная характеристика двигателя ЯМЗ-236Д №20089883 трактора ХТЗ-150К-09 №584143 представлена на рисунке 4.1. Основные её параметры на различных режимах работы двигателя представлены в таблице 4.1. топлива при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, кг/ч 9,3 Из представленных результатов видно, что максимальная мощность двигателя отличается от номинальной и составляет 123 кВт при частоте вращения коленчатого вала двигателя 2053 об/мин. Регламентированная частота вращения коленчатого вала соответствует значению по ТУ и составляет 2100 об/мин. При регламентированной частоте вращения коленчатого вала мощность двигателя ЯМЗ-236Д №20089883 составляет 121,3 кВт, что соответствует ТУ.
Тяговые испытания трактора проводились для оценки его тягово-динамических и энергетических качеств в заданных условиях. Тяговые показатели определялись нагружением движущегося трактора силой, приложенной к тягово-сцепному устройству. Нагрузка на крюке создавалась с помощью тяговой динамометрической лаборатории на базе трактора К-701.
Испытания проводились на двух агрофонах: на поле, подготовленном под посев и стерне колосовых в двух вариантах комплектации трактора: без установки сдвоенных колес и с установкой сдвоенных колес.
Условия проведения тяговых испытаний на поле, подготовленном под посев следующие. Место испытаний: п. Джамбул. Атмосферные условия (средние за время испытаний): температура окружающей среды 15оС, атмосферное давление 100,9 кПа, относительная влажность 77 % . Основные почвенные характеристики поля подготовленного под посев представлены в табл.4.2
Условия проведения тяговых испытаний на стерне колосовых следующие. Место испытаний: п. Заречный. Атмосферные условия (средние за время испытаний): температура окружающей среды 17оС, атмосферное давление 101,3 кПа, относительная влажность 75 %. Основные почвенные характеристики стерни ко лосовых представлены в табл.4.3
Установлено, что одним из факторов, влияющих на тягово-сцепные показатели тракторов, является ширина колеса. С целью определения взаимного влияния величины ширины движителей и тягового усилия на изменение величины буксования трактора ХТЗ-150К-09, а так же установления закономерности изменения этих величин в аналитическом выражении в виде уравнения регрессии, был проведён предварительный эксперимент типа 22 по определению величины буксования на одинарных и сдвоенных колесах на усилиях достаточных для выполнения как энергоемких, так и менее энергоёмких технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур. В таблице 4.4 представлены основные значения варьируемых факторов.
В соответствии с рассмотренной выше методикой планирования экспериментов была проведена обработка экспериментальных исследований, кото рая представлена в приложение 1. В результате обработки экспериментальных исследований была рассмотрена воспроизводимость опыта по критерию Кох-рена. Расчетное значение данного показателя позволило сделать вывод о том, что опыт воспроизводим.
На основании обработки опытных данных и проверки значимости коэффициентов уравнения регрессии было получено аналитическое выражение зависимости величины буксования трактора ХТЗ-150К-09 от ширины движителей и тягового усилия на крюке, которое представлено в следующем виде: у = 10,39-2,89 ! +4,8 2 -\,вх1 2 (4.1) где у - значение отклика исследуемого процесса; хі х2 - кодированное обозначение основных действующих факторов. Выражение факторов в раскодированном виде примет следующий вид: x1 = 105 Bffl-0,81 0,27 PKp-30 (4.2) (4.3) В раскодированном виде уравнение регрессии можно представить следующим образом: S = -28,94 +18,93BШ + 1,61PKp - 0,99ВШР (4.4) На основании выражения (4.4) приведена графическая интерпретация (рисунок 4.2) и контурный график (рисунок 4.3) полученной зависимости величины буксования трактора ХТЗ-150К-09 от развиваемого тягового усилия на крюке Ркр, кН, и ширины движителей Вш, м.
Из представленной графической интерпретации видно, что с увеличением ширины движителей при фиксированной величине тягового усилия значение величины буксования снижается, что говорит о целесообразности установки сдвоенных движителей как способа увеличения ширины движителей. Например, при установке движителей с шириной 0,54 м и тягового усилия на крюке трактора 29 кН величина буксования составит 12,9% . С увеличением ширины движителя до 0,8 м при том же тяговом усилие трактора величина буксования составит 9,5%.
Таким образом, полученное уравнение регрессии на основании предварительных опытов позволяет определить величину буксования трактора ХТЗ-150К-09 в зависимости от ширины используемого движителя и тягового усилия на крюке.
Для определения изменения тягово-сцепных показателей трактора и подтверждения теоретических исследований по определению касательной силы тяги трактора на одинарных и сдвоенных колёсах в зависимости от величины буксования была получена на основании эксперимента зависимость вели 107 чины буксования одинарных и сдвоенных движителей трактора ХТЗ-150К-09 от усилия на крюке на различных фонах.
Полученные опытным путем средние величины буксования одинарных и сдвоенных колесных движителей с шинами 21,3R24 от усилия на крюке на различных агрофонах представлены в таблице 4.6 и на рисунках 4.4 и 4.5.
Оценка воздействия движителей тракторов на почву
Оценка экономической эффективности в настоящей работе осуществлялась в соответствии с методикой, представленной в ГОСТ 23728-88…ГОСТ - 23730-88 «Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки» [20,27,28,96] на примере ООО «Бурханкуль-1» Троицкого района, Челябинской области.
С учетом ГОСТ 23728-88 (п. 1.2) за критерий экономической эффективности отдельных машин и комплексов принимается экономический эффект, который обобщенно определяется как разность прямых затрат при выполнении годового объема работ, изменения количества и качества товарной продукции в процессе выполнения работ, привлечения трудовых ресурсов.
Критерий оценки эффективности применения технических средств, принятый в данной работе, в полной мере отвечает требованиям вышеуказанных ГОСТов, поэтому, расчет экономической эффективности произведен путем сопоставления удельных комплексных затрат базового и опытного образца.
Общий экономический эффект за годовой период использования результатов научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских работ, опытной техники, изобретений и рационализаторских предложений принимают по экономии комплексных затрат и определяют по следующей зависимости [20]: 3 = (n6-nH)WH , руб. (5.1) где Пб - комплексные удельные затраты ( базовый вариант), руб./у.эт.га; Пн - комплексные удельные затраты (опытный вариант), руб./у.эт.га; WH -годовой объем работ, у.эт.га.
Экономическая оценка результатов научных изысканий произведена на примере хозяйства ООО «Бурханкуль-1» Троицкого района, Челябинской области.
Сельскохозяйственное предприятие ООО «Бурханкуль-1» расположено в южно-восточной части Челябинской области в 60 км от районного центра г. Тро 131 ицка. Центральная усадьба с пунктами сдачи сельскохозяйственной продукции и базами снабжения связана дорогами общего пользования. Землепользование хозяйства представляет собой компактный земельный массив площадью более 9000 га, с семипольным зернопаровым севооборотом, структура которого представлена в табл. 5.1.
Основным показателем при определении экономической эффективности от использования трактора ХТЗ-150К-09 в типичном хозяйстве зернового направления ООО «Бурханкуль» служила годовая загрузка. Характер загрузки учитывался с учётом максимальной загруженности трактора при выполнении полевых работ. Часть полей в хозяйстве засевалась по стерневому фону стерневыми сеялками типа СЗС-2,1 в агрегате с тракторами К-744 и вспашка зяби приходилась на эти трактора. Трактор ХТЗ-150К-09 на сдвоенных колёсах выполнял закрытие влаги в два следа, предпосевную культивацию, предпосевное боронование и посев части полей по обработанной площади сеялками СЗ-3,6. В летний период осуществлял в два периода обработку паров. В виду последовательного способа посева трактор был задействован на транспортных работах по отвозке пшеницы на всех полях. Максимальную годовую нагрузку которую наработал трактор с учётом сдвоенных колёс составила 1100 у.эт.га. Сравнение проводилась с трактором Т-4А при годовой наработки 660 у.эт.га и с ХТЗ-150К-09 оборудованного одинарными колёса 132 ми, который наработал 810 у.э.га. Снижение наработки трактора на одинарных колёсах связано с уменьшением часовой производительности, которая составила 0,9 у.эт.га /ч и уменьшение времени работы в году до 900 ч из-за невозможности выполнять весеннее закрытие влаги.
Исходная информация для технико-экономической оценки представлена в табл. 5.2. Расчёт вёлся с учётом необходимого набора сельскохозяйственных машин для хозяйства ООО «Бурханкуль» при последовательном севе зерновых культур в расчёте на 10 тракторов (таблице 5.3). Расчёт произвёдён по ценам на январь 2014 г.
Rкр - затраты на капитальный ремонт технических средств, руб./у.эт.га; ІЦр затраты на текущий ремонт техники, руб./у.эт.га; Rто - затраты на техническое обслуживание, руб./у.эт.га; G -затраты на топливо и смазочные материалы, руб./у.эт.га;
Расчёты показали, что в условиях загруженности трактора ХТЗ-150К-09 на сдвоенных колесах в условиях системы земледелия ООО «Бурханкуль» позволили снизить уровень комплексных затрат по отношению к одинарным колёсам на 35%. Данное снижение связано с сокращением сроков выполнения полевых работ и увеличением годовой загрузки в течении периода работ. Уменьшение комплексных затрат в сравнении с трактором Т-4А на 13,7% связано с увеличением годовой загрузки за счёт привлечения трактора ХТЗ-150К-09 на транспортные работы по обслуживанию зерноуборочных комбайнов. Годовой экономический эффект от использования трактора ХТЗ-150К-09 на сдвоенных движителях 21,3R24 взамен применения его на стандартных колёсах в ООО «Бурханкуль» составил 917950 руб. в год. При замене Т-4А эффект составил 262900 руб. в год.
В условиях фермерских хозяйств, из-за невозможности иметь разномароч-ную структуру тракторов возникает проблема выбора энергетического средства, позволяющего выполнить комплекс полевых работ. Использование гусеничных тракторов сдерживается их мобильностью и осуществления транспортных работ, к тому же требуется дополнительные затраты на хранение техники в поле в период выполняемых работ. Устранение данных недостатков позволяет использование колёсных тракторов, которые более универсальны. На примере условий фермерского хозяйства эффективность использования агрегатов на базе трактора ХТЗ-150К-09 со сдвоенными колёсами достигается за счет повышения производительности и сокращения длительности выполнения полевых работ, а также от прибавки урожая за счет снижения негативного воздействия на почву. При посеве одной культуры на площади 500 га годовая экономия от использования трактора на сдвоенных колесах составила 249500 руб. При посеве нескольких культур на площади 1000 га соответственно 543700 руб.
Эффективность использования ХТЗ-150К-09 в структуре машинно-тракторного парка модельного хозяйства зерноживотноводческого направления степной зоны Южного Урала ООО «Боровой» получена за счет сокращения номенклатуры машинно-тракторного парка предприятия .
Типичное хозяйство степной целинной зоны Челябинской области ООО «Боровой» специализируется на производстве товарного зерна и продукции животноводства. Площадь пашни составляет 23600 га, из них 15200 га занимают зерновые культуры, 4400 га – однолетние травы на сенаж, 1600 га – многолетние травы, под пары отводится 2400 га. В системе землепользования сложились три типа севооборотов: пятипольный зернопаровой; двухпольный – однолетние травы и пшеница; семипольный зернотравяной, где четыре поля многолетние травы и три зерновые культуры.
Хозяйство имеет достаточно высокий уровень технического оснащения, что позволяет реализовать ресурсосберегающие технологии полуинтенсивного типа. При посеве, как правило, под зерновые культуры вносится стартовая доза удобрений порядка 30 кг действующего вещества. Основная обработка в виде отвальной вспашки проводится в паровом поле, после однолетних и многолетних трав на площади 7600 га, которая засевается агрегатами дисковых сеялок. В зернопаровом севообороте, после второй культуры после пара поле обрабатывается чизелевани-ем на глубину порядка 35 см. На оставшейся площади зернопарового севооборота 7200 га, а так же однолетние травы 4400 га и двух полей зерно-травяного севооборота 800 га проводится прямой посев стерневыми сеялками, а в перспективе посевными комплексами типа «Кузбас».
Рассмотренная система основной обработки почвы и посева позволяет достаточно полно загрузить трактора типа К-744 в период полевых работ в том количестве, которое необходимо для посева по стерневому фону. Подготовка почвы и посев по вспаханному полю выполняется агрегатами с тракторами Т-150К-09 на сдвоенных колесах.