Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве Арютов Борис Александрович

Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве
<
Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Арютов Борис Александрович. Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве : диссертация ... доктора технических наук : 05.20.01 / Арютов Борис Александрович; [Место защиты: Мичурин. гос. аграр. ун-т].- Н.-Новгород, 2009.- 375 с.: ил. РГБ ОД, 71 09-5/458

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние проблемы 12

1.1. Система машин в условиях сельскохозяйственного производства России 12

1.2. Особенности современных технологий производственных процессов в растениеводстве 26

1.3. Анализ существующих методов и критериев оценки эффективности функционирования производственных процессов 33

1.4. Состояние проблемы повышения эффективности производственных процессов в растениеводстве 49

1.5. Выводы 59

1.6. Цели и задачи исследования 60

2. Теоретические основы повышения эффективности производственных процессов при различных условиях их функционорования в растениеводстве 62

2.1. Структура системы «исследования - оптимизация - производственный процесс» 62

2.2. Иерархия подсистем в системе производственного процесса растениеводства 66

2.3. Общая модель производственного процесса в растениеводстве 69

2.4. Локальная модель производственного процесса в растениеводстве 73

2.5. Динамическая модель и регулирование движения машинно-тракторного агрегата в различных условиях выполнения производственного процесса 77

2.6. Обоснование задачи повышения эффективности производственных процессов в растениеводстве 95

2.7. Диалоговая система постановки и решения задачи структурной оптимизации производственных процессов в условиях растениеводства 101

2.8. Аналоговая схема параметрической оптимизации производственных процессов в условиях растениеводства 113

2.9. Выводы 124

3. Исследование природно-климатических условий функционирования производственных процессов в растениеводстве 127

3.1. Задача учета природно-климатических условий при повышении эффективности производственных процессов в растениеводстве 127

3.2. Функции роста сельскохозяйственных культур в оптимизации производственных процессов при различных условиях их функционирования 131

3.3. Исследование влияния агрометеорологических условий на функционирование производственных процессов в растениеводстве 139

3.4. Исследование влияния погодных условий на функционирование производственных процессов в растениеводстве 157

3.5. Учет информации по агрометеорологическому обеспечению и прогнозирование функционирования производственных процессов 178

3.5.1. Оценка агрометеорологических прогнозов 178

3.5.2. Агрометеорологические прогнозы в календарном планировании использования сельскохозяйственной техники 183

3.6. Энергосберегающие технологии обработки почвы при различных условиях функционирования МТА 190

3.6.1. Устройство для обработки почвы 191

3.6.2. Программа и методика экспериментальных исследований 194

3.6.3. Эффективность энергосберегающих технологий обработки почвы при различных условиях функциони рования МТА 196

3.7. Оценки в потребности и обеспеченности производственных процессов техникой при различных условиях их функционирования 202

4. Исследование влияния составляющих баланса времени смены на функционирование производственных процессов в различных условиях 208

4.1. Структура рабочего дня и классификация затрат времени смены 209

4.2. Программа и методика экспериментальных исследований 216

4.2.1. Программа экспериментальных исследований 216

4.2.2. Условия проведения экспериментальных исследований 217

4.2.3. Методика экспериментальных исследований 219

4.2.4. Методика обработки экспериментальных данных 225

4.3. Результаты экспериментальных исследований 235

4.4. Выводы 245

5. Повышение эффективности производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве 246

5.1. Регулирование параллельных производственных процессов в растениеводстве 246

5.2. Многокритериальная модель структурной оптимизации производственных процессов в условиях растениеводства 252

5.3. Алгоритм структурной оптимизации производственных процессов и его реализация в условиях растениеводства 264

5.4. Алгоритм параметрической оптимизации механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве и его реализация 273

5.5. Оптимизация технической оснащенности механизированных производственных процессов с учетом различных условий их функционирования в растениеводстве 284

5.6. Экономическая эффективность результатов исследований 291

Общие выводы 298

Литература 303

Приложения 336

Введение к работе

Актуальность проблемы. В условиях рискованного земледелия с неопределенностью влияния природно-климатических и эксплуатационных факторов традиционные методы повышения эффективности производственных процессов ориентированы на средние или климатические показатели условий (на одну погодную ситуацию) и нормативные эксплуатационные показатели. Вместе с тем, складывающиеся сезонные и ситуационные условия предопределяют допустимые темпы проведения полевых механизированных работ, внеплановые изменения технологий, методы организации использования техники и, в конечном итоге, уровни затрат и прибыли.

Практика сельскохозяйственного производства нуждается в разработке заблаговременных оценок условий функционирования технических средств в растениеводстве с тем, чтобы можно было учесть эти оценки в проектировании производственных процессов, в реализациях соответствующих мероприятий по организации и использованию техники. В связи с этим настоящая работа представляет теоретическую значимость и практический интерес.

Сущностью решаемой научной проблемы является необходимость обоснования закономерности функционирования механизированных технологий, систем и средств их реализации с целью обеспечения роста эффективности производства продуктов растениеводства. Решение проблемы способствует сокращению потерь продукции и энергетических затрат, увеличению производительности труда.

Исследования и разработки, составляющие основу диссертационной работы, выполнены в соответствии с пятилетними планами научно-исследовательских работ Нижегородской ГСХА, координационной программой по проблеме «Разработать системы технологизации и инженерно-технического обеспечения агропромышленного производства как основы стабилизации АПК субъектов Российской Федерации Северо-Кавказского, Приволжского и Уральского федеральных округов».

Цель работы. Повышение эффективности производственных процессов растениеводства путем их оптимизации в складывающихся условиях функционирования.

Объект исследования. Производственные процессы в растениеводстве и условия их функционирования.

Предмет исследования. Зависимости ситуационной потребности и использования технических средств растениеводства от складывающихся условий их функционирования.

Методы исследований. В теоретических исследованиях используются элементы теории систем, методы динамического анализа механизмов и машин, теория автоматического управления. В основу исследований природно-климатических и агрометеорологических условий функционирования производственных процессов растениеводства положен метод сопряженности наблюдений П.И. Броунова с последующим применением теории вероятностей и математической статистики, теории подобия. Экспериментальные исследования выполнены с использованием отраслевых методик хронометражных наблюдений за работой машинно-тракторных агрегатов. Обработка экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики. Оптимизация производственных процессов растениеводства в складывающихся условиях их функционирования основывается на методе выбора пробных точек в многомерном пространстве параметров с помощью равномерно распределенных последовательностей, определение стратегии технической обеспеченности проводится с использованием теории игр.

Научная новизна работы:

- выявлены прогнозируемые функции роста сельскохозяйственных культур, которые позволяют подчинить им ход производственных процессов;

- синтезирована аналоговая схема модульной структуры адаптации производственных процессов в растениеводстве к функциям роста сельскохозяйственных культур и складывающимся погодно-производственным ситуациям;

- разработана и апробирована динамическая модель машинно-тракторного агрегата, адаптированная к изменяющимся условиям функционирования производственных процессов в растениеводстве;

- экспериментальные исследования составляющих баланса времени смены в различных условиях функционирования производственных процессов позволили построить регрессионные модели, корректирующие типовые нормы выработки на полевые механизированные работы относительно изменяющихся ситуаций при оптимизации режимов работы технических систем в растениеводстве;

- обоснована постановка многокритериальной оптимизации – одновременно учитывать множество противоречивых критериев, что привело к созданию качественно нового метода проектирования производственных процессов в растениеводстве с использованием диалога «человек – компьютер».

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Результаты исследований совершенствуют существующие методы оптимизации производственных процессов растениеводства, могут быть использованы в сельскохозяйственных предприятиях при адаптации технологий возделывания и уборки сельскохозяйственных культур к региональным условиям, а также для совершенствования инженерно-технологического обеспечения АПК.

Разработанные модели и алгоритмы апробированы для широкого внедрения в производство и дают значительный экономический эффект, подтвержденный соответствующими актами внедрения.

Результаты исследований прошли производственную проверку в сельскохозяйственных предприятиях, использовались при разработке нормативов потребности в технике по агрорайонам Нижегородской области, в рамках координационной федеральной программы по проблеме «Разработать системы технологизации и инженерно-технического обеспечения агропромышленного производства как основы стабилизации АПК субъектов Российской Федерации Северо-Кавказского, Приволжского и Уральского федеральных округов» на 2001 … 2005 гг.

Материалы исследований, учебные пособия используются в учебных процессах инженерных факультетов вузов Минсельхоза России.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Нижегородской ГСХА (1981 - 2008 гг.), Ульяновской ГСХА (1987 г.), НИПТИМЭСХ НЗ (Санкт-Петербург – Пушкин, 1994 г), Челябинского ГАУ (2004 г.), 4-ой международной научно-практической конференции «Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона Российской Федерации» 10…11 июля 2007 г. в НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого, международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения И.П. Терских «Актуальные проблемы эксплуатации машинно-тракторного парка, технического сервиса, энергетики и экологической безопасности в агропромышленном комплексе» (Иркутск, 25…27 сентября 2007 г.), научной международной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» 20..27 ноября 2007 г. в Шарм-эль-шейх (Египет), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 65-летию Ульяновской ГСХА и 20-летию кафедры безопасности жизнедеятельности и энергетики «Актуальные проблемы агропромышленного комплекса» (Ульяновск, 6…8 февраля 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 50 научных работ, в том числе 8 - в рецензируемых изданиях, рекомендуемых экспертным советом ВАК, 4 - в материалах международных конференций, получены два патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 281 наименования, приложений. Работа содержит 335 страниц основного текста и приложения, включает 11 таблиц и 27 рисунков.

Особенности современных технологий производственных процессов в растениеводстве

Прогрессивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур (наряду с новыми формами хозяйствования) — одно из наиболее эффективных средств повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Однако прогрессивные технологии распространяются не так быстро. Причины — медленное освоение зональных систем земледелия, не достаточная технологическая дисциплина, нехватка ресурсов и др. Но главное, новые технологии применяются без учета условий функционирования производственных процессов. Чтобы получить требуемую отдачу от каждого поля, нужно приспособить технологию к конкретным условиям, учесть особенности возделываемой культуры, сорта, гибрида [3, 4, ..., 10 и др.]. Речь идет об инженерном проектировании технологий с учетом всего комплекса местных условий.

Проектирование технологий сейчас ограничивается в основном разработкой технологических карт. При этом типовые перспективные технологические карты, составляемые научными учреждениями, не учитывают своеобразия полей и хозяйств, а технологические карты, составляемые в хозяйствах, фиксируют сложившееся положение и не включают новейших научных достижений.

Наиболее реально на ближайшую перспективу внедрение в сельское хозяйство на 40...45 % пахотных площадей минимальной обработки почвы с применением комбинированных агрегатов для совмещения 6—8 операций, особенно в зонах недостаточного увлажнения. Остальная часть - 55...60% пахотных площадей будет обрабатываться новыми типами комбинированных пахотных орудий высокого технического и технологического уровня и в том числе комбинированными плугами для гладкой вспашки с одновременной предпосевной обработкой почвы [46].

Для обеспечения работ на возделывании и уборке зерновых колосовых культур в зависимости от почвенно-климатической зоны тракторами выполняется от 25 до 41 технологической операции. Из-за различных энергоемкости и условий выполнения операций для производства этой культуры применяют 4 типоразмера тракторов (тяговых классов 1,4; 3; 5). Специфика возделывания и уборки зерновых культур заключается в том, что значительная часть посевных площадей (35%) находится в засушливых степных районах, где все обрабатываемые земли подвержены ветровой и одновременно 60% - водной эрозии, имеются большие площади солонцовых земель.

Особенности применения тракторов в зависимости от агроланд-шафтных условий (по данным [46]) заключаются в том, что наибольшая доля применения (72%) в перспективе будет сохраняться за 12-рядным комплексом на базе тракторов тяговых классов 1,4 и 2, а максимальная энерговооруженность механизатора для агрегата этой рядности составляет 110 кВт.

Исходя из отмеченного, на перспективу следует помимо трактора класса 1,4 разработать и освоить выпуск семейства пропашных колесных и гусеничных тракторов тяговых классов 2 и 3 со щадящими ходовыми системами, регулируемой колеей для междурядий 45, 50, 60 и 70 см, имеющих переднюю и задние навески и такие же валы отбора мощ ности.

Для кукурузы сохранится технология с шириной междурядья 70 см. Повышение ее урожайности может осуществляться благодаря окучиванию посевов в период роста до высоты 40...60 см. При применении 3-й междурядной обработки и внесении средств защиты растений в период их роста до высоты растений 70 см требуется увеличение дорожного просвета у трактора до 50 см (вместо 34 см). Перспективны 8-й 12-рядные системы. Применение агрегатов большей ширины ограничено ландшафтными условиями. Технологии, средства механизации и структура парка для возделывания картофеля сегодня не отвечают требованиям производства этой культуры.

На перспективу могут рассматриваться три технологии производства товарного картофеля: базовая с междурядьями 70 см и комплексом машин с пассивными рабочими органами; европейская с междурядьями 75 см и комплексом машин с использованием активных рабочих органов; технология с междурядьями 90 см и комплексом машин, имеющих активные рабочие органы.

Из представленных технологий наиболее перспективна, по мнению [46], разработанная ВИМом технология с междурядьями 90 см, но для ее ресурсосберегающей реализации следует трактор ЛТЗ-145 оборудовать двигателем 2-уровневой мощности, так как операции, составляющие технологию, значительно отличаются по энергоемкости.

Технологии в зависимости от зоны включают от 24 до 38 операций. Для реализации этих технологий необходимы 4 типоразмера тракторов тяговых классов 1,4; 2; 3 кол.; З гус. В кормопроизводстве на перспективу сохраняется следующая структура заготавливаемых кормов: сено составит 40...45%; силос ЗО...35; сенаж - 15...20; зеленый корм - 5 и травяная мука - до 1...5 %. При заготовке этих видов кормов необходим большой разброс в потребной мощности энергетических средств. Так, на сгребании, ворошении, скашивании мелких участков достаточен трактор тягового класса 0,6, а на заготовке силоса, сенажа при высокой урожайности загрузить можно энергосредства мощностью 300 и более 440 кВт. Для выполнения энергоемких работ целесообразны два вида агрегатов: уборочные комплексы на базе тракторов и самоходные уборочные агрегаты типа «Полесье».

Технология производства кормов в зависимости от зоны требует выполнения от 18 до 44 технологических операций. Наибольшее их число приходится на лесостепную и лесолуговую зоны, при этом для их выполнения необходимы все типоразмеры тракторов тяговых классов от 0,6 до 5.

Иерархия подсистем в системе производственного процесса растениеводства

Производственный процесс можно представить как последовательность действующих один за другим чередующихся механизированных и естественных процессов (экономико-организационные процессы можно считать вторичными, зависимыми от названных), причем функционирование каждого последующего процесса начинается после окончания предыдущего. При таком представлении производственный процесс может быть отнесен, по классификации Н.П. Бусленко [216], к классу многофазных агрегативных технических систем, состоящих, с целью упрощения математической модели системы, из кусочно-линейных комплексов. Комплекс в системном смысле — это разновидность подсистем (систем), отличающаяся тем, что любой из ее элементов связан хотя бы с одним из элементов этой же подсистемы (системы). Допущение о кусочно-линейной сущности комплекса состоит в том, что его внутреннее состояние не изменяется мгновенно от начального к конечному на выходе. Это допущение совпадает с состоянием комплекса в начале и конце его действия и не мешает рассматривать его внутренние процессы как непрерывные в этой организационной иерархии.

Смысл термина «иерархия» удобнее всего пояснить на типичном примере (рис. 2.3). Описание поведения системы на уровне / имеет право на существование само по себе. Однако можно еще лучше понять исследуемое явление, если воспользоваться схемой, которая связывает это описание с другими, относящимися к более низким уровням иерархии.

Объекты, принадлежащие каждому структурному уровню, могут рассматриваться и как системы, образованные из подсистем (объекты более низких уровней), и как подсистемы, входящие в состав некоторой системы (объект более высокого уровня).

Для иерархических систем характерны три важных свойства. 1. Каждый уровень иерархии имеет свой собственный язык, свою систему концепций и принципов. 2. На каждом уровне иерархии происходит обобщение свойств объектов более низких уровней. Закономерности, обнаруженные и описанные для последних, могут быть включены в объясняющую (функциональную) схему, обретая при этом связь с объектом высшего уровня. Таким образом, описание на уровне / способствует объяснению (пониманию) явлений, имеющих место на уровне / + 1. 3. Взаимосвязи между уровнями не симметричны. Для нормального функционирования объектов высшего уровня необходимо, чтобы успешно функционировали объекты более низкого уровня, но не наоборот.

Модели взаимосвязей подсистем содержат некоторые совокупности, связь между которыми обеспечивается с помощью процессов, протекающих со скоростями, которым могут быть приписаны соответствующие оценки.

Главная задача при этом - выбрать компоненты системы таким образом, чтобы каждой из них была присуща относительная автономия, т.е. чтобы внутренние связи в пределах каждой подсистемы были сильными, а взаимодействия между подсистемами - слабыми.

Обычно решающим оказывается то обстоятельство, что среди подсистем, подлежащих рассмотрению, лишь немногие принадлежат к числу плохо изученных или недостаточно описанных. При этом качество модели часто не может превышать уровня худшей из ее субмоделей. Если подсистемы определены плохо, то при исследовании реакций системы в целом и сопоставлении их с результатами наблюдений трудно установить, какие именно из аспектов подсистем приводят к росту значений функций отклика. Рост значений функции отклика служит признаком неадекватности модели.

Функции роста сельскохозяйственных культур в оптимизации производственных процессов при различных условиях их функционирования

Моделированию роста растений посвящено множество научно-исследовательских работ [227 и др.]. Их назначение - связав временные ряды данных, относящихся к росту организма, в рамках единого математического выражения обеспечить прогнозирование поведения растений. Модели роста растений, построенные следящими методами прогнозирования, могут быть положены в основу оптимизации производственных процессов растениеводства, что обуславливается адекватностью развития сельскохозяйственных культур во времени ситуационному использованию техники при производстве полевых работ [27 и др.]. При решении научно-исследовательских задач традиционен подход - разработка сложной модели с последующим ее упрощением. Однако правомерен и другой путь - начинать с простых соотношений, а затем развивать их по мере углубления в существо проблемы. Функция роста растительного организма связывает в общем виде сухую массу вещества W и время t [227, 228]. Использование функций роста обычно имеет эмпирическую ориентацию: вид выражения W = f(t) часто подбирают, исходя из предположения, подсказанным характером имеющегося экспериментального материала. Предпочтительно, однако, попытаться выбрать или построить такую функцию, которая отличалась бы определенным биологическим правдоподобием и интерпретируемостью параметров [229], т.е. отображала бы лежащие в основе изучаемого процесса физиологические и биохимические механизмы и ограничения. Анализ динамики количества сухого вещества W удобно начи нать с обсуждения вопроса о темпах роста, т.е. о производной Дифференцируя выражение (3.5) по времени, получаем Затем, исключая из (3.5) и (3.6) переменную t, приходим к выражению Уравнение (3.7) представляет собой конструкцию: темп есть функция состояния, где в качестве переменной состояния выступает количество сухого вещества W. Предположим, что в процессе роста преобразование субстрата в сухое вещество происходит без потерь, т.е. система замкнута, поскольку не имеет ни входов, ни выходов. При допущении, что на рассматриваемом отрезке времени система не получает из внешней среды и не теряет никакого материала, т.е. система со временем приходит в стабильное состояние, справедливо Таким образом, мы пришли к задаче с одной переменной, т.е. теоретически подтвердили гипотезу (3.7). В реальных условиях функция (3.7) содержит разрывы, не поддающиеся сглаживанию.

Причиной может быть резкое изменение режима питания, условий окружающей среды или заболевание. Сельскохозяйственные системы - комбинации генетических характеристик биологических объектов и условий окружающей среды, среди которых важнейшая роль принадлежит погоде. Известно, что климат (средняя погода) определяет типы культур, выращиваемых в данном регионе, а фактическая погода в течение сезона - функцию роста этих культур. Количественная зависимость между погодой и функцией роста интересна при оптимизации производственных процессов в растениеводстве. Функция роста при постановке такой задачи в общем виде может быть представлена в форме где Р - множество параметров или постоянных коэффициентов, характеризующих организм; Ем - параметры либо переменные, характеризующие те условия окружающей среды, которые поддаются управлению; Ew - неуправляемые показатели, описывающие погоду (температура, количество осадков и т.д.). Общеизвестно, что определяющими факторами роста сельскохозяйственных культур являются: свет gt, тепло Tt, влага rt, питание S. Из четырех важнейших факторов только S єЕм, a {gt,Tt,rt) Ew. Однако при неуправляемости gh Th rt прогнозируются с определенной заблаго-временностью и приемлемой оправдываемостью и поддаются аппроксимации. По мнению [227 и др.] наиболее приемлемо синусоидальное описание

Программа и методика экспериментальных исследований

Местом проведения эксперимента выбраны типичные хозяйства юго-восточного агрорайона, как самого крупного в Нижегородской области с лучшими по плодородию почвами спокойного рельефа. Основное направление земледелия — зерно-кормовое. Отличительной чертой климата этой части территории является сухое и самое теплое лето (в пределах Нижегородской области). Среднегодовая температура воздуха 3,4 С, среднегодовая сумма осадков составляет 470 мм. Из естественной травянистой растительности преобладают: типчак или мятник луговой, пырей ползучий, клевер горный, тысячелистник, лапчатка серебристая, хвощ полевой и другие. Землепользование расположено в переходной полосе между зонами серых лесных и черноземных почв. Широкое распространение получили серые лесные, черноземы и дерново-луговые почвы, глинистые, среднесуглинистые и тяжелосуглинистые по своему гранулометрическому составу [268]. Конфигурация полей [269] в 64,8 % случаев правильная, сложная в 19,2 % случаев на длине гона 400 ... 600 м, в 9,1 % - на 300 ... 400 м, в 4,6 % - на 200 ... 300 м. При этом 32,4 % полей с длиной гона более 1000 м, 30,3 % - 600 ... 1000 м, 22,3 % - 400 ... 600 м. Каменистость на 93,3 % в агрорайоне отсутствует, полей с уклоном 1 - 26,8 %, с уклоном 1 ... 3 - 45 %, 3 ... 5 - 19,8 %, 5 ... 7 - 6,3 %, более 7 - 2,6 %[268]. Преобладают четвертая группа норм на пахотные и третья на непахотные работы с средневзвешенными обобщенными коэффициентами на местные условия 0,92 на пахотные, 0,90 на непахотные, с средневзвешенным значением удельного сопротивления плуга 50 кПа. Набор агроприемов и последовательность их применения в системе летне-осенней обработки почвы зависит от сочетания следующих условий: 1) от предшествующей культуры в севообороте - характера и качества обработки почвы под эту культуру, способов посева и приемов механического ухода, сроков уборки и т.п.; 2) от культуры, предназначенной для посева по зяби, требований ее к глубине пахотного слоя; 3) от степени засоренности полей и от видового состава сорняков; 4) от механического состава и структуры почвы; 5) от состояния погоды в летне-осенний период. Основная обработка почвы под все яровые культуры проводится с осени, как можно раньше. Лущение стерни вслед за уборкой проводится на полях (свободных от сорняков-многолетников) при условии сильного иссушения пахотного слоя почвы. На полях, чистых от злостных сорняков, после культур сплошного сева проводят вспашку без предварительной обработки. Вспашка ведется плугами с предплужниками на глубину 25 - 27 см. На плотной, и особенно, пересохшей дернине, когда почва плохо крошится, перед вспашкой проводится перекрестное дискование. Обработку почвы под озимые культуры проводят в зависимости от предшественников. Поэтому порядок подготовки почвы различен. Обработка чистого пара во всех случаях начинается с лущения. Глубина лущения и его характер зависит от степени засоренности почвы. Глубина вспашки в чистом пару составляет 28 - 30 см. Для анализа эффективности механизированных полевых работ проводятся наблюдения, которые подразделяются на следующие три вида [31]: 1) Фотография использования рабочего времени исполнителей, использования машин во времени и фотография производственного процесса. При фотографировании рабочего процесса для оценки использования времени производится последовательная запись всех затрат времени в течение смены по элементам с регистрацией времени; при этом фиксируют затраты времени по элементам операции. При этом с целью выявления непроизводительных затрат времени, целесообразно проводить фотографию рабочего процесса в течение полной рабочей смены. Для изучения затрат времени на подготовительно-заключительные работы особое значение имеют непрерывные наблюдения за агрегатом и основными исполнителями в течение всего периода выполнения сельскохозяйственных работ. 2) Фотохронометраж, когда изучают отдельные циклически повторяющиеся элементы операции (например повороты, загрузка и др.), точность замеров при этом повышенная. 3) Хронометраж, когда наблюдатель проводит параллельно фотографию рабочего времени и хронометраж отдельных элементов (но без их детализации). На механизированных полевых работах могут применяются как хронометражные, так и фотохронометражные наблюдения, при которых изучают в совокупности использование машин во времени по элементам с регистрацией (замером) важнейших показателей их работы, а также затраты времени основных исполнителей и всей бригады в целом. В соответствии с поставленной целью и программой исследований оказывается наиболее приемлема фотография использования рабочего времени. При этом для объективного анализа эффективности механизированных полевых работ с использованием современных методов динамической статистики при обработке экспериментальных данных требуется большое количество подготовленных наблюдателей. Организация практически неограниченного эксперимента в производственных условиях - задача нереальная. Кроме того фотография всего рабочего времени исполнителя (или агрегата) в течение смены требует такой напряженности, что исключает возможность тщательного изучения одним наблюдателем элементов операции, приемов и способов выполнения работы. Поэтому целесообразно построить эксперимент на другом виде наблюдений, не получившим пока распространения в сельском хозяйстве - самофотография рабочего времени [31].

Похожие диссертации на Разработка методов повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве