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

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) Дзуганов, Вячеслав Барасбиевич

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики)
<
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики)
>

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

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

Дзуганов, Вячеслав Барасбиевич. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики) : диссертация ... доктора технических наук : 05.20.01 / Дзуганов Вячеслав Барасбиевич; [Место защиты: ФГОУВПО "Московский государственный агроинженерный университет"].- Москва, 2012.- 299 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние проблемы и задачи исследования 12

1.1. Анализ состояния АПК и организации технического сервиса сельских товаропроизводителей РФ 12

1.2. Современное состояние и тенденции развития сельского хозяйства КБР 21

1.3. Состояние и оценка развития технической оснащенности сельского хозяйства КБР 37

1.4. Формы и методы организации использования техники в АПК 58

1.5. Опыт внедрения ресурсосберегающих технологий и технических средств в машинно-технологических станциях (МТС) 67

1.6. Зарубежный опыт организации использования высокопроизводительной сельскохозяйственной техники 74

1.7. Анализ ранее выполненных исследований по высокоэффективному использованию машинно-тракторного парка 86

Выводы по разделу 1, цель и задачи исследования 97

2. Теоретические аспекты ресурсосбережения в машиноиспользовании 100

2.1. Ресурсосбережение - основной фактор повышения эффективности машиноиспользования в сельском хозяйстве 102

2.2. Направления развития ресурсосберегающих агротехнологий 107

2.3. Роль МТС в реализации ресурсосберегающих технологий производства сельхозпродукции 134

2.4. Условия эффективного машиноиспользования в АПК 141

2.5. Обоснование критерия оптимизации распределения механизированных работ между исполнителями 150

2.6. Принципы оптимизации состава машинно-тракторного парка 160

Выводы по разделу 2 166

Методические основы разработки ресурсосберегающей системы машиноиспользования 168

Программа и общая методика работы 168

Методика определения объектов-представителей (модельных хозяйств) для экспериментальной проверки результатов работы 171

Методика оптимизации распределения механизированных работ между хозяйствами и МТС 176

Методика оптимизация состава и структуры машинно тракторного парка хозяйств и МТС 182

Этапы реализации задач повышения эффективности использова ния машинно-тракторного парка АПК 191

Результаты исследований и их анализ 195

Природно-климатические условия и состояние почв на территории КБР 195

Система почво- и энергосберегающей обработки склоновых почв для степной зоны КБР 206

Результаты исследования факторов, влияющих на производительность агрегатов и состав машинно-тракторного парка 232

Результаты исследования по распределению механизированных процессов и работ между хозяйствами и МТС 244

Результаты оптимизации состава МТП хозяйств и МТС Прохлад ненского района КБР 259

Выводы по разделу 4 279

Технико-экономическая оценка ресурсосберетающего машиноиспользования в АПК кабардино-балкарской республики

Общая методика технико-экономической оценки внедрения ре- 284

зультатов исследования Экономическая эффективность создания производственно-технологической системы выполнения механизированных про 4

цессов 288

Выводы по разделу 5 297

Общие выводы и рекомендации 299

Литература 302

Введение к работе

Актуальность. Снижение уровня технической оснащенности с.-х. предприятий и применение устаревших технологий и технических средств, повлекшие сокращение посевных площадей, уменьшение урожайности основных с.-х. культур является одной из основных причин низкой эффективности деятельности сельских товаропроизводителей и сдерживающим фактором применения ресурсосберегающих технологий, модернизации и интенсификации сельскохозяйственного производства. Ресурсосбережение в с.-х. производстве неразрывно связано с применением технологий минимальной обработки почв, комбинированных машин и агрегатов, обеспечивающих выполнение нескольких технологических операций за один проход и повышающих плодородие почв, рациональных машинно-тракторных агрегатов и парков машин.

Анализ эффективности использования машин и машинно-технологических комплексов в АПК показал целесообразность создания машинно-технологических станций (МТС), большинство из которых применяет перспективные технологии и технические средства производства сельхозпродукции с годовой загрузкой машин в 1,8-2,5 раза выше, чем в сельхозпредприятиях, что существенно уменьшает негативное влияние дефицита техники и других материально-технических ресурсов, снижения уровня технической оснащенности АПК. Несмотря на высокую интенсивность использования машин в условиях МТС, более половины станций имеют низкие показатели эффективности производственно-хозяйственной деятельности. Основными причинами этого являются необоснованность: выбора ресурсосберегающих технологий и технических средств; распределения механизированных процессов и работ между исполнителями; формирования состава машинно-технологических комплексов хозяйств и МТС.

Настоящая работа направлена на реализацию региональной программы эффективного использования производственно-экономических ресурсов на основе внедрения ресурсосберегающих технологий и технических средств.

Предметом исследования являются процессы интенсификации машиноиспользования, ресурсосберегающие технологии и технические средства, применяемые при производстве сельхозпродукции и обеспечивающие повышение плодородия почв, а также эффективное использование материально-технических ресурсов.

Объекты исследований - производственно-технологические условия ведения земледелия в Кабардино-Балкарской Республике (КБР), с.-х. товаропроизводители степной зоны республики и их машинно-тракторный парк (МТП).

Методы исследований. По типовым методикам оценки производственно-экономических условий, адаптированным для КБР, проведен анализ состояния производства с.-х. продукции, применяемых агротехнологий, технической оснащенности и эффективности использования сельхозтехники в хозяйствах республики. Разработаны критерии и методики для обоснования применения ресурсосберегающих технологий и технических средств производства сельхоз-

продукции на основе методов технико-экономического моделирования оптимизации распределения механизированных процессов и работ между исполнителями, а также оценки экономической эффективности предлагаемых мероприятий и результатов их внедрения.

Оценка эффективности использования машинно-тракторного парка сельских товаропроизводителей и машинно-технологических станций осуществлялась с использованием методик, разработанных в ВИМе, МГАУ, ГОСНИТИ, ВНИПТИМЭСХ, КБГСХА им В.М. Кокова.

Обработка экспериментальных данных и расчетно-аналитическая работа проведены с использованием стандартных методик статистической оценки и обработки результатов экспериментальных исследований.

Научная новизна исследований заключается в разработке и реализации концепции создания многоуровневой системы производственно-технологического обеспечения механизированных процессов в растениеводстве на основе применения ресурсосберегающих технологий и высокопроизводительных технических средств, оптимизации распределения работ между хозяйствами и машинно-технологическими станциями и формирования ими рациональных составов машинно-технологических комплексов.

Практическая значимость. Результаты работы реализованы в виде:

системы технологических мероприятий, способствующих повышению плодородия почв и урожайности с.-х. культур;

научно обоснованных предложений по обоснованию и выбору ресурсосберегающих технологий и технических средств производства сельхозпродукции для агропредприятий КБР;

методики и научно обоснованных рекомендаций по оптимальному распределению механизированных процессов и работ между исполнителями и формированию на этой основе эффективных механизированных структур с требуемыми производственно-экономическими параметрами;

методики и результатов по обоснованию количественного и марочного состава агропредприятий и машинно-технологических станций в условиях дефицита материально-технических ресурсов и диспаритета цен на них.

Разработанные методики позволили для условий КБР обосновать применение адаптивных ресурсосберегающих технологий производства основных видов с.-х. продукции, параметры и состав машинно-технологических комплексов для производственно-экономических условий с.-х. товаропроизводителей и МТС.

Реализация результатов исследования осуществлена при:

разработке мероприятий по повышению плодородия почв КБР и обосновании применения эффективных ресурсосберегающих технологий и технических средств сельскими товаропроизводителями и машинно-технологическими станциями;

обосновании производственно-технологических параметров механизированных подразделений сельских товаропроизводителей и МТС;

реализации научно-исследовательского проекта № 10-06-3363 а/Ю Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ) по теме «Анализ и прогноз обеспеченности регионального АПК средствами производства и разработка стратегии их использования, обслуживания и обновления» в рамках регионального конкурса 2010 «РК 2010 Северный Кавказ: Кабардино-Балкарская Республика»;

подготовке к изданию монографий: «Рынок сельскохозяйственной техники», «Техническое обеспечение агропромышленного комплекса на современном этапе: проблемы, пути решения», «Стратегия повышения эффективности использования и обслуживания технических средств производства в аграрном секторе региона», «Агропромышленный комплекс КБР: настоящее и будущее».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены, доложены и одобрены на международных, всероссийских и межрегиональных научно-практических конференциях КБГСХА им. В.М. Кокова (г. Нальчик, 2001 и 2011гг.), Института информатики и проблем регионального управления КБНЦ РАН (г. Нальчик, 2007 г.), ВНИПТИМЭСХ (г. Зерноград, 2008 г.), Пензенской ГСХА (г. Пенза, 2009 и 2010 гг.), Хакасского филиала Красноярского ГАУ (г. Абакан, 2008 и 2010 гг.), Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (г. Саратов, 2007-2010 гг.) и в РГНФ (г. Москва, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 33 печатные работы, в том числе 4 монографии и 12 научных статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Общий объем опубликованных работ, включая участие в коллективных публикациях, составляет 59,82 п.л. (в том числе лично автора — 42,9 п.л.).

На защиту выносятся следующие основные положения:

обоснование применения ресурсосберегающих технологий и технических средств сельхозпроизводства, обеспечивающих высокоэффективное использование МТП в АПК, снижение потребности в материально-технических и энергоресурсах;

методика и результаты распределения механизированных процессов и работ между сельскими товаропроизводителями и машинно-технологическими станциями и формирования на этой основе оптимальных составов машинно-технологических комплексов;

методика и результаты оптимизации состава машинно-технологических комплексов хозяйств и МТС с учетом состояния парка машин, фактической их загрузки и различных вариантов обновления и использования МТП степной зоны республики:

- методика и результаты оценки эффективности формирования опти
мальных составов машинно-технологических комплексов хозяйств и МТС.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 334 страницах машинописного текста, в т. ч. — 54 рисунка, 38 таблиц, список литературы — 230 наименований, из них 15 - на иностранных языках.

Состояние и оценка развития технической оснащенности сельского хозяйства КБР

При нормативной потребности в производственной площади мастерских с.-х. предприятий равной 20...25 м" на один списочный трактор со шлейфом машин, фактически имеется 17 м", из них 13,5 м" — в сельхозпредприятиях. На каждые 100 списочных тракторов приходится только 13 мест теплой стоянки, втрое меньше, чем необходимо для парка, работающего в холодное время года.

В Кабардино-Балкарской Республике функционируют около 10 тыс. фермерских хозяйств и индивидуальных предпринимателей с общей площадью пашни около 140 тыс. га. Размеры земельных угодий основной части фермерских хозяйств составляют от 9 до 36 га. Часть фермеров дополнительно арендуют землю, но только около 10 % хозяйств имеют оптимальный (или близкий к оптимальному) размер площади пашни. Основное направление их производственно-хозяйственной деятельности — производство зерновых, подсолнечника и кукурузы на зерно, зеленый корм и силос [29].

Обеспеченность фермерских хозяйств тракторами и сельхозмашинами составляет соответственно около 30 и 15 % от потребности, а около половины из них практически не имеют техники. Независимо от размеров и специализации, предоставляемых кредитов и других факторов основными марками тракторов, используемых в крестьянских (фермерских) хозяйствах, являются МТЗ-80 и ДТ-75, комбайны - СК-5 «Нива». За последние три года несколько повысился уровень обеспеченности фермерских хозяйств средствами ТО, ремонта и хранения машинно-тракторного парка, но он значительно ниже потребности и составляет немногим более 30%. При этом основную их часть (около 80 %) составляют средства для хранения с.-х. техники.

Квалификационный состав фермеров следующий: только около 40 % из них механизаторы, в том числе около 20 % со стажем работы не менее 8 лет; около 10 % - специалисты сельскохозяйственного производства (инженеры, агрономы, зоотехники), остальная часть - учителя, бывшие партийные, административно-хозяйственные и научные работники, другие категории граждан [130]. Несмотря на низкую обеспеченность техникой и средствами ТО и ремонта, процесс создания предприятий производственно-технологического обеспечения фермерских хозяйств идет медленно. В результате каждое фермерское хозяйство старается приобрести полный набор машин, несмотря на их высокую стоимость и дефицит.

Снижение затрат (себестоимости) производства с.-х. продукции при установленной технологии возделывания культур зависит от количественного и марочного состава машинно-тракторного парка, машины которого имеют различную универсальность, производительность, надежность, экономичность и т.д. Анализ деятельности хозяйств показывает, что в зависимости от размера, специализации и других факторов, продолжительность использования тракторов колеблется от 25...30 до 200...250 дней, комбайнов от 1 ...2 до 6... 10 дней, сельхозмашин от 2 часов до 20 дней. По данным фермерских хозяйств Прохладненского района, годовая загрузка тракторов типа МТЗ-80 и ДТ-75М составляет 30...50 % от загрузки в коллективных хозяйствах. Сложность повышения эффективности использования машин в рамках крестьянских (фермерских) хозяйств, а также их дефицит и дороговизна ведут к нарушениям агрозоотехнических сроков и технологических процессов производства сельскохозяйственной продукции, ее недобору и потерям. Несмотря на прилагаемые усилия, крестьянские (фермерские) хозяйства региона стабильно получают урожайность зерновых и подсолнечника в 1,5...2 раза ниже, чем коллективные хозяйства. Основными причинами этого явились: высокая стоимость и низкая обеспеченность крестьянских (фермерских) хозяйств техникой и средствами технического сервиса; низкая надежность и эффективность серийно выпускаемых машин и оборудования в условиях мелкотоварного с.-х. производства; отсутствие сети предприятий технологического и технического сервиса; недостаточный квалификационный уровень исполнителей работ; отсутствие рекомендаций по эффективному использованию машин в новых производственно-экономических условиях. Таким образом, основными направлениями развития сельскохозяйственного производства являются повышение уровня технической оснащенности предприятий, снижение диспаритета цен на продукцию сельского хозяйства и промышленности, создание и развитие эффективных структур технологического и технического сервиса сельских товаропроизводителей всех организационно-правовых форм и типоразмеров.

Анализ ранее выполненных исследований по высокоэффективному использованию машинно-тракторного парка

Ресурсосбережение - это обеспечение экономного использования сырья, материалов, топлива, электроэнергии, трудовых ресурсов при производстве и регламентированном применении технологических средств по назначению [144]. Для обеспечения конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции необходимо систематически и целенаправленно снижать трудовые, материальные и энергетические затраты при ее производстве. Затраты трудовых и материальных ресурсов при производстве сельхозпродукции в России остаются высокими [194].

Причин много, как объективных - суровые климатические условия, так и субъективных - действующие долгие годы низкие тарифы на энергоресурсы, что не способствовало внедрению энергоэкономных технологий и техники, отсутствие организационного и экономического механизма в реализации энергосберегающих мероприятий, недооценка роли энергетического анализа действующих и новых технологий и техники.

В настоящее время при опережающем росте тарифов и цен на топливо и электроэнергию по сравнению с ценами сельхозпродукции доля энергозатрат в ее себестоимости резко возросла- с 3...8 до 10...20 %, а по некоторым видам - до 30...50 % и более (теплицы, птицефабрики). В валовой продукции сельского хозяйства прямые энергозатраты (в стоимостном выражении) составляют примерно 12... 13 %.

Альтернативой такого состояния сельскохозяйственного производства являются методы хозяйствования, использующие ресурсо- и энергосберегающие технологии и технику, включающие в себя: - оптимизацию структуры топливно-энергетического баланса (ТЭБ) потребителей; - рациональные режимы потребления всех видов ресурсов; - контроль режимов работы и расхода потребления топлива и энергоресурсов.

Проведение энерго- и ресурсосберегающих мероприятий, оценка их эффективности должны, в первую очередь, способствовать достижению основных целей развития АПК - обеспечение продовольствием и повышение качества жизни населения. Это требует принятия радикальных мер по обеспечению надежного и устойчивого энергообеспечения села, внедрения новых технологий и экономичных топливо- и электропотребляющих машин и оборудования, а также средств малой энергетики, проведения жесткой и эффективной энергосберегающей политики, широкого использования местных энергоресурсов, биомассы, возобновляемых источников энергии.

Непосредственно в сельскохозяйственном производстве можно выделить три основных направления экономии топливно-энергетических и материальных ресурсов [144, 194].

Первое направление - техническое. В его рамках существенное снижение удельного расхода топлива, тепловой и электрической энергии базируется на внедрении принципиально новых машин и механизмов или их коренной модернизации. Особую роль играет повышение топливной экономичности сельскохозяйственной техники, определяемой конструкционными, эксплуатационными, производственными и почвенно-климатическими факторами. Так, у автотракторных двигателей снижение расхода топлива достигается путем его непосредственного впрыска, применения наддува за счет энергии выхлопных газов, промежуточного охлаждения всасываемого воздуха, установки термостатов, автоматического включения вентилятора, использования электронного управления подачей топлива и современных систем впрыска его с электронным управлением момента впрыска, обеспечивающих соответствие между режимом работы двигателя и внешней нагрузкой.

С экономической и экологической точек зрения перспективным способом замещения дефицитных энергоносителей в аграрном секторе можно считать углубление и расширение газификации. В связи с тем, что отечественный тракторный парк полностью базируется на потреблении дизельного топлива, перевод его на газообразное топливо позволит добиться существенной экономии нефтепродуктов.

Вторым, но не менее важным и значительным направлением рационального использования и экономии энергоресурсов в сельском хозяйстве можно считать технологическое. Оно предусматривает изменение привычных или привлечение современных, менее энергоемких технологий в растениеводстве и животноводстве. Наиболее эффективными формами в рамках этого направления можно считать замену энергоемких операций, сокращение числа проходов машинно-тракторного агрегата, совмещение операций, производство обезвоженных, прессованных кормов из трав и соломы на базе вторичных энергоресурсов, высушивание сельскохозяйственных продуктов с применением альтернативных жидкому топливу видов энергии, перенос ряда мобильных технологических процессов на стационар с применением электроэнергии [11, 37, 95, 122, 136].

При традиционных способах проведения агротехнических мероприятий львиная доля энергии затрачивается на перемещение по полю балластового груза (сельскохозяйственных орудий, машин, сцепок), что способствует непроизводительному расходованию энергии двигателя до 55 % на пахоте и до 60 % при посеве. Применение комбинированных машин снижает расход топлива на 20...30, металлоемкость комплекса машин - на 20...25 %. Значительная экономия топлива достигается путем упорядочения и оптимизации вспомогательных операций [47, 48, 87, 182].

Обоснование критерия оптимизации распределения механизированных работ между исполнителями

С учетом агроклиматических показателей по ряду факторов вместо зон и подзон механизации можно выделить сектора механизации в пределах, которых природные и производственные условия более однородны. Вследствие этого для выращивания сельскохозяйственных культур могут применяться комплексы однотипных машин.

Следует отметить, что в соответствии с предполагаемым делением территории страны на природно-сельскохозяйственные сектора механизации, Кабардино-Балкарская Республика относится к VII сектору.

Уточнение зон и подзон механизации и определение их показателей с учетом экспертной оценки и теории распознавания образов можно осуществить методом, предложенным Г.Г. Масловым [94]. Данный метод предусматривает выбор классификационных признаков на основании экспертной оценки специалистов в данной области с последующей разработкой так называемой шкалы желательности и весомости каждого признака как основы для характеристики подзон механизации. Выбор классификационных признаков выявляют при помощи критерия зональности - обобщенного показателя всех классификационных признаков, имеющих различную размерность, и представляющую собой среднее геометрическое от их числовых значений с учетом коэффициентов весомости.

Для обоснования исходных данных необходимо не только разделение территории страны на зоны и подзоны механизации или сектора механизации, но и формирование из большого числа реальных объектов их групп. Каждая из групп сельскохозяйственных предприятий характеризуется определенной общностью свойств по ряду классификационных признаков. Далее из группы выделяют типичный объект - представитель группы или моделируют такой объект с приданием ему свойств, характерных для типизируемой им группы (типичная задача таксонометрии или кластерного анализа).

Принято отражать производственные условия схожих по определенным показателям групп реальных коллективных хозяйств, акционерных обществ и других ограниченным числом типичных сельскохозяйственных предприятий или модельных хозяйств - объектов-представителей.

Под типичным подразумевается такое реальное хозяйство, которое по своим показателям достоверно отражает соответствующие показатели группы реальных хозяйств в каком-либо регионе.

Под модельным подразумевается не существующее в реальной действительности хозяйство, а характерные черты и признаки которого моделируются для отражения с требуемой точностью типичных показателей конкретной группы реальных хозяйств. Модельные хозяйства не ограничены рамками какого-либо хозяйства, а получают в результате моделирования, что позволяет более гибко подходить к решению поставленных задач.

Принципиальным недостатком типичных хозяйств является то, что они отражают реальную действительность, то есть настоящее время. Это в ряде случаев далеко не самая рациональная организация производства, сложившаяся в условиях недостатка сельскохозяйственной техники и действия ряда других неблагоприятных факторов. Принимая такие хозяйства в качестве основы для расчетов перспективного парка машин на 5-10 лет, тем более на 15-20 лет вперед исходят из того, что сельскохозяйственное производство в течение такого длительного периода будет неизменным, а это вряд ли можно признать методически правильным.

Методология расчетов, основанная на использовании данных модельных хозяйств, свободна от этого недостатка, так как всегда имеется возможность вполне обоснованно учитывать в их показателях прогнозируемые изменения в течение расчетного периода.

Существует методика обоснования системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на основе исходной информации, получаемой по модельным хозяйствам. Она разработана и реализована ВИМом [98, 135]. Согласно данной методике оптимальный состав техники модельного хозяйства должен с достаточной достоверностью соответствовать оптимальному составу техники группы натуральных хозяйств определенного направления зоны механизации. Поэтому результаты расчета перспективного состава МТП, выполненного для модельного хозяйства, могут быть распространены на всю группу представляемых им натуральных хозяйств. Разработаны и успешно применяются методы, направленные в основном на автоматизацию и упрощение способов классификации и выбора объектов-представителей и определения их характеристик (с широким применением ЭВМ), отличающихся друг от друга алгоритмами и программным обеспечением. Однако принципиальный подход, цели и решаемые задачи сохраняются, что позволяет сопоставлять получаемые результаты.

Некоторые исследователи [94] считают, что неполный охват всей совокупности хозяйств региона вносит заметную погрешность в определении качественных и количественных характеристик системы машин региона. Поэтому однородные группы должны охватывать все почвенно-климатические зоны региона и включать все хозяйства. В связи с этим предлагается задачу моделирования совокупности хозяйств экономического района решать с помощью критерия похожести, как задачу разделения совокупности хозяйств на однородные группы с одинаковыми удельными показателями нагрузок пашни или посевов на энергетические средства и сельскохозяйственные машины.

Результаты оптимизации состава МТП хозяйств и МТС Прохлад ненского района КБР

Приведенные в таблице значения эффективной загрузки машин показывают следующее. Для агропредприятий, имеющих реально существующий парк сельскохозяйственной техники, при нагрузке на машинно-тракторный агрегат в пределах, приведенных в графе 3 целесообразно указанный вид механизированных работ выполнять имеющимся парком машин. В настоящее время такая ситуация характерна для подавляющего большинства хозяйств республики, применяющих обычные технологии производства сельхозпродукции и предельно изношенный машинно-тракторный парк. Они не ведут расширенное производство сельхозпродукции, существенно сократили посевные площади, имеют низкую рентабельность. Если фактическая нагрузка на МТА для указанного вида механизированных работ (технологической операции) превышает указанное значение, то хозяйству целесообразно срочное обновление МТП или привлечение сил и средств МТС.

Особо необходимо отметить, что согласно полученным результатам расчетов, такие виды механизированных работ (технологических операций), как предпосевная подготовка почвы к севу - ранневесеннее боронование и культивация почвы, а также сев зерновых, выполняемые одно операционными машинно-тракторными агрегатами, целесообразно осуществлять силами и средствами агропредприятий. Как показывает практика, сельскохозяйственные предприятия и крестьянско-фермерские хозяйства предпосевную обработку почвы и сев, как правило, проводят своими силами и средствами.

При внедрении новых ресурсосберегающих технологий выполнение этих технологических операций осуществляется комбинированными почвообрабатывающими посевными агрегатами. Они позволяют за один проход осуществлять до 8 технологических операций по основной обработке почвы, ее подготовке для посева, внесение минеральных удобрений и заделку семян с последующим прикатыванием. Как показывают результаты расчетов, для этого типа МТА на базе тракторов класса 5 и комбинированных почвообрабатывающих посевных комплексов типа «Кузбасс», «Томь», «Ставрополь» и других аналогов, имеющих близкие технические характеристики и обеспечи 259 вающие требуемое технологией качество, граница эффективной загрузки для агропредприятий находится в пределах 750...800 га, а на базе тракторов класса 3 - 400...500 га (при их наличии в хозяйствах). Если нагрузка на один агрегат не превышает указанных значений, то эти работы могут быть выполнены силами и средствами машинно-технологических станций.

Полученные результаты исследований позволяют не только определить границы эффективной загрузки различных машинно-тракторных агрегатов на основных технологических операциях производства продукции растениеводства, но и обосновано установить исполнителя конкретных механизированных работ и форму организации использования техники: внутрихозяйственная или на основе привлечения обслуживающей организации.

Это осуществляется на основе анализа сводного плана объемов механизированных работ по каждой конкретной технологической операции производства сельхозпродукции с.-х. товаропроизводителей, имеющих различные типоразмеры хозяйств, уровень технической оснащенности, направления и специализацию производственно-хозяйственной деятельности.

Оптимальное распределение видов и объемов механизированных работ между исполнителями позволяет установить объемы работ, выполняемые собственными силами и средствами и, на основе этого, минимизировать состав и структуру машинно-тракторных парков сельских товаропроизводителей, а также на основе объема работ, выполняемого с помощью обслуживающей организации - МТС, определить ее производственную программу для совокупности сельских товаропроизводителей, находящихся в зоне обслуживания станции.

Результаты оптимизации состава МТП хозяйств и МТС Прохладненского района КБР Исследование общего состояния организации использования МТП в хозяйствах Кабардино-Балкарской Республики осуществлялось путем непосредственного обследования ряда хозяйств и по данным Управлений (отде 260 лов) сельского хозяйства и продовольствия администраций муниципальных районов и Минсельхозпрода республики. Детальное изучение всех аспектов машиноиспользования проведено на выделенных модельных хозяйствах Прохладненского района КБР.

Определение типичного района позволяет провести сбор и обработку статистических данных для оценки состояния и прогноза развития технической оснащенности хозяйств, их потребности в механизированных работах и услугах, а также по обоснованию потребности в финансовых средствах на их выполнение. Сбор исходной информации по количественному и марочному составу техники в модельных хозяйствах района, объема механизированных работ, а также объемов ремонтно-обслуживающих работ и затрат денежных средств на ТО и ремонт производился в хозяйствах за период с 2006 по 2010 гг. на основе существующей отчетной документации хозяйств и статистических данных Минсельхозпрода республики.

Прохладненский район имеет общую площадь сельскохозяйственных угодий 98880 га, из них пашни 89100 га, посевные площади - около 85000 га. На его территории расположено более 30 крупных сельскохозяйственных товаропроизводителей (табл. 4.11). Направление сельскохозяйственного производства - зерново-скотоводческое. Основными возделываемыми культурами являются: озимая пшеница, яровой ячмень, кукуруза, силосные культуры, корнеплоды, картофель, однолетние и многолетние травы. Животноводство включает мясо-молочное скотоводство и свиноводство.

В результате обследования хозяйств и районов республики получены исходные данные (количество машин по маркам и видам, их средний возраст, среднегодовой объем механизированных работ) по МТП модельных хозяйств Прохладненского района (табл. 4.11), необходимые для анализа состояния машиноиспользования и организационно-технологического проектирования производства механизированных работ в хозяйствах и машинно-технологической станции административного района.

Похожие диссертации на РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ (на материалах Кабардино-Балкарской Республики)