Содержание к диссертации
Введение
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИЗАЦИИ УБОРКИ И ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ .9
1.1 СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА В РОССИИ 9
1.2 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ 14
1.3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ПЕРЕВОЗОК ЗЕРНА С ПОЛЯ 25
1.3.1 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕВОЗКИ ЗЕРНА С ПОЛЯ НА ТОК 25
1.3.2 СОВРЕМЕННЫЙ И ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ТИПАЖ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ЗЕРНА С ПОЛЯ НА ТОК 29
1.4 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА 40
1.4.1 ТЕХНОЛОГИИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА 40
1.4.2 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА 44
1.4.2.1 Приемные отделения 44
1.4.2.2 Зерно-семяочистительные машины 45
1.4.2.3 Зерносушилки 53
1.5 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 66
ВЫВОДЫ 70
2 РАЗРАБОТКА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ «ПОЛЕ - КОМБАЙН - ТРАНСПОРТ -ЗЕРНОТОК» 71
2.1 СТРУКТУРА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА 71
2.2 ИСХОДНЫЕ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РАЗРАБОТКИ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ «ПОЛЕ - КОМБАЙН - ТРАНСПОРТ - ЗЕРНОТОК» В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ХОЗЯЙСТВ 78
2.2.1 Обзор применяемых методов моделирования финишных процессов производства зерна 81
2.2.2 Обоснование критерия оптимизации системы «поле - комбайн - транспорт - зерноток» 88
2.3 ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ КОМПЛЕКСА МАШИН В СИСТЕМЕ «ПОЛЕ - КОМБАЙН - ТРАНСПОРТ - ЗЕРНОТОК» 96
2.4 АЛГОРИТМ И ПРОГРАММА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 117
2.4.1. Алгоритм модели 117
2.4.2 Программная реализация алгоритма для ПЭВМ 121
2.4.3 Последовательность интерактивного процесса моделирования и алгоритма программной реализации задачи №1 125
ВЫВОДЫ 132
3 ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН КАК ЯДРО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ «ПОЛЕ -КОМБАЙН-ТРАНСПОРТ-ЗЕРНОТОК» 134
3.1 ИСХОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АНАЛИЗА РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ 134
3.2 ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИЙ КОМБАЙНОВ КАК СМЕНА ИХ ПОКОЛЕНИЙ 136
3.3 ОБОСНОВАНИЕ ПРИОРИТЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ИХ ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ 139
3.4 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ В ФУНКЦИИ ПРИОРИТЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПО ПЕРИОДАМ РАЗВИТИЯ КОМБАЙНОВ С 1956 ГОДА ПО НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ 150
3.4.1 Аналитические зависимости для периода развития с 1956 по 1970 годы 150
3.4.2 Аналитические зависимости для периода развития с 1970 по 1977 годы 154
3.4.3 Аналитические зависимости для периода развития с 1977 по 2004 годы 162
3.4.4 Аналитические зависимости современного периода 165
3.5 ВЫБОР АНАЛИТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОГНОСТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ 171
3.6 РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ г 179
ВЫВОДЫ .' 182
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ «ПОЛЕ-КОМБАЙН-ТРАНСПОРТ-ЗЕРНОТОК» 183
4.1. ПРОГРАММА И ИСХОДНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 183
4.2 ДИНАМИКА УБОРОЧНЫХ РАБОТ В ХОЗЯЙСТВАХ РЕГИОНА «БОЛЬШАЯ ВОЛГА» 186
4.2.1 Характеристика уборочного периода в хозяйствах Пензенской, Ульяновской и Самарской областей в 2003 - 2004гг 187
4.2.2. Характеристика уборочного периода 2003 - 2004 гг в Пензенской области 210
4.3 ХАРАКТЕРИСТИКА УБОРОЧНОЙ КОМПАНИИ В РЕГИОНАХ РФ В 2004 ГОДУ.215
4.4 ТЕМПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ЗЕРНА ХОЗЯЙСТВАМИ И ИЗМЕНЕНИЕ ЕГО РОЗНИЧНОЙ ЦЕНЫ В ТЕЧЕНИЕ ГОДА 217
4.5 КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЗЕРНОВОГО ВОРОХА ПОСТУПАЮЩЕГО ОТ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ 222
4.5.1 Характеристика бункерного зерна при работе комбайнов в хозяйствах Пензенской области 222
4.5.2 Характеристика бункерного зерна при работе комбайнов в хозяйствах Центрального региона РФ 225
4.6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА 226
4.6.1 Определение величины прохода зерна по зонам молотильно-сепарирующих органов комбайна 226
4.6.2 Определение величины прохода незерновой части по зонам молотильно-сепарирующих органов комбайна 234
4.6.3 Исследование влияния подачи хлебной массы на чистоту зернового вороха, поступающего на очистку зерноуборочного комбайна 237
4.6.4 Изменение чистоты и плотности зерносоломистого вороха в зависимости от длины молотильно-сепарирующего устройства и подачи хлебной массы 241
4.6.5 Лабораторно-полевые исследования соломотряса-обогатителя 244
ВЫВОДЫ 254
5 РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ «ПОЛЕ - КОМБАЙН - ТРАНСПОРТ - ЗЕРНОТОК» 256
5.1 ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НА ЭВМ 256
5.2 ПРОВЕРКА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НА АДЕКВАТНОСТЬ 259
5.3 АНАЛИЗ РАБОТЫ ПОДСИСТЕМЫ «КОМБАЙН» 261
5.4 АНАЛИЗ РАБОТЫ ПОДСИСТЕМЫ «ТРАНСПОРТ» 269
5.5 АНАЛИЗ РАБОТЫ ПОДСИСТЕМЫ «ЗЕРНОТОК» 274
5.6 АНАЛИЗ РАБОТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ В ЦЕЛОМ 276
ВЫВОДЫ 281
6 АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И ТРАВ НА СЕМЕНА, ОСНОВАННЫЕ НА ВЫВОЗЕ С ПОЛЯ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СОЛОМИСТЫХ ЧАСТИЦ 283
6.1 КЛАССИФИКАЦИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ИХ ОПИСАНИЕ 283
6.2 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ С ПОЛУЧЕНИЕМ НЕВЕЙКИ СПЕЦИАЛЬНЫМИ МАШИНАМИ 288
6.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ С ПОЛУЧЕНИЕМ НЕВЕЙКИ МЕТОДОМ ОЧЕСА РАСТЕНИЙ НА КОРНЮ 297
6.4 КОМБАЙНОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ БУНКЕРНОГО ЗЕРНА ПОВЫШЕННОЙ ЗАСОРЁННОСТЬЮ 307
6.4.1 Описание комплекса ПСОК-200 307
6.4.2 Результаты испытаний семяочистительного комплекса ПСОК-200 313
6.4.3 Технологическая документация на ПСОК-200 314
ВЫВОДЫ 321
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕГИОНАЛЬНЫХ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ 323
7.1 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТРУКТУРЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ УБОРОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ МАШИН 323
7.2 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ РАЗНОЙ ЧИСТОТЕ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА 326
ВЫВОДЫ 328
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 329
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ '. 333
- СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА В РОССИИ
- СТРУКТУРА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА
- ИСХОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АНАЛИЗА РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ
- ПРОГРАММА И ИСХОДНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
- ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НА ЭВМ
Состояние и перспективы производства зерна в России
Россия - одна из крупнейших зернопроизводящих стран мира с большим потенциалом сельскохозяйственных угодий. По валовому сбору зерна Россия находится на четвертом месте в мире после США, Китая и Канады. Общая земельная площадь России составляет 76 % от площади государств СНГ, в том числе пашни 60,1 %. Зерновые в России занимают 58,8 % от общей площади стран СНГ [4, 45, 109,149].
Проведенные Минсельхозом РФ и научными учреждениями Россельхозакадемии расчеты показывают, что для достаточной обеспеченности государства продовольственным зерном, сырьем и кормами необходимо к 2010 году довести производство зерна до П0...115млн.т [4, 45, 109]. Рост объемов производства зерна в планируемый период определяется в основном потребностями животноводства в концентрированных кормах при относительно стабильном потреблении зерна на продовольствие, семена и технические нужды. К примеру, на фуражные нужды в 2005 году израсходовано 47...49млн.т, в 2010 планируется- 66...68млн.т [45,142].
К настоящему времени посевы зерновых культур в России размещены примерно на 47,5млн.га (47% от пашни). Урожайность зерновых в весе после доработки за последнее двадцатилетие возросла с 13,8ц/га в 1976 - 1980гг. до 19,6ц/га в 2002г. В 2001г. урожайность была 19,4ц/га. В 2002 гг. она находилась на уровне 19...20 ц/га, что в 2,5...3 раза меньше, чем в США, и в 3,5...4 раза, чем в Германии.
Валовые сборы зерна практически не растут (таблица 1.1), и даже в самый урожайный 2002 год они не достигли уровня 80.. .90 годов.
Уровень производства зерна не удовлетворяет запросы сегодняшнего дня. Кроме того, около 20% урожая зерновых теряется на пути от производства до потребления, неудовлетворительного качества и низкого уровня хранения.
Велики прямые затраты труда на производство 1ц зерна - Ічел.ч. в среднем по России за 1990 - 2000гг. (от 0,7 в Центрально-Черноземной зоне до 3,0 в Северо-Западной) вместо возможных 0,25...0,35чел.ч. (в США около 0,29).
Происходят существенные изменения в структуре себестоимости производства зерновых культур. В 1986 - 1990 гг. доля заработной платы в себестоимости составляла 12... 13%, амортизация основных фондов - 13...14, семян - 17...19, а расходы на топливо не превышали 9% (в том числе ГСМ 3,6%). В настоящее время отчисления на реновацию, техобслуживание, ГСМ и автотранспорт составляют более 60%) себестоимости зерна. И по-прежнему низка доля заработной платы хлебороба в себестоимости зерна. Удельный расход топливно-энергетических ресурсов на производство зерна в 3 раза выше, чем в США.
Из общей посевной площади зерновых культур около 30%) занимают озимые, главным образом пшеница и рожь. Из яровых зерновых (70% посева зерновых) наибольший удельный вес составляют посевы пшеницы и ячменя.
Посевы озимой и яровой пшеницы составляют около 38%) площади посева зерновых, ячменя - 21, ржи - 12, кукурузы на зерно - 2, овса - 10, проса - 1, гречихи - 0,7, риса - 0,8, зернобобовых - 4,2% .
В структуре производства основных видов сельскохозяйственной продукции производство зерна в крупных сельскохозяйственных организациях занимает 86,9%, в крестьянских (фермерских) хозяйствах - 12,2% и в хозяйствах населения - 0,9%.
Структура комплексной технологизации производства зерна
Научно-методологической и теоретической базой для перспективного реформирования научно-технического обеспечения АПК страны и его зернопроизводящей отрасли служат разработанные ведущими организациями страны концепции и стратегии перспективного развития механизации основных производственных процессов в сельскохозяйственном производстве.
За последние годы ВИМом по руководством РАСХН и МСХ РФ совместно с ОАО «ВИСХОМ», ВНИПТИМЭСХ, НАТИ, СибИМЭ, ОАО «Ростсельмаш», ОАО «Красноярский комбайновый завод», ОАО «Тульский комбайновый завод», ОАО ГСКБ «Зерноочистка», ОАО «Воронежсельмаш», ОАО «Тверьсельмаш» и многими другими ведущими научно-исследовательскими и агропромышленными организациями подготовлены и изданы концепции развития тракторного парка (разработчики И.П. Ксеневич, Н.М. Антышев, В.Т. Шевцов и др.), почвообрабатывающих и посевных машин (П.Н. Бурченко, А.П. Спирин, А.Ф. Жук, М.К. Шайхов, и др.), механизации внесения удобрений (Н.М.Марченко, Г.И. Личман и др.), кормоуборочных машин (О.С.Марченко, В.Г. Ермачков и др.), механизации уборки зерновых культур (Э.В.Жалнин, Э.И. Липкович, Г.Е Чепурин и др.), механизации послеуборочной обработки зерна (В.И. Анискин, А.Н. Зюлин, А.Г. Чижиков и др.), развития технических средств для транспортных и погрузочных работ (Н.М. Антышев, Н.Е. Евтюшенков, Г..А. Калинкин и др.), автоматизации сельскохозяйственного производства (И.Ф. Бородин, В.К. Хорошенков, Ю.П. Секанов и др.).
На основе этих материалов отделение механизации, электрификации и автоматизации РАСХН совместно с департаментом технической политики МСХ РФ в 2003 году разработало «Стратегию машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года» (Ю.Ф. Лачуга, Н.В. Краснощекое, А.А. Артюшин, Л.С. Орсик и др.).
В перечисленных документах, а также дополнительных литературных источниках [112, 142, 176, 149] в качестве главного направления перспективного развития механизации производства зерна и увеличения его валовых сборов выделена идея комплексной технологизации производства. От успешной разработки данного направления будет зависеть решение многих других смежных вопросов и проблем повышения валовых сборов зерна. При этом конечно, не умаляется значение и других направлений.
Несмотря на то, что термин «технологизация производства» после этого стал широко применяться, все же нами не найдено точного определения этого понятия, кроме того, что оно означает соблюдение технологической дисциплины при выполнении сельскохозяйственных работ. Но даже в первом приближении представляется, что такая трактовка является неполной. Она не отражает всю совокупность мероприятий, действий и решений, которые надо выполнить, чтобы технологизация производства была реализована в соответствии с современными требованиями к высокоэффективному производству зерна.
Изучение ряда работ по системному анализу многоуровневых объектов исследования привело нас к такому определению комплексной технологизации производства зерна - это реализация системы организационно-технологических, технических и социальных мероприятий (рис.2.1) по увеличению производства зерна с минимальной себестоимостью применительно к любому типу сельхозтоваропроизводителя и региону его расположения. Прокомментируем основные составляющие этого направления.
Первый блок - организационно-технологические мероприятия. Они включают выбор оптимальных сортов зерновых культур, разработку технологических карт, подготовку семенного фонда, контроля объемов и качества сельскохозяйственных работ, организацию оперативного управления производством.
Исходные предпосылки анализа развития конструкций зерноуборочных комбайнов
В рассматриваемой системе «поле - комбайн - транспорт - зерноток», несмотря на важность всех ее составляющих, особое место занимает зерноуборочный комбайн. Комбайн является ядром этой системы, который задает темп всему уборочному процессу. От эффективной работы комбайна зависит работа транспорта, занятого на вывозе зерна с поля, и машин зернотока. Эффективная работа комбайна зависит от множества агроклиматических, технологических, технических, социальных и прочих факторов.
Проведение технологических операций по скашиванию и обмолоту на высоком агротехническом уровне с высокой производительностью во многом определяется главным технологическим показателем комбайна - его пропускной способностью.
История развития комбайностроения - это история роста пропускной способности. Поэтому представляет научный и практический интерес изучение влияния различных факторов на пропускную способность зерноуборочного комбайна. Это важно не только для объективной оценки предыдущего периода развития комбайнов, но и прогнозирования путей их дальнейшего совершенствования. Тем более это необходимо для моделирования и оптимизации зерноуборочных процессов, так как количественная оценка параметров комбайна позволяет обосновать достаточно адекватно взаимодействие всех звеньев системы «поле - комбайн - транспорт -зерноток».
В связи с этим нами предпринята попытка обобщить накопленный предыдущими исследователями опыт аналитического описания пропускной способности комбайна (производительности) в функции его основных параметров.
Полученные для каждого периода развития комбайнов зависимости отражают имеющийся технический уровень комбайнов именно в этот период. Сравнение этих зависимостей по отдельным периодам позволит выявить их динамику, выделить статистически наиболее устойчивые и обосновать прогностические варианты их развития, который и должен быть положен в основу разработанной в главе 2 экономико-математической модели функционирования системы «поле - комбайн - транспорт - зерноток».
Конструкция зерноуборочных комбайнов за почти столетнюю историю их развития претерпела существенные изменения. Они касались как конструктивных особенностей рабочих органов, так и схем их размещения в молотилке комбайна, типа самого комбайна, комплектации различными адаптерами и т.д.
Однако в середине прошлого столетия определились основные тенденции комбайностроения: комбайны стали преимущественно самоходными, одно- или двух барабанными, как правило с бильным барабаном, клавишным соломотрясом, ветрорешетной очисткой.
В истории отечественного комбайностроения, с учетом результатов исследований, проведенных авторами в работе [106], можно выделить 5 последовательных этапов повышения технического уровня конструкции зерноуборочных комбайнов применительно к соответствующему уровню развития сельскохозяйственного производства.
В таблице 3.1 приведены марки комбайнов и их технические характеристики по пяти поколениям развития отечественного комбайностроения.
Программа и исходные методические положения исследований
Анализ экономико-математической модели, разработанной в главе 2, показывает, что эффективность работы моделируемой системы зависит от ряда факторов. К ним можно отнести: размеры полей, их конфигурацию, тип дорог, способы организации уборочных работ, средний радиус перевозки, тип транспортных машин, а также влажность убираемой культуры, чистоту и дробление перевозимого вороха. Кроме этих факторов, на работу машин зернотока влияет изменение часового объёма привозимого с полей зерна (темпы уборочных работ).
Статистическая оценка темпов уборочных работ даёт возможность выявить ряд важных показателей в качестве исходных данных для функционирования экономико-математической модели. Это позволяет определить оптимальные параметры машин системы «поле - комбайн -транспорт - зерноток» и, с учётом этого, решить задачи материально-технического обеспечения отдельного хозяйства, области или региона в целом зерноуборочной техникой, а также машинами и оборудованием для послеуборочной обработки. Сравнение темпов уборочных работ по временным периодам позволяет выявлять среднесуточный вывоз зерна на предприятия для послеуборочной обработки.
При знании величин убираемых площадей и количественного состава техники можно определить тренд изменения зональных нагрузок на машины, сравнить их с нормативами, оценить потенциальные потери зерна, рассчитать потребное количество транспортных средств, суточную мощность приёмных отделений на токах, среднесуточную производительность сушилок и т.д.
Производительность транспортных средств и машин зернотока существенно зависит от плотности перевозимых продуктов, их влажности.
Плотность продукта в свою очередь зависит от количественного соотношения входящих в него зерновой - соломистой фракций (чистоты).
Поэтому представляет интерес статистическая оценка перевозимого вороха в хозяйственных условиях, а также изучение влияния отдельных молотильно-сепарирующих органов зерноуборочных комбайнов на процесс сепарации зерна и соломистых фракций, на плотность и чистоту зерносоломистого вороха.
С учетом вышеизложенного нами были проведены экспериментально-теоретические исследования по обоснованию основных параметров, определяющих эффективность функционирования системы «поле - комбайн -транспорт - зерноток».
Программой исследований была предусмотрена организация хронометражных наблюдений за проведением уборочных работ в наиболее характерных хозяйствах Пензенской, Самарской и Ульяновской областей.
Целью хронометрических наблюдений было выявление часового и суточного поступления зерна от комбайнов на зерноток, определение времени пребывания транспорта на току, фиксирование радиуса перевозки с последующим определением среднего радиуса, определение времени рейса. Также определяли продолжительность уборочного периода в отдельных хозяйствах и областях в целом.
В процессе исследований определяли засоренность бункерного зерна, его влажность и травмирование в период уборки. Это необходимо не только для оценки качества работы комбайна, транспорта в реальных условиях эксплуатации, но и для выявления истинных характеристик бункерного вороха, как объекта последующей его обработки на зерноочистительных пунктах. Пробы взяты от комбайнов непосредственно во время уборки по принципу рандомизации. Комбайны специально к взятию проб не готовились и были выбраны случайно, что обеспечило чистоту эксперимента. Пробы взяты от комбайнов СК-5М «Нива», Дон-1500, Енисей-1200, Джон Дир при уборке озимой пшеницы, гороха, овса, ячменя.
Обоснование исходной информации для реализации экономико-математической модели на ЭВМ
Исходная информация для моделирования системы «поле - комбайн -транспорт - зерноток» («ПКТЗ») классифицирована по отдельным составляющим блокам, каждьщ из которых является подсистемой: «Поле», «Комбайн», «Транспорт», «Зерноток».
Информация по блоку «Поле». На основании анализа предыдущих исследований [175] главными характеристиками подсистемы «Поле» применительно к поставленной задаче являются: размер и конфигурация полей, соотношение длины гона к ширине поля, урожайность зерна и соломы, влажность убираемой культуры и её засорённость, а также агросрок уборки, тип и сорт убираемой культуры.
Расчеты выполнены применительно к реальным регионам производства зерна (округам). Поэтому конкретные значения перечисленных характеристик были приняты на основании статистических данных по Поволжскому, Центральному и Южному регионам, которые представлены в таблице 5.1.
Главными характеристиками блока «Поле» выбраны: урожайность -варьируется в пределах 10...40ц/га, радиус перевозки зерна - от 5 до 20км, скорость движения транспорта - от 10 до бОкм/ч, соломистость принята постоянной-1,5.
Информация по блоку «Комбайн». В качестве исходной информации по блоку «Комбайн» обычно принимают: способ уборки зерна и незерновой части урожая (НЧУ), класс комбайна, засорённость убираемой культуры, расход топлива, мощность двигателя; массу комбайна, отчисления на ремонт и техническое обслуживание, амортизацию, стоимостные показатели, зарплату механизаторам, годовую загрузку комбайна и организацию уборочных работ (индивидуальную, групповую).
На основании изучения опыта уборки зерновых в вышеизложенных регионах нами принята такая базовая информация: уборка зерновых осуществляется прямым комбайнированием с применением комбайнов класса 5...12кг/с; работа комбайнов организована групповым способом; производительность, мощность двигателя, стоимость комбайнов разных классов определены по формулам [2.36, 2.48, 2.52]; нормативные отчисления приняты в соответствии с действующими нормативами [183] (таблица 5.2).
Информация по блоку «Транспорт». Исходной информацией по блоку «Транспорт» является тип транспортного средства (автомобиль, трактор с прицепной тележкой, перегружатель, автопоезда, контейнерные перевозки): тоннажность транспортного средства; скоростные характеристики; засорённость вороха, а также нормативные отчисления.
Для моделирования этой подсистемы принято: перевозка осуществляется автомобильным транспортом грузоподъемностью 4т (ГАЗ-САЗ-3507) и 5т (ЗИЛ-ММЗ-554); отчисления на ТО, ремонт, реновацию приняты в 258 соответствии с действующими нормативами; стоимость транспорта - из прайс-листов завода-изготовителя; скорости передвижения - в соответствии с техническими характеристиками (таблица 5.2).
