Содержание к диссертации
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 11
1.1. Цель, задачи и реализация технического оснащения производственных процессов в растениеводстве 11
1.2. Эффективность механизированных процессов в растениеводстве 17
1.3 Анализ соответствия качества механизированных операций агротехническим требованиям 20
1.4. Анализ методов обслуживания сельскохозяйственных машин и орудий . 26
1.4.1. Методы досборки и настройки новых машин 29
1.4.2. Периодическое обслуживание машин 31
1.4.3. Средства контроля и регулировки сельскохозяйственных машин 36
1.5. Анализ работ по обоснованию режимов технического обслуживания машин 42
1.6. Обоснование объекта, предмета и задачи исследования 47
І.6.1. Требования к качеству почвообработки 50
1.6.2. Требования к подготовке почвообрабатываю щих противоэрозионных орудии 54
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА И ПЕРИОДИЧНОСТИ
НАСТРОЕННОСТИ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ АГРЕГАТОВ 59
2.1 Обоснование обобщающего параметра технологической настроенности почвообрабатывающих противоэрозионных орудий 60
2.2. Характер и закономерность изменения агротехноло-гического параметра . 68
2.3. Взаимосвязь параметра агротехнологичности орудий с эксплуатационными свойствами агрегатов 74
2.4. Обоснование периодичности технологической настройки почвообрабатывающих агрегатов 79
2.5. Оптимизация метода технологического обслуживания (регулировки) орудий и агрегатов 87
2.6. Экономико-математическая модель процессов использования и обеспечения технологической безотказности МТА 97
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 101
3.1. Программа и общая методика исследований 101
3.2. Методика исследования технико-технологического состояния почвообрабатывающих противоэразиоиных орудий 106
3.2.1. Обоснование количества объектов исследования 108
3.2.2. Методика сбора данных, характеризующих параметры и техническое состояние почвообрабатывающих орудий 109
3.2.3. Исследование технико-технологического состояния орудий методом размерного анализа 113
3.2.4. Средства и технология настройки почвообрабатывающих агрегатов 115
3.3. Методика исследования закономерностей изменения технико-технологического состояния почвообрабатывающих орудий и эксплуатационных свойств агрегатов 117
3.3.I Структура и методика лабораторна-полевых экспериментов 117
3.3.2; Тарировка и оценка средств измерения 123
3.3.3. Методика исследования изменения параметра неплоскостности; в зависимости от наработки орудий при различных методах обеспечения их работоспособности 125
3.3. Методика обработки и оценки точности результатов экспериментальных данных 128
3.4. Сбор и систематизация исходных данных 133
3.5. Методика внедрения рекомендуемой организации технического обслуживания почвообрабатывающих агрегатов 134
3.6. Организация исследований 136
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 139
4.1. Исследование характера и величины нарушений проектной геометрии почвообрабатывающих орудий 139
4.1 Огатистические характеристики линейных параметров деталей .1. 139
4.1.2 Статистические характеристики деформаций узлов и деталей 143
4.1.3 Размерный анализ параметров почвообрабатывающих орудий 149
4.2. Исследование эксплуатационных свойств почвообрабатывающих орудий при: нарушении положения рабочих органов 160
4.2.1. Средства контроля и регулировки почвообрабатывающих агрегатов 168
4.3. Исследование изменения параметров настройки почвообрабатывающих орудий в процессе их эксплуатации I70
4.4. Периодичность настройки почвообрабатывающих агрегатов в зависимости от метода обслуживания 172
4.5. Эффективность различных методов технологической настройки почвообрабатывающих агрегатов 179
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ 183
5.1. Экономическая эффективность исследований 183
5.2. Выводы. Направления дальнейших исследований 188
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 192
ПРИЛОЖЕНИЯ 206
- Цель, задачи и реализация технического оснащения производственных процессов в растениеводстве
- Обоснование обобщающего параметра технологической настроенности почвообрабатывающих противоэрозионных орудий
- Программа и общая методика исследований
- Исследование характера и величины нарушений проектной геометрии почвообрабатывающих орудий
- Экономическая эффективность исследований
Введение к работе
ХХУІ съезд КПСС в качестве главной задачи одиннадцатой пятилетки определил дальнейший рост благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства» Одним из главных мероприятий^ направленных на решение этой задачи^ явилась разработка Продовольственной программы* определившей ежегодное увеличение объемов сельскохозяйственной продукции на 12..,14 и производительности труда на 22...24$ [4, 7].
Решение этой программы должно базироваться на повышении отдачи от уже созданного и неуклонно наращиваемого на селе производственного потенциала^ ускоренного перевода всей отрасли на интенсивный путь развития. Ключевой проблемой сельского хозяйства является неуклонное наращивание производства зерна. "Іфжно обеспечить такие темпы его роста, чтобы в ближайшие годы полностью удовлетворить все потребности страны" [д]. Для Северного Казахстана это означает прежде всег изыскание эффективных путей всемерного: увеличения валовых сборов высококачественного зерна в условиях богарного земледелия.
Плавным фактором решения этой задачи является повышение общей культуры земледелия, в том числе обеспечения высокого качества полевых операций. В настоящее время фактические показатели качества полевых работ на 30«..4(#, а иногда и более, не достигают определенного агротребованиями уровня из-за чего урожайность зерновых в совхозах и колхозах ниже возможной [9, 10, II]. Вот почему проблема повышения качества механизированных полевых операций при интенсификации земледелия является одной из важнейших'*
На качество сельскохозяйственных полевых операций оказывает
8 влияние значительное количество факторов, основными из которых являются технико-технологическое совершенство машин и уровень их подготовки (настройки) перед включением в работу. Чем лучше подготовка машин к предстоящим технологическим операциям, тем выше, при прочих равных условиях'* качество работы» Однако технологическая способность сельскохозяйственных машин-орудий, в целом машинно-тракторного агрегата в процессе использования определяются не только качественным уровнем первоначальной настроенности, но и стабильностью параметров, которые при работе из-за естественных износов, деформаций деталей и разрегулировки механизмов ухудшаются. Это одна из главных причин недостаточно высокого качества полевых операций и технико-экономических показателей использования агрегатов.
Изложенное определило цель, настоящей работы - повышение качества механизированных полевых операций и технико-экономических показателей почвообрабатывающих машинно-тракторных агрегатов за счет улучшения их технологической надежности.
Несоответствие фактических показателей качества полевых операций требованиям агротехники объясняется не столько конструктивным несовершенством машин-орудий, сколько недостатками существующей системы технического обслуживания,» не предусматривающей периодический контроль их состояния и регулировку $ специализацию этих работ* Считается, что все операции по обслуживанию несложных сельскохозяйственных орудий должны выполняться механизатором 12, 13, I4J*. Недостаточное внимание вопросам поддержания работоспособности агрегатов обусловило отсутствие научных разработок по совершенствованию методов* установлению закономерностей изменения параметров регулировки и обоснованию с использованием этих данных режимов обслуживания агрегатов»
Учитывая большую значимость основной обработки почвы* как изначальной полевой операции, качество которой существенно сказывается на развитии растений, качестве последующих операций и эффективности работы агрегатов, нами за объект исследования принят: процесс использования и обеспечения агротехнологической работоспособности почвообрабатывающих агрегатов.
Предметом исследования являются закономерности изменения параметров технического состояния и технологической настройки почвообрабатывающих противоэрозионных орудий^ взаимосвязь эксплуатационных свойств агрегатов с методами и режимами обеспечения их работоспособности.
В результате теоретических исследований, базирующихся на применении теории вероятностей, размерного анализа, экономико-математического моделирования, лабораторно-полевых экспериментов и производственной проверки установлены обобщающий параметр агро-технологического состояния почвообрабатывающих противоэроа.ионных орудий» закономерности его изменения в зависимости от наработки* влияние увеличения параметра на эксплуатационные свойства агрегатов* взаимосвязь этих свойств с методами и режимами обеспечения технологической надежности. Внедрение результатов исследований в сельскохозяйственное производство повысило в целом качество обработки почвы противоэрозионными орудиями, до 25,..30^ и более* а по отдельным показателям (равномерности глубины рыхления, выров-ненности поверхности поля) - в 1,5...2,0 раза» улучшило (до 15#) технико-экономические показатели агрегатов. Фактический годовой экономический эффект от: внедрения результатов разработок в совхозах и колхозах Кустанайской области составил, около 0,5 млн.руб.
Работа выполнена в научно-производственном объединении; (НПО) по механизации и электрификации сельского хозяйства "Целинсель-
10 хозмеханизация" и на кафедре "Эксплуатация МОТ Челябинского ордена Трудового Красного Знамени института механизации и электрификации сельского хозяйства по плану НИР по проблеме О.сх.108 "Разработать и внедрить комплекс мероприятий по повышению эффективности использования и совершенствования организации технического обслуживания^ ремонта и хранения тракторов* автомобилей» сельскохозяйственных машин. Экспериментальные исследования проведены в совхозах "Майкольский" и "Александровский" Кустанайской области. Апробация осуществлена- на научно-технических конференциях^ координационных совещаниях,, научно-производственных советах? совещаниях специалистов сельского хозяйства Кустанайской и Тургайской областей* в научных и производственных публикациях общим объемом более 12^0 п.л.
На защиту выносится: методика обоснования обобщающего параметра, характеризующего агротехнологическую работоспособность сельскохозяйственных машин (орудий); закономерности изменения параметра агротехнологического состояния почвообрабатывающих орудий приї эксплуатации! экономико-математическая модель процессов использования и технико-технологического обслуживания почвообрабатывающих агрега-ТОВІ методика обоснования метода и периодичности технико-технологического обслуживания машинно-тракторных агрегатов.
Диссертационная работа изложена на 255 страницах* состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций-, списка литературы (138 наименований), приложений. Она содержит: 146 страниц основного текстам 50 рисунков* 15 таблиц, девять приложений (50 страниц)
Цель, задачи и реализация технического оснащения производственных процессов в растениеводстве
Механизация процессов труда является одним из главных направлений технического прогресса, обеспечивает развитие производительных сил и служит материальной основой для повышения эффективности общественного производства»
Основной целью механизации производственных процессов является повышение производительности труда. Отсюда стремление максимально механизировать как производственные процессы в целом, так и отдельные операции, В постановлении октябрьского (1968 г.) Пленума ЦК КПСС было записано: "...настоящее и будущее сельского хозяйства находится в неразрывной связи с его оснащенностью техникой. Надо максимально ускорить переход от частичной к комплексной механизации всех отраслей сельского хозяйства, как основы повышения производительности труда" 5.
Производительность труда в сельском хозяйстве выражается затратами труда (Зт ), необходимыми для выполнения определенного объема работы С /} ) в стоимостном выражении или суммарным количеством продукции ІШ; )» то есть:
Отсюда следует, что главной целью внедрения и рационального использования сельскохозяйственной техники на современном этапе является увеличение производства продукции на единицу затраченного труда, а основным критерием экономической эффективности, использования имеющихся машин - количество продукции, производимое с их помощью, удельные затраты труда и средств. Количество и качество произведенной сельскохозяйственной продукции (урожай) - интегральное выражение многих факторов, среди которых главными являются технология возделывания растений, сроки и качество выполнения агро приемов.
Технология в растениеводстве - это последовательный перечень операций, необходимых для производства продукции, условия и сроки их выполнения. Особенность этой технологии заключается в том, что в силу разнообразия природно-производственных условий и других факторов для производства одного и того же продукта могут применяться различные агроприемы, типоразмеры машин и способы их использования. Развитие агробиологической науки и практики также вносит существенные коррективы. Чем больше применяемая технология соответствует условиям возделывания сельскохозяйственных культур, тем эффективнее их производство. Наглядный пример этому - поверхностная обработка почвы, обоснованная почетным академиком ВА.СХНШІ Т.С.Мальцевым, почвозащитная технология возделывания сельскохозяйственных культур, способствующие повышению урожайности, предохранению почвы от ветровой эрозии [15] .
class2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА И ПЕРИОДИЧНОСТИ
НАСТРОЕННОСТИ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ АГРЕГАТОВ class2
Обоснование обобщающего параметра технологической настроенности почвообрабатывающих противоэрозионных орудий
Неплоскостность нижних обрезов (режущих кромок лемехов) рабочих органов почвообрабатывающих противоэрозионных орудий объясняется излишними наклонами или перекосами лап, расхождениями линейных параметров деталей.
Указанные причины могут быть как дефектами изготовления (неплоскостность рамы, неперпендикулярность стойки и лапы, расхождение линейных параметров, биение обода колеса и др.), сборки и регулировки (наклоны и перекосы рабочих органов или орудия в целом), так и последствиями эксплуатации (деформации рабочих органов, деталей прицепа или навески, рамы орудия, износа деталей). Многообразие влияющих факторов указывает на тесную взаимосвязь их между собой и с параметром неплоскостности. Это и понятно. Машина (орудие) состоит из узлов и деталей, которые находятся между собой в определенной размерной взаимосвязи., обеспечивающей предъявляемые к ней эксплуатационные требования. Изменение любого; из параметров в этом случае неизбежно вызывает изменение другого или сразу нескольких. Взаимосвязь (взаимовлияние) таких параметров может быть определена методом размерного, анализа. [104, 105, I06J.
Аналитические зависимости размерного анализа позволяют определить основные параметры как замыкающего, так и составляющих звеньев размерной цепи: номинальный размер, поле его рассеяния, координату середины поля рассеяния и др., позволяющие установить характер и степень как взаимовлияния различных звеньев, так и их общего влияния на замыкающее звено»
Программа и общая методика исследований
Поставленные в работе задачи, выдвинутые гипотезы и теоретические предпосылки определили следующую; программу экспериментальных исследований (рис.3,1),:
1. Исследование фактического технического состояния почвообрабатывающих противоэрозионных орудий,,, поступающих в сельскохозяйственные предприятия Северного. Казахстана и находящихся в эксплуатации :
- параметров деталей, узлов;
- пространственной геометрии узлов (орудий), то есть изменения первоначального положения деталей из-за износов и деформаций.
2. Исследование работоспособности (агротехнологичности) почвообрабатывающих противоэрозионных орудий:
- установление взаимосвязи (методом размерного анализа) между изменениями параметров отдельных деталей и общей настроенностью орудия;
- обоснование обобщающего параметра, определяющего агротехно-логичность почвообрабатывающего орудия,
3. Исследование характера и интенсивности изменения обобщающих параметров настройки (неплоскостности режущих кромок рабочих органов) почвообрабатывающих орудий в процессе их эксплуатации:
- установление влияния методов обслуживания орудий (агрегатов) на уровень их настроенности;
- исследование закономерностей изменения обобщающего параметра и работоспособности почвообрабатывающих орудий в зависимости от уровня их настроенности, перед включением в работу и наработки»
4. Исследование влияния увеличения параметра неплоскостности (изменения положения) рабочих органов на ухудшение эксплуатационных свойств почвообрабатывающих орудий и агрегатов:
а) проведение лабораторно-полевых экспериментов
- с различными плоскорежущими рабочими органами при изменении их положения в продольно-вертикальной и поперечной плоскостях;
- с отдельными почвообрабатывающими орудиями, при различных значениях неплоскостности;
б) проведение сравнительных производственных испытаний почво обрабатывающих агрегатов с различным уровнем подготовки орудий (настроенных специальным звеном на площадке и механизаторами в по левых условиях).
5. Обоснование (расчет) режимов (периодичности) и метода обеспечения технологической работоспособности почвообрабатывающих агрегатов:
- сбор и систематизация исходных данных, характеризующих технические, технико-экономические и. другие свойства почвообрабатывающих орудий и агрегатов, нормативы затрат труда и средств на их обслуживание, потери от простоев;
- разработка алгоритма и выполнение расчетов на ЭВМ,
б Разработка методики внедрения обоснованного метода и режимов обслуживания почвообрабатывающих противоэрозионных агрегатов.
Исследование характера и величины нарушений проектной геометрии почвообрабатывающих орудий
Обмер деталей новых орудий осуществлялся до их сборки в период нахождения на базе Кустанайокого районного отделения иГос-комсельхозтехника". Перечень деталей, которые подвергались обмеру, и статистические характеристики их параметров показаны на примере глубокорыхлителя КПГ-2-І50 (табл.П.1.1). По другим орудиям контролю подвергались в основном детали рабочих органов и механизмов регулировки. Кривые распределения контролируемых параметров отдельных деталей (рис.4.1) позволяют заключить, что рассеивание их близко к закону нормального распределения (значения критерия согласия Пирсона составляют от 7,.8 до 54,2). В то же время рассеяние параметров почти по всем замеренным деталям значительно превышает предусмотренный техническими условиями допуск.
Экономическая эффективность исследований
Проведенная работа по совершенствованию существующих методов и средств поддержания работоспособности почвообрабатывающих орудий, как показали результаты исследований, способствует: улучшению качественных показателей обработки почвы и эксплуатационных свойств агрегатов. Повышение агротехнологичности орудий положительно- сказывается на биологических условиях развития растений, что в конечном результате способствует росту урожайности возделываемых культур» Улучшение эксплуатационных показателей агрегатов при прочих равных условиях обеспечивает снижение текущих затрат, увеличение эффективности сельскохозяйственного производства. Наиболее полная и объективная оценка обоснованных в результате проведенных исследований предложений может быть дана только на основании экономического сравнения различных методов подготовки и технологической настройки; почвообрабатывающих агрегатов путем исчисления совокупных издержек, связанных с их использованием и создаваемых в результате ресурсов производства.
Среди факторов определяющих сравнительную эффективность сельскохозяйственной техники, важнейшую роль играет ее производительность, поскольку совокупные удельные приведенные затраты на единицу работы, как правило, обратно пропорциональны этому показателю» Поэтому при определении, сравнительной эффективности предложенных мероприятий по повышению агротехнологичности, почвообрабатывающих орудий были: учтены прежде всего все технические решения, обеспечивающие повышение производительности агрегатов Нарушение положения плоскорежущих рабочих органов, в частноети, излишний их наклон в продольно-вертикальной плоскости или перекос вызывают при одинаковой средней глубине рыхления, увеличение тягового сопротивления орудия. В тоже время внедрение рекомендуемых режимов обслуживания, средств контроля и настройки почвообрабатывающих орудий, позволило уменьшить неплоскостность режущих кромок лемехов, в том числе и излишний наклон их, как минимум на 20.,«30 мм, что равносильно снижению тягового сопротивления на 8...11 . Это способствовало улучшению технико-экономических пока зателей агрегатов. Согласно расчетов и наблюдений (табл.5,1) производительность отдельных агрегатов даже при сравнительно небольшой наработке (наблюдения продолжались всего несколько смен) отличалась на 6...8 (табл.П.3.2), При более продолжительной работе различие в производительности достигло 12 и даже 15#» Сокращался при этом и расход топлива..
