1.4 Розрахунок потреби у транспортних засобах для обслуговування бункерних збиральних агрегатів (зернозбиральних комбайнів)

Для дотримання потоковості збирального процесу необхідно визначити таку кількість транспортних засобів, яка забезпечила б безперервну роботу збиральних агрегатів. Цю кількість визначають в залежності від типу збиральних агрегатів. Розглянемо розрахунок кількості ТЗ для обслуговування збиральних комбайнів на прикладі зернозбиральних комбайнів (ЗК) за умов безперервності збирально-транспортного процесу, яка відображається рівнянням:

, (1)

де , W_А — продуктивність за годину технологічного часу відповідно ЗК та автомобільних транспортних засобів (АТЗ), т/год;

m_К та п_А — відповідно кількість ЗК та АТЗ, одиниць.

Для умов роботи ЗК під час прямих перевезень продуктивність ЗК за годину змінного часу визначається як

т/год., (2)

де - продуктивність ЗК за годину робочого (основного) часу, яка знаходиться за даними технічної характеристики ЗК;

- коефіцієнт використання часу зміни, який визначається як:

(3)

де - - коефіцієнт циклового часу зміни коефіцієнт, який визначає частку часу від тривалості часу зміни на циклові операції. В залежності від надійності ЗК та організації роботи його величина змінюється в межах = 0,73 – 0,90. Для комбайнів вітчизняного виробництва і країн СНД приймається менше значення, для ЗК виробництва США, Німеччини – більше;

- коефі0цієнт використання циклового часу зміни. Він характеризує частку часу на окремі складові циклового часу зміни ЗК, яка застосовується для аналізу збирально-транспортного процесу (ЗТП), залежить від продуктивного часу і дорівнює: (4)

де t_ОЧ – тривалість очікування комбайном АТЗ для розвантаження бункера ЗК за робочий цикл:

t_X – тривалість холостих ходів на поворотах, яка припадає на 1 цикл роботи комбайна год., (t_X = 0,06 год.).

t_Б —час заповнення бункера комбайна:

год.; (5)

ω_К — об'єм бункера комбайна, м³;

d_в — об'ємна маса зерна (0,75), т/м³;

t_РОЗ —тривалість зупинки ЗК для розвантаження його бункера;

,

де W_ШК – продуктивність вивантажувального шнека ЗК, т/год.;

Продуктивність ЗК за годину технологічного часу:

. (6)

Кількість комбайнів, що необхідні для збирання урожаю з площі S, га при урожайності зерна U, т/га, знаходиться за формулою:

од. (7)

де СEILING – функція, яка повертає найближче більшає ціле значення;

Т_ЗМ - тривалість зміни (Т_ЗМ=8 год.);

К_ЗМ – коефіцієнт змінності (1,5), який показує кількість змін, що працює комбайн за добу;

Д_Р – кількість робочих днів для збирання зерна за агровимогами (12 днів).

Вибір номінальної вантажності АТЗ проводиться з урахуванням того, що в його кузов доцільно завантажувати ціле максимальне число бункерів зерна ЗК, і величина статичного коефіцієнту використання вантажності АТЗ наближається до максимуму (до одиниці). Тобто доцільна умова кратності вантажопідйомності АТЗ і бункера ЗК, яка визначається виразом:

, (8)

де - номінальна вантажопідйомність бункера обраного ЗК;

q – вантажність автомобіля, т;

- число бункерів, що перевозяться за їздку автомобілем;

= - вантажопідйомність бункера комбайна.

Для відомої марки АТЗ (відомого ) маємо

, а величина

. (9)

- статичний коефіцієнт використання вантажності автомобіля;

Кількість одиниць АТЗ для перевезення зерна від ЗК залежить від продуктивності АТЗ W_A і знаходиться як

(10)

де - частка часу простою автомобіля в очікуванні завантаження зерном з бункера комбайна від тривалості його робочого циклу. За даними статистики і літературних джерел .

— тривалість перебування автомобіля в пункті розвантаження, яка залежить від рівня механізації і організації робіт, приймається 0,1 год.;

l_ij – відстань перевезення зерна з поля (пункту і) в пункт розвантаження (пункт j);

тривалість завантаження АТЗ зерном від комбайнів: ;

, км/год. — середня технічна швидкість автомобіля на шляху від поля на тік, яку визначають за формулою:

де – технічна швидкість руху транспортного засобу відповідно з вантажем і без вантажу, км/год.

Приблизні середні технічні швидкості руху АТЗ залежно від стану доріг і при відстані транспортування вантажів до 40 км наведені в табл. 1.

Таблиця 1 - Приблизні середні технічні швидкості руху АТЗ, км/год.

Дороги	АТЗ
	Без вантажу	З вантажем
3 поліпшеним покриттям	60	50
Грейдерні	50	35
Степові	35	17
Польові	18	12

v_П - середня швидкість автомобіля в поле, км/год.

Значення ρ визначається з рівності

, шт. (11)

Продуктивність АТЗ на перевезенні зерна від комбайна визначається за формулою:

. (12)

Кількість їздок одного автомобіля за час роботи його на маршруті Т_М =Т_ЗМ К_ЗМ (робочий день) визначається як:

(13)

Кількість перевезеного зерна за 1 робочий день одним АТЗ:

т/день.

Загальна кількість зерна, що перевезена групою АТЗ за робочий день:

. (14)

Час зміщення початку роботи АТЗ, хв. з групою комбайнів визначається як

хв. (15)

Графік узгодження роботи ЗТК, який містить групу комбайнів ДОН-1500Б і автомобілі (в прикладі ГАЗ-53-12) показано на рис. 1. У верхній його частині у прийнятому масштабі відкладають час роботи комбайнів, який для окремого комбайна становить послідовність відрізків тривалості: заповнення бункера зерном та тривалості вивантажування зерна .при Початок роботи комбайнів зміщений один щодо іншого на розраховану величину інтервалу руху в хвилинах.

Рис.1. Графік узгодження роботи збирально-транспортних засобів

Загальний сезонний обсяг перевезення зерна розраховується за формулою

При цьому повинен відбуватися баланс

, т

Зміст і послідовність виконання роботи. В одержаному індивідуальному завданні для виконання роботи (таблиці 2) вказані технічна характеристика комбайна та агротехнічні умови роботи збирально-транспортного комплексу. На підставі викладеного раніше та використовуючи відповідні формули, розрахувати:

• продуктивність комбайна за годину змінного і технологічного часу;

• необхідну кількість комбайнів;

• вибрати раціональну марку автомобіля, застосував дані таблиці 3 з урахуванням необхідності одержання значення коефіцієнта близького до 1;

• визначити необхідну кількість АТЗ для забезпечення безперебійної роботи збиральних комбайнів;

• визначити кількість їздок одного АТЗ за зміну, його годинну продуктивність та виробіток за зміну;

• час зміщення початку роботи АТЗ, хв. з групою комбайнів;

• побудувати графік узгодження роботи ЗТК, який містить групу комбайнів ДОН-1500Б і запропоновані автомобілі.

Таблиця 2.- Варіанти завдання: технічна характеристика комбайна, агротехнічні умови роботи збирально-транспортного комплексу

№ варіанту	Марка зернозбирального комбайна	Балансова вартість, тис. грн.	Технічна характеристика комбайна			Агротехнічні умови
			Продуктив ність за годину основного часу WKP, т/год.	Міст кість бункера , м3	Продуктив ність шнека, т/год.	Площа поля, га	Урожай ність культури U, т/га	Віддаль перевезень зерна, км
1	Дон- 1200	800	7	6	150	1500	5,0	8
2	Дон- 1500	1200	11,5	6	150	1600	6,0	12
3	СК-5А Нива	300	5	3,0	120	1250	4,0	6
4	Єнісей- 1200	600	7	4,5	150	1450	4,5	16
5	Джон-Дір 9500	2400	13,6	11,0	210	1900	6,0	18
6	Кейс 2166	2600	17	10,0	210	2100	7,0	12
7	Клас Мега 204	2500	15,5	10	210	1950	6,0	14
8	Джон-Дір СTS	2800	17	11	210	2300	6,0	12
9	Дон- 1200	800	7	6	150	1350	6,0	8
10	Дон- 1500	1200	11,5	6	150	2000	5,0	12
11	СК-5А Нива	300	5	3,0	120	900	6,0	6
12	Єнісей- 1200	600	7	4,5	150	1000	6,0	16
13	Джон-Дір 9500	2400	13,6	11,0	210	2100	6,0	18
14	Кейс 2166	2600	17	10,0	210	1950	6,0	12
15	Клас Мега 204	2500	15,5	10	210	2300	6,0	14
16	Джон-Дір STS	2800	17	11	210	2100	6,0	12
17	Дон- 1200	800	7	6	150	1550	7,0	8
18	Дон- 1500	1200	11,5	6	150	1500	6,0	12
19	СК-5А Нива	300	5	3,0	120	1100	6,0	6
20	Єнісей- 1200	600	7	4,5	150	1200	6,0	16
21	Джон-Дір 9500	2400	13,6	11,0	210	1950	5,0	18
22	Кейс 2166	2600	17	10,0	210	2300	6,0	12
23	Клас Мега 204	2500	15,5	10	210	2100	6,0	14
24	Джон-Дір СTS	2800	17	11	210	1950	6,0	12
25	Дон- 1200	800	7	6	150	1200	6,0	8
26	Дон- 1200	800	7	6	150	1500	7,0	12
27	Дон- 1500	1200	11,5	6	150	1600	6,0	6
28	СК-5А Нива	300	5	3,0	120	1250	6,0	16
29	Єнісей- 1200	600	7	4,5	150	1450	6,0	18
30	Джон-Дір 9500	2400	13,6	11,0	210	1950	5,0	12
31	Кейс 2166	2600	17	10,0	210	2300	6,0	14
32	Клас Мега 204	2500	15,5	10	210	2100	6,0	12

Примітка: Тип дороги – грейдерна.

Таблиця 3.- Варіанти вибору АТЗ для перевезення зерна від комбайнів

№ п/п	Марка автомобіля	Номінальна вантаж- ність автомо біля, т	Лінейні витрати пального, л/100 км	Балансова вартість автом., тис. грн
1	САЗ-3504	2,25	25	400
2	САЗ-3503	2,4	26	430
3	САЗ-3502	3,2	28	470
4	ГАЗ-САЗ-53Б	3,55	29,5	470
5	ЗІЛ-ММЗ-555	5,25	31	600
6	ЗІЛ-ММЗ-555А	5,5	32	600
7	ЗІЛ-ММЗ-4502	5,8	30	600
8	КамАЗ-55102	7,0	45	700
9	КамАЗ-5511	10,0	48	900
10	КамАЗ-5320	14,3	49	1000
11	КамАЗ-5335	5,8	32	650
12	КамАЗ-6114-8500	14	47	900
13	КамАЗ-6520	23	62	1200
14	КамАЗ-43118 зерновоз 68900	9,05	46	780
15	КамАЗ-65115 зерновоз 68901R	4,47	30	290
16	КамАЗ-65115 зерновоз 68901U	8,55	42	750
17	КамАЗ-6520 зерновоз 68901R	19,2	52	1600
18	КамАЗ-65115 зерновоз 0001036	14,5	45	1200