mehanizaciya i elektrifikaciya

принятое в расчете время смены. Так, W8 укажет, что расчетная продолжительность смены Тсм = 8 ч.

Расход топлива на работу агрегата

При отсутствии под руками нормативных справочников расход топлива упрощенно можно подсчитать по удельному расходу двигателем трактора. Упрощенно расход топлива за час работы агрегата определяют по формуле:

где qe - удельный расход топлива двигателем трактора, г/кВт∙ч;

Ne - эффективная эксплуатационная мощность двигателя трактора, кВт;

Кзд - коэффициент загрузки двигателя, который можно принять равным фактическому коэффициенту использования силы тяги трактора ηи факт.

Расход топлива на гектар обработанного поля приближенно рассчитывают по формуле:

где Wс - производительность агрегата за час времени смены, га/ч.

Более точен расчет расхода топлива с учетом различия в часовом расходе при разной загрузке двигателя трактора во время рабочих ходов, на поворотах и во время остановок. Его проводят с учетом баланса времени смены Тсм в предположении:

где tтехн и tотд - время простоев соответственно при технологическом обслуживании (заправка семенами, разгрузка бункера и т.п.) и отдыхе механизаторов из расчета на 1 час основного времени (чистой работы агрегата) (табл. 18 и 19 Прилож.); Тето =(0,2-0,5) ч - время простоев при проведении технического обслуживания и устране-

нии неисправностей машин в течение смены.

Тогда время движения агрегата на холостом ходу при поворотах и заез-

где Gчо, Gчх, Gчост - соответствующие затратам времени (основное, холостой работы и остановок) часовые расходы топлива двигателем трактора, кг/ч (табл. 19 Прилож.).

Расходы топлива агрегатом за час времени смены и на обработанный гектар:

Нефтепродукты дороги. Поэтому следует избегать их перерасхода.

161

Перерасход топлива во время работы агрегата происходит (при отсутствии утечек) из-за недогрузки двигателя трактора, неверной регулировки рабочих органов сельхозмашин, неудачного соединения трактора и сельхозмашины в агрегат.

Так, недогрузка трактора Т-150К на 10, 20, 30, 40 и 50% приводит к перерасходу топлива соответственно на 5, 11, 19, 28 и 40% в расчете на единицу выполненной агрегатом работы.

При вспашке плохо отрегулированным плугом с затупленными лезвиями лемехов перерасход топлива достигает 30%. С увеличением толщины лезвия лемеха с 1 до 5 мм расход топлива на 1 га пашни возрастает на 40-50%.

При смещении центра сопротивлений плуга относительно оси симметрии трактора до 12% увеличивается тяговое сопротивление и расход топлива.

Для уменьшения расхода топлива на переезды необходимо разрабатывать планы-маршруты оптимального перемещения агрегатов согласно схемам землепользования.

Трудозатраты при работе агрегатов

Затраты труда на единицу выполненной агрегатом работы (чел∙ч/га) определяют по формуле:

где nраб - количество рабочих, обслуживающих агрегат.

13.5. Эксплуатационные затраты при работе машинных агрегатов

Стоимостные затраты, связанные с эксплуатацией машин, подразделяют на прямые эксплуатационные, которые могут быть учтены при оценке работы их в поле или на стационаре, и косвенные, в основном накладные, затраты: содержание административно-управленческого персонала, подсобных и вспомогательных рабочих, содержание зданий и сооружений, приобретение инструмента и т.д.

Прямые эксплуатационные затраты - это затраты, связанные с выполнением производственного процесса, которые исчисляют в рублях на 1 час работы машин, на 1 гектар наработки или на 1 тонну произведенной или переработанной продукции.

По минимуму прямых затрат из нескольких вариантов может быть выбран оптимальный агрегат для выполнения однотипного процесса.

При выборе оптимального варианта механизации определенной сельскохозяйственной работы (например, посева или посадки) прямые эксплуатационные затраты следует подсчитывать по всем составляющим эту работу процессам (включая соответственно подготовку семян, погрузку в транспорт, доставку семян и загрузку в сеялку или сажалку).

162

Прямые эксплутационные затраты на работу агрегата могут быть найдены по формуле:

где 3А - затраты на эксплуатацию агрегата; Зтр - затраты на эксплуатацию трактора; Зсц - затраты на эксплуатацию сцепки; Зм - затраты на эксплуатацию машин.

Прямые затраты по каждому элементу агрегата удобнее подсчитывать на 1 час работы, а затем в целом по агрегату пересчитывать на 1 га или 1 т, пользуясь формулой:

где 3Ач - затраты на 1 час работы агрегата, руб/ч;

Wc - производительность за 1 час времени смены, га/ч (т/ч).

Прямые часовые затраты на эксплуатацию трактора определяют, пользуясь выражением:

где Ззпт - затраты на заработную плату тракториста-машиниста - часовая ставка при выполнении данной работы; 3тсм - затраты на топливо и смазочные материалы на 1 час работы;

3отр- отчисления в расчете на 1 час работы трактора на амортизацию, текущий ремонт и техническое обслуживание, хранение.

где Бтр - балансовая стоимость трактора, руб; ОΣ тр - суммарные годовые отчисления на амортизацию (реновация и капитальный ре-

монт), текущий ремонт и техническое обслуживание, хранение трактора, % от балансовой стоимости трактора (табл. 24 Приложений); Тгод тр - годовая загрузка трактора фактическая по данным хозяйства (при отсутствии данных - нормативная по (табл. 25 Приложений), ч.

Прямые часовые затраты на эксплуатацию сцепки включают лишь отчисления от балансовой стоимости на реновацию, текущий ремонт и ТО, и на хранение:

где nм – количество сельскохозяйственных машин в агрегате; Бм – балансовая стоимость одной машины, руб;

ОΣм – отчисления на реновацию, текущий ремонт и ТО, и на хранение сельскохозяйственной машины, %; Тгод м – годовая загрузка машины фактическая или нормативная, ч.

163

13.6. Учет объема тракторных работ

Трактор в течение сезона (года) работает в составе разных агрегатов. Энергоемкость и другие параметры разных механизированных работ несопоставимы.

Для учета и сопоставления разных сельскохозяйственных работ, выполняемых с участием тракторов, пользуются условно натуральной единицей – условным эталонным гектаром.

Условный эталонный гектар – это объем полевой работы, соответствующий вспашке одного гектара в эталонных условиях:

удельное сопротивление почвы 49 кН/м2; скорость движения 5 км/ч; глубина обработки 0,20-0,22м; агрофон – стерня зерновых на средних суглинках при влажности 20-22%; рельеф поля – ровный; склон до 1°; конфигурация поля – прямоугольник; длина гона 800 метров; высота над уровнем моря до 200 метров; камни и препятствия отсутствуют.

Выработка (наработка) трактора данной марки в эталонных условиях, определяемая по методике нормирования механизированных полевых работ, утвержденной в 1969 г., называется эталонной.

Перевод физического объема тракторных работ в условные эталонные гектары основывается на соотношениях эталонной выработки и технически обоснованных норм выработки на данном виде работ в заданных условиях.

Объем тракторных работ в условных эталонных гектарах может быть определен двумя методами:

по объему работ в физических гектарах умножением на коэффициент перевода данного вида работ в у.э.га;

по количеству выполненных сменных (часовых) технически обоснованных норм выработки тракторами данной марки умножением на сменную (часо-

вую) эталонную выработку трактора этой марки.

Второй метод требует меньшего объема информации (табл. 13.2), если используются технически обоснованные нормы выработки.

Таблица 13.2. Эталонная выработка некоторых сельскохозяйственных тракторов, га

Примечание: Для тракторов, не используемых на вспашке, эталонная выработка установлена с учетом их производительности на основных видах работ, выполняемых этими тракторами

При выполнении технически обоснованных норм на всех видах работ выработка тракторов всех марок в условных гектарах на условный трактор должна

164

быть одинаковой (в пределах допустимых отклонений ± 15%) и равной одному условному эталонному гектару в час сменного времени.

За условный эталонный трактор принимают такой трактор, который за 1 час сменного времени обрабатывает 1 условный гектар. Практически это соответствует трактору марки ДТ-75.

Коэффициент перевода физических тракторов в условные эталонные

равен соотношению их выработок за 1 час сменного времени – табл. 13.2.

Коэффициенты перевода физических объемов работ в условные эталонные гектары, рассчитанные исследовательскими организациями, приведены в нормативных справочниках.

13.7. Определение оптимального состава машинно-тракторного парка сельскохозяйственного предприятия или фермерского хозяйства, планирование технического обслуживания тракторов и сельскохозяйственных машин

В условиях механизированного сельскохозяйственного производства, отличающегося рядом существенных особенностей, большое значение имеет обоснование оптимального состава машинно-тракторного парка как по типажу и маркам тракторов и машин, так и по их количественному составу.

Машинно-тракторный парк хозяйства призван обеспечить выполнение всех механизированных работ с высоким качеством и в обоснованные агротехнические сроки, с возможно наименьшими расходами на его эксплуатацию, с высокой годовой наработкой на каждый трактор и сложную машину и равномерной занятостью механизаторов в период полевых работ.

13.7.1. Обоснование и выбор состава машинно-тракторного парка Расчёт количественного и качественного состава машинно-тракторного

парка обуславливается необходимостью:

-проектирования новых сельскохозяйственных предприятий и фермерских хозяйств;

-ежегодного перераспределения по объёму и видам работ существующего парка в хозяйствах;

-доукомплектования существующего парка.

Выбор и обоснование марочного состава и типов сельскохозяйственной техники выполняются с учётом природных условий зоны, направления хозяйственной деятельности и особенностей возделываемых культур, а также размеров участков и требований обеспечения комплексной механизации производства. В качестве критериев оптимизации применяются эксплуатационные, приведённые, комплексные затраты денежных средств на единицу продукции, затраты труда, марочный состав техники, оптимальные сроки проведения работ и т.д.

Для расчётов по определению состава МТП сельскохозяйственных предприятий применяются в основном четыре способа:

165

-графо-аналитический;

-на основе зональных нормативов;

-по напряжённому периоду;

-с помощью математических методов.

При проектировании состава и использования технических средств машин- но-тракторный парк рассматривается как сложная система, на которую воздействует множество факторов. К факторам, определяющим количественный состав и структуру парка, относят:

-технологические характеристики сельскохозяйственных работ, прежде всего, агротехнические требования, которые определяются параметрами трёх типов: временными, качественными, количественными — и являются определяющими условиями при выборе машины или агрегата для выполнения отдельной технологической операции;

-технико-экономические показатели, основными из которых являются производительность агрегата на выполнение операции;

-прямые производственные затраты, связанные с работой машиннотракторного агрегата:

-затраты труда;

-структура посевных площадей;

-размеры предприятия;

-погодные условия.

Производство сельскохозяйственной продукции связано с выполнением целого комплекса работ. Отдельные звенья разных производственных линий общие. Поэтому машины необходимо подбирать, исходя из этих соображений. Всё это доказывает необходимость комплексного проектирования производственных процессов растениеводства, когда рассматривается весь годовой цикл производственных работ.

13.7.2. Расчёт состава и проектирование работы МТП

13.7.2.1. Исходная информация Проектирование работы МТП включает: определение объёмов и сроков ме-

ханизированных работ; обоснование марочного состава МТП; расчёт потребности в механизаторах, вспомогательных рабочих, в автотранспорте, погрузочных средствах и сельскохозяйственных машинах; определение технологических, технико-экономических показателей использования техники.

Для этих расчётов основными исходными данными являются:

-структура посевных площадей на планируемый и последующие годы (желательно в виде севооборота);

-технологические карты по возделыванию и уборке планируемых сельскохозяйственных культур, а также перечень работ вне полей и севооборота (на лугах, пастбищах, в животноводческих помещениях, лесах и др.), т.е. дополнительная работа, выполняемая тракторами и другими сельскохозяйственными машинами;

166

-сведения о системе машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства, о машинно-тракторном парке предприятия;

-характеристика природно-производственных условий предприятия;

-нормативы, технологии и организации производства сельскохозяйственной продукции, нормативы, технологии механизированных полевых работ, типовые нормы выработки на работы в растениеводстве.

Основным документом при определении состава и планирования работы машинно-тракторного парка служит технологическая карта производства продукции (технологическая карта возделывания и уборки сельскохозяйственной культуры).

13.7.2.2. Состав машинно-тракторных агрегатов Чтобы получить высокие экономические показатели и хорошее качество ра-

бот, для каждой сельскохозяйственной работы надо выбирать наиболее рациональный состав агрегата. В состав агрегата следует включить трактора и сельскохозяйственные машины, имеющиеся в хозяйстве и рекомендованные системой машин для данной природно-климатической зоны. При расчёте состава машинно-тракторного парка на перспективу предпочтение надо отдавать новым современным машинам.

Выбирать составы машинно-тракторных агрегатов необходимо с учётом размеров полей, рельефа местности, объёмов работ и других факторов.

Если ту или иную операцию можно выполнить различными агрегатами, то выбирают тот, который может выполнить работу с более высоким качеством.

При одинаковом качестве выполнения работы сопоставление ведут по степени использования мощности двигателя, по экономическим показателям и затратам рабочего времени.

При возделывании пропашных культур машины для посева, посадки, ухода и уборки должны быть согласованы между собой по ширине захвата и ширине междурядий. Предпочтение надо отдавать агрегатам с универсальными, навесными или гидрофицированными машинами.

13.7.2.3. Расчёт состава машинно-тракторного парка Определение планируемого годового объёма механизированных, полевых

работ осуществляется для заданных сельскохозяйственных культур или других работ, выполняемых тракторным парком сельскохозяйственного предприятия.

Все расчёты следует сводить в табл. 13.3. Методика заполнения этой таблицы следующая.

Наименование или шифр сельскохозяйственных работ (гр. 2) представляет собой сводный перечень операций разрабатывающихся на основе типовых технологических карт или принятых в хозяйстве. Операции, имеющие одинаковые наименования в технологических картах, но отличающиеся агротехническими требованиями, влияющими на состав агрегата или на его производительность, следует рассматривать как различные, каждую из которых необходимо

167

внести в перечень операций, отражая в наименовании операций их отличие, например, «Вспашка на глубину 22 см», «Вспашка на глубину 27 см», «Вспашка на глубину 22 см с боронованием», «Транспортировка зерна на 5 км», «Транспортировка зерна на 10 км» и т.п. Одноименные операции по разным полям, выполняемые в одни и те же календарные сроки и одинаковыми агрегатами, записываются как одна операция, а объём работ суммируется. Учитывая, что наименование операций приходится повторять многократно, удобнее операции прошифровать по культурам и очерёдности операций, например Озимая рожь, 1-я операция, 2-я операция – Оз1, Оз2 и т.д.; Пар чистый – Пч1, Пч2, Пч3 и т.д.

Агротребования характеризуют глубину вспашки, культивации, норму внесения семян, удобрении, расстояние транспортировки и т.д.

В таблицу вносят все сельскохозяйственные работы, в том числе стационарные, погрузочно-разгрузочные и транспортные, планируемые при производстве и уборке культур, а также работы по обслуживанию животноводческих ферм, культуротехнические и другие работы, выполняемые машиннотракторными агрегатами.

Работы указывают по каждой культуре в календарной последовательности их выполнения.

Объём работ (гр. 3) определится, исходя из заданного севооборота или других работ, выполняемых машинно-тракторными агрегатами. Для однотипных операций следует использовать одинаковые единицы измерения, например, на транспортных работах тонны или тонно-километры, на погрузочноразгрузочных работах – тонны, центнеры, метры кубические. Единицы работ должны соответствовать единицам измерения производительности агрегатов, например, производительность транспортных агрегатов, измеряют в тоннах за смену, соответственно, объём транспортных работ – то же в тоннах.

Сроки работ (гр.4, 5). Одним из основных показателей качества выполнения операций, существенно влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур, является их своевременное выполнение.

Начало выполнения работ и их продолжительность устанавливается агрономической службой хозяйства с учётом состояния поля и обрабатываемого материала. Перечень и примерные сроки выполнения механизированных работ в центральных районах Нечерноземной зоны РФ приведены в [8].

Длительность проведения операций существенно влияет на потери урожая, например, промедление посевов зерновых на 1 день приводит к потере урожая в среднем на 20…30 кг с 1 га, а на уборке зерновых – 80…90 кг c 1 га. Исходя из агротехнических требований, ВИМом обоснованы предельные продолжительности операций [8]. Этими данными можно пользоваться в учебных целях при проектировании, учитывая при этом рекомендации типовых технологических карт возделывания и уборки, сельскохозяйственных культур для данной зоны.

Количество рабочих дней (гр.5) равно произведению количества календарных дней на коэффициент использования календарного времени αк , учитывающего, в основном, простои агрегатов по метеорологическим условиям и числу выходных и праздничных дней.

169

где Др- количество рабочих дней; Дк - количество календарных дней;

αк- коэффициент использования календарного времени смены, [8].

Количество рабочих дней указывается в целых числах.

Длительность рабочего дня (гр.6), в течение суток устанавливают, исходя из нормативов, утвержденных в хозяйстве на данный период и с учетом характера выполняемого процесса.

Расчётная продолжительность смены в сельском хозяйстве - 7 ч, при работе с ядохимикатами - не более 4 ч. Операцию можно выполнить в течение смены (7 ч), полутора смен (10 ч), двух (14 ч) и даже трех смен (21 ч) при достаточном количестве механизаторов. В дневное и ночное время можно выполнять основную обработку почвы, уборку зерновых, в течение светового дня - посев и уход за растениями.

Работу агрегатов с колесными тракторами класса 6,9 и 14 кН, как правило, планируют в одну смену. В наиболее напряжённые периоды (посев, уборка, заготовка кормов) работу этих тракторов можно планировать в течение полутора смен.

Работу агрегатов с гусеничными тракторами класса 30 и 50 кН планируют в течение 14 или 21ч, обеспечивая две или три смены трактористов-машинистов.

Следует обратить внимание на согласование календарных сроков, количества рабочих дней и длительности рабочего дня при выполнении взаимосвязанных операций, таких, как подвоз семян и посев, разбрасывание и запашка удобрений, погрузка и разбрасывание удобрений, уборка и отвозка урожая и др.

Состав агрегата (гр. 7, 8 и 9) для выполнения каждой операции указывается на основании справочных материалов (сборник «Типовые нормы выработки и расхода топлива на сельскохозяйственные механизированные работы»), таблиц по системе машин, по данным хозяйства, на основе специальных расчётов. Марки тракторов указываются в гр. 7, марки сцепок и сельскохозяйственных машин в гр. 8, количество сельхозмашин в агрегате в гр. 9.

Количество обслуживающего персонала агрегата (гр. 10) принимается в соответствии с выбранными машинами и принятой схемой обслуживания агрегата.

Например: посевной агрегат в составе трактора ДТ-75М и трёх сеялок СЗ- 3,6 и сцепки С-11У обычно обслуживается трактористом и тремя сеяльщиками, однако, если сеялки оборудованы выносными гидроцилиндрами, т.е. включение сеялок в работу и выключение осуществляется трактористом, а засыпка семян механизирована (например, агрегатом ЗАУ-3), то количество рабочих, обслуживающих агрегат, может быть принято равным двум (тракторист и сеяльщик).

В таблице указывают дробью число механизаторов (числитель) и число вспомогательных рабочих (знаменатель), обслуживающих агрегат.

Значение нормативной производительности W в га/ч, т/ч, ткм/ч (гр. 11) и расхода топлива G в кг/га, кг/т и кг/ткм (гр. 12) машинно-тракторного агрегата устанавливают по данным хозяйства, если оно перешло на использование технически обоснованных норм выработки и расхода топлива. Кроме того, норма-

170