1. Компьютерная проработка вариантов повышения экономической эффективности машинных агрегатов

Тема 1.1. Предпочтительные машинные агрегаты

Цель – научить студентов выбирать наиболее эффективные машинные агрегаты.

Задание

1. Изучите методику выбора наиболее эффективных машинных агрегатов с учетом условий их использования в конкретном хозяйстве.

2. Составьте перечень машинных агрегатов, которые можно скомплектовать для выполнения заданной работы из имеющихся в хозяйстве тракторов и сельскохозяйственных машин.

3. По справочной литературе [30…32 и др.] или по таблицам 2.1…2.7 данного учебно-справочного пособия установите основные технико-экономические показатели агрегатов, которые можно использовать в хозяйстве без приобретения новой техники:

• сменную производительность;

• расход топлива;

• удельные трудовые затраты;

• себестоимость единицы выполненной работы.

4. Для всех агрегатов рассчитайте оптимальную годовую загрузку и критерий предпочтительности.

5. Составьте таблицу «Технико-экономические показатели используемых в хозяйстве машинных агрегатов» (см. образец табл. 1.1.1).

6. Сформулируйте краткие рекомендации по использованию машинных агрегатов при выполнении заданной работы.

7

. Выберите по таблицам 2.1…2.7 новые машинные агрегаты (3…5 шт.), которые целесообразно использовать в хозяйстве для выполнения заданной работы при условии приобретения новых отечественных и зарубежных тракторов и сельскохозяйственных машин.

8. Обоснуйте эффективность использования новых рекомендуемых машинных агрегатов.

1.1.1. Состояние вопроса

За последние годы перечень выпускаемой на Украине и в зарубежных странах сельскохозяйственной техники значительно расширился. Для дискования почвы, например, выпускаются тяжелые дисковые бороны БДВ-1,8; БДВ-2,2; БДВ-3,0; БДВ-4,2; БДВ-6,0; БДВ-7,0; БДШ-8,2; БДТ-10; дисковые агрегаты типа АГ; дисковые агрегаты типа АГД; универсальные дисковые агрегаты типа УДА и многие другие машины.

Эффективность использования каждой из названных машин зависит от варианта агрегатирования, от размеров, рельефа и формы обрабатываемых полей, от объема выполняемой работы, от балансовой стоимости всех входящих в состав агрегата машин, от величины амортизационных отчислений и отчислений на ремонт и техническое обслуживание агрегата, от организации машиноиспользования и т.д. В этой связи нетрудно убедиться, что выбор наиболее эффективных машинных агрегатов для выполнения механизированных работ (технологических операций) с учетом условий их использования в каждом конкретном хозяйстве – весьма сложная задача.

В настоящее время различают три варианта методики выбора машинных агрегатов:

1. По основным технико-экономическим показателям;

2. По критериям предпочтительности;

3. По сравнительной эффективности машинных агрегатов.

При выборе наиболее эффективных для хозяйства машинных агрегатов в первую очередь рекомендуется составить перечень взаимозаменяемых агрегатов, которые можно скомплектовать из имеющихся в хозяйстве тракторов и сельскохозяйственных машин. Затем следует установить технико-экономические показатели каждого агрегата [30…32 и др.] и составить таблицу, в которой на первом месте указать агрегат, имеющий самые высокие показатели, на втором месте указать агрегат, уступающий первому, но имеющий преимущества перед другими агрегатами и т.д.

Пример 1.1.1. В хозяйстве имеются тяжелые дисковые бороны БДВ-7, БДВ-3 и тракторы ХТЗ-17021, Т-150К, ДТ-75М, МТЗ-80 и ЮМЗ-6АКМ. Ежегодный объем работ по дискованию почвы составляет 1450 га. Дискование проводят агрегатами Т-150К+БДВ-7 и ДТ-75М+БДВ-3. Средняя площадь полей - 65 га.

Технико-экономические показатели машинных агрегатов, которые можно составить из имеющихся в хозяйстве тракторов и дисковых борон приведены в таблице 1.1.1.

Таблица 1.1.1- Технико-экономические показатели

машинных агрегатов для дискования почвы на полях площадью 65 га

Агрегаты	Расход топлива, кг/га	Сменная произво-дительность, га/смену	Себестоимость единицы работы, грн/га	Удельные трудовые затраты, чел.-ч/га
1. ХТЗ-17021+БДВ-7	4,18	34,02	66,07	0,21
2. Т-150К+БДВ-7	4,94	29,55	74,94	0,24
3. ДТ-75М+БДВ-3	5,19	15,87	79,42	0,44

Из таблицы 1.1.1 следует, что для дискования почвы в рассматриваемом хозяйстве в первую очередь следует использовать агрегат ХТЗ-17021+БДВ-7. Но его оптимальная годовая загрузка только 972 га. Поскольку в хозяйстве годовой объем дискования почвы составляет 1450 га, необходимо для выполнения заданной работы подключить еще второй агрегат. Нетрудно убедиться, что в качестве второго агрегата, которому предстоит выполнить объем работы, равный 478 га, следует использовать агрегат ДТ-75М+БДВ-3. При этом суммарные прямые эксплуатационные затраты на дискование 1450 га составляют 102182,8 грн. Все другие варианты использования агрегатов для дискования 1450 га почвы приводят к увеличению прямых эксплуатационных затрат на 6…12 тыс. грн.

Выбор наиболее эффективных для хозяйства машинных агрегатов значительно осложняется, если:

• увеличивается перечень сравниваемых взаимозаменяемых агрегатов;

• все сравниваемые агрегаты применяют для обработки полей, отличающихся размерами, рельефом и формой.

Известно, что площадь обрабатываемых полей в хозяйствах Донбасса изменяется от 260 до 6 га. Разумеется, при изменении размеров обрабатываемых полей изменяются технико-экономические показатели каждого машинного агрегата и происходит перераспределение достоинств и недостатков сравниваемых агрегатов.

Исследованиями сотрудников ЛНАУ [20, 21] установлено, что при выборе машинных агрегатов по названным технико-экономическим показателям часто возникают противоречивые ситуации, когда самую высокую производительность обеспечивает один агрегат, минимальный расход топлива – другой, а самую низкую себестоимость единицы выполненной работы – третий, т.е. не всегда удается найти один агрегат, который по сравнению с другими взаимозаменяемыми агрегатами, имеет все самые лучшие технико-экономические показатели. В подобных ситуациях выбирать наиболее эффективные машинные агрегаты целесообразно по критерию предпочтительности.

К

ритерий предпочтительности – это отношение себестоимости единицы выполненной работы к сменной производительности агрегата. Чем меньше расчетная величина критерия предпочтительности, тем эффективнее машинный агрегат. Если взаимозаменяемые машинные агрегаты по результатам расчетов их технико-экономических показателей размещают в таблицах в порядке предпочтительности, то на первом месте указывают наиболее предпочтительный для данного хозяйства агрегат, т.е. агрегат, имеющий лучшее сочетание сменной производительности, расхода топлива и себестоимости единицы выполненной работы. На втором месте указывают агрегат, уступающий первому, но имеющий преимущества по сравнению со всеми остальными взаимозаменяемыми агрегатами и т.д. Но при обосновании критерия предпочтительности каждого машинного агрегата необходимо учитывать его оптимальную годовую загрузку и действительную загрузку в конкретном хозяйстве.

Оптимальная годовая загрузка агрегатов –это один из основных факторов, влияющих на величину себестоимости единицы механизированных работ. Например, при уменьшении годовой загрузки посевного агрегата К-700А-2Е+АТД-18.35 с 2500 до 1500 га себестоимость одного гектара посевных работ увеличивается с 78,21 до 107,44 грн/га. Если годовая загрузка этого агрегата равна 1000 га, себестоимость единицы работы повышается до 152,23 грн/га. Следовательно, в хозяйствах при выборе агрегатов нужно сначала уточнить объем работ, который предстоит выполнить каждым агрегатом и сравнить его с оптимальной годовой загрузкой агрегатов. Далее при необходимости следует откорректировать себестоимость единицы работы, уточнить величину критерия предпочтительности агрегатов и только после этого принимать решение по их комплектованию и использованию.

Оптимальную годовую загрузку агрегатов (F_опт ,га) устанавливают по формуле:

F_опт=T_м  W_см /7, (1.1.1)

где T_м – нормативная годовая загрузка одной входящей в состав агрегата машины, ч;

W_см - производительность агрегата за семичасовую смену, га/смену.

Критерий предпочтительности (К_пр) каждого агрегата определяют по формуле:

К_пр =С_w /W_см . (1.1.2)

где С_w – себестоимость единицы работы по прямым эксплуатационным затратам, грн/га.

Пример 1.1.2. В хозяйстве преобладают поля площадью 150, 65 и 15 га. Объем работ по дискованию почвы составляет 1450 га. Требуется сравнить эффективность использования агрегатов для дискования почвы, если хозяйство планирует обновить состав машинно-тракторного парка за счет приобретения новых тракторов «Беларус-2022», ВК-170, John Deere -8520 и новых дисковых борон БДШ-8,2 и БДВ-2,2.

Технико-экономические показатели сравниваемых взаимозаменяемых агрегатов приведены в таблице 1.1.2. Из девяти сравниваемых в таблице 2 агрегатов нет ни одного агрегата, который бы имел все самые высокие технико-экономические показатели. Наиболее экономически эффективным является агрегат ВК-170+БДШ-8,2. Себестоимость одного гектара дискования почвы таким агрегатом на полях площадью 150…15 га изменяется в пределах от 59,52 до 79,94 грн.

Если этот агрегат заменить агрегатом ХТЗ-17021+БДВ-7, себестоимость единицы работы возрастает до 62,88…78,91. При использовании агрегата John Deere -8520 +БДШ-8,2 себестоимость единицы работы возрастает до 79,20…84,46 грн/га.

Самым производительным следует считать агрегат John Deere -8520+ +БДШ-8,2 (W_см =44,86…47,84 га/смену). Но для дискования почвы на полях площадью менее 30 га этот агрегат использовать нецелесообразно.

Таблица 1.1.2- Предпочтительные

машинные агрегаты для дискования почвы

Агрегаты	Расход топлива, кг/га	Сменная производительность, га/смену	Себестоимость единицы работы, грн/га	Оптимальная годовая загрузка, га	Критерий предпочтительности
Площадь полей 150 га; уклон 1,7 %; форма правильная
1. ВК-170+БДШ-8,2	3,25	46,08	59,52	1317	1,292
2. Беларус-2022+БДШ-8,2	4,24	42,16	71,76	1205	1,702
3. JD-8520+БДШ-8,2	4,99	47,84	79,20	1367	1,656
4. ХТЗ-17021+БДВ-7	4,06	35,74	62,88	1021	1,759
5. ХТЗ-17021+БДШ-8,2	3,95	36,67	73,94	1047	2,016
6. Т-150К+БДВ-7	4,81	30,90	71,67	883	2,320
7. ЮМЗ-6АКМ+БДВ-2,2	4,82	11,41	64,35	326	2,320
8. ДТ-75М+БДВ-3	5,13	16,24	77,65	464	4,781
9. МТЗ-80+БДВ-2,2	5,60	13,24	64,90	378	4,900
Площадь полей 65 га; уклон 1,7 %; форма правильная
1. ВК-170+БДШ-8,2	3,38	43,25	63,41	1236	1,466
2. JD-8520+БДШ-8,2	5,18	44,86	84,46	1282	1,883
3. Беларус-2022+БДШ-8,2	4,38	39,79	76,03	1137	1,910
4. ХТЗ-17021+БДВ-7	4,18	34,02	66,07	972	1,942
5. ХТЗ-17021+БДШ-8,2	4,07	34,77	77,98	993	2,242
6. Т-150К+БДВ-7	4,94	29,55	74,94	844	2,536
7. ДТ-75М+БДВ-3	5,19	15,87	79,42	453	5,004
8. МТЗ-80+БДВ-2,2	5,64	13,08	65,68	374	5,021
9. ЮМЗ-6АКМ+БДВ-2,2	4,85	11,28	65,08	322	5,770

Продолжение табл. 1.1.2

Агрегаты	Расход топлива, кг/га	Сменная производительность, га/смену	Себестоимость единицы работы, грн/га	Оптимальная годовая загрузка, га		Критерий предпочтительности
Площадь полей 15 га; уклон 1,7 %; форма правильная
1. ХТЗ-17021+БДШ-8,2	4,57	28,71	94,45	820	3,290
2. ВК-170+БДШ-8,2	3,89	34,31	79,94	980	2,330
3. ХТЗ-17021+БДВ-7	4,64	28,48	78,91	814	2,771
4. Беларус-2022+БДШ-8,2	4,97	32,26	93,77	922	2,907
5. JD-8520+БДШ-8,2	Агрегат использовать нецелесообразно
6. Т-150К+БДВ-7	5,43	25,19	87,89	720	3,489
7. ДТ-75М+БДВ-3	5,43	14,67	85,95	419	6,132
8. МТЗ-80+БДВ-2,2	5,77	12,53	68,55	349	5,471
9. ЮМЗ-6АКМ+БДВ-2,2	4,96	10,83	67,76	309	6,254

Второе по производительности место занимает агрегат ВК-170+ +БДШ-8,2 (W_см =34,31…46,08 га за 7-часовую смену). Применяемый в настоящее время в хозяйстве агрегат Т-150К+БДВ-7 среди девяти сравниваемых агрегатов по производительности занимает только шестое место.

Самым экономичным по расходу топлива следует считать агрегат ВК-170+БДШ-8,2 (g_w =3,25…3,89 кг/га). Наибольшее количество топлива расходуется при дисковании почвы агрегатом МТЗ-80+БДВ 2,2 (g_w =5,60…5,77 кг/га).

Наилучшее сочетание технико-экономических показателей обеспечивается при дисковании почвы агрегатом ВК-170+БДШ-8,2. Это наиболее предпочтительный агрегат. Если в хозяйстве 1200 га (суммарный объем работы по дискованию полей площадью 150 и 65 га) дисковать агрегатом ВК-170+БДШ-8,2 и 250 га дисковать агрегатом ЮМЗ-6АКМ+БДВ-2,2, то прямые эксплуатационные затраты на выполнение заданной работы составят 90698 грн, т.е. на 18756 грн меньше, чем при использовании агрегатов Т-150К+БДВ-7 и ДТ-75М+БДВ-3.