Производительность за час времени цикла составляет:

W_ц=B_р v_р τ_ц . (1.71)

Коэффициент использования времени цикла может рассчитываться по формуле:

τ_ц = a t_р/ t_ц. (1.72)

Производительность за час сменного времени определяется:

W_см=0,1B_р v_р τ. (1.73)

Коэффициент использования времени смены составляет:

τ =Т_р/Т_см. (1.74)

Задача эксплуатации МТП – разработка и реализация системы мероприятий по улучшению использования техники и увеличению ее производительности при соблюдении качества выполняемых работ.

1.6.3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

ТРАНСПОРТНЫХ И ПОГРУЗОЧНЫХ АГРЕГАТОВ

Цикловая производительность транспортного агрегата определяется по формуле:

W_Q=Q_н λ_г /t_об, (1.75)

где Q_н – номинальная грузоподъемность транспортного средства, т; λ_г – коэффициент использования грузоподъемности; t_об – время оборота (рейса) транспортного средства, ч.

С учетом коэффициента использования пробега φ и коэффициента δ_см, учитывающего потери времени на техническое обслуживание, физиологические надобности и подготовительно-заключительные операции, формула (1.75) примет вид:

W_Q=Q_н λ_гφ v_т δ_см / (L_г +φ v_т t_пр), (1.76)

где v_т – средняя техническая скорость транспортного средства, км/ч; L_г – путь, пройденный транспортным средством с грузом, км; t_пр – время простоя транспортного средства под загрузкой и разгрузкой, ч.

Коэффициент использования времени пробега можно рассчитать по формуле:

φ = L_г/(L_г + L_х), (1.77)

где L_х – путь, пройденный транспортным средством без груза.

Время оборота транспортного средства:

t_об = L_г/(φ v_т) + t_пр. (1.78)

Производительность транспортного средства с учетом расстояния перевозки определяется по формуле:

W_QL =Q_н λ_гφ v_т δ_см L_г / (L_г +φ v_т t_пр). (1.79)

Производительность погрузочного агрегата определяется следующим образом:

W_п = ω_п.т λ_г τ_п, (1.80)

где ω_п.т — расчетная производительность погрузчика (по технической характеристике), т/ч; τ_п — коэффициент использования времени смены, определяемый по выражению (1.74).

Коэффициент использования грузоподъемности равен:

λ_г = ρ/ ρ_р, (1.79)

где ρ, ρ_р – плотность соответственно фактическая и расчетная, кг/м³.

1.6.4. ЕДИНИЦЫ УЧЕТА МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПОЛЕВЫХ РАБОТ

При производстве сельскохозяйственных культур МТА приходится выполнять большое количество различных по энергоемкости сельскохозяйственных работ. Причем один гектар вспашки не равен одному гектару боронования ни по времени его выполнения, ни по затратам энергии, ни по затратам труда и средств. Поэтому, чтобы учесть весь объем работ, выполняемый МТА за год, введена условная единица измерения тракторных работ.

Учет суммарной выработки тракторов в условных единицах необходим:

- для оценки уровня использования отдельных тракторов и всего тракторного парка по средней сменной, дневной и годовой наработке;

- для планирования потребности в тракторах, межремонтных сроков, расхода топлива, денежных затрат на техническое обслуживание и ремонт;

- для определения эксплуатационных затрат на единицу тракторных работ и других технико-экономических показателей работы МТП.

В качестве единицы измерения суммарной выработки тракторных агрегатов принят условный эталонный гектар.

За условный эталонный гектар (у. э. га) принят объем работы, соответствующий вспашке одного гектара в эталонных условиях: удельное сопротивление плуга – 50 кН/м²; скорость агрегата – 5 км/ч; глубина вспашки – 0,20...0,22 м; агрофон – стерня озимых зерновых на почвах средней прочности по несущей поверхности (средние суглинки); влажность почвы – 20...22 %; угол склона – до 1°; поля правильной (прямоугольной) конфигурации при длине гона – 800 м; высота над уровнем моря – до 200 м; каменистость и препятствия отсутствуют.

Чтобы перевести физические гектары всех видов тракторных работ в условные эталонные, определяют число фактически выполненных сменных норм (нормо-смен) и умножают его на эталонную сменную выработку.

Сменная эталонная выработка трактора j-й марки определяется по формуле:

W_{см j} = W_j T_см, (1.80)

где W_j — часовая эталонная производительность трактора j-й марки, у. э. га/ч.

Значения W_j для тракторов различных марок даны в справочной литературе.

Число нормо-смен, выполненных трактором j-й марки на i-й операции, рассчитывается следующим образом:

N_смji = И_фji /W^ф_смji , (1.81)

где И_фji – объем работы, выполненный трактором j-й марки на i-и операции, га; W^ф_смji – техническая норма выработки, установленная в хозяйстве для трактора j-й марки на i-й операций, га/см.

Количество условных эталонных гектаров, выполненных трактором j-й марки на i-й операции, определяется по формуле:

Ω_ji = N_смji W_смji. (1.82)

Общий объем работы, выполненной трактором j-й марки на различных операциях за определенный период:

_п

Ω_j = Σ Ω_ji, (1.83)

ⁱ⁼¹

где п – число видов работ (операций).

Суммируя величины Ω_ji, определяют общую эталонную выработку тракторов всех марок, имеющихся в хозяйстве:

_m

Ω = Σ Ω_j, (1.84)

^j=1

где m – число тракторов в хозяйстве.

1.6.5. УСЛОВНЫЙ ТРАКТОР И МЕТОДИКА ПЕРЕВОДА ФИЗИЧЕСКИХ

ТРАКТОРОВ В УСЛОВНЫЕ

Любое сельскохозяйственное предприятие имеет тракторы нескольких марок. Они различаются мощностью двигателя, тяговым классом, типом движителя и т. д. Поэтому, чтобы вести планирование и учет, а также анализировать работу МТП, необходимо ввести понятие “условный трактор”.

За условный трактор (у. тр.) принимают трактор, обеспечивающий агрегату производительность в один у. э. га за один час сменного времени. Чтобы перевести физические тракторы в условные, умножают их число на коэффициент перевода λ_э.т, являющийся числовым значением эталонной производительности этого трактора, которое указано в справочной литературе:

_m

n_у.тр = Σ n_фj λ_э.т.j, (1.85)

^j=1

где n_фj – число физических тракторов j-й марки в хозяйстве; m – количество марок тракторов.

Годовая выработка условного эталонного трактора определяется при помощи формулы:

Н_{у.тр =} Ω / n_у.тр. (1.86)

1.6.6. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ

ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

При переработке сельскохозяйственной продукции организация использования техники ничем принципиально не отличается от эксплуатации заводского оборудования в любой отрасли промышленности, где применяется сменная организация производства и за фиксированный промежуток операционного времени может быть принята продолжительность смены.

Для уяснения структуры операционной производительности машин рассмотрим баланс операционного времени t_оп.

В общем случае операционное время расходуется на производительную работу t_р, выполнение циклично повторяющихся приемов на холостом ходу машины t_х, операции технологического обслуживания t_отп, подготовительно-заключительные операции t_пз, внецикловые операции технического обслуживания t_то и простой машины t_пр (вследствие технических неисправностей t_тн, по организационным t_орг и другим причинам t_проч).

Таким образом, баланс операционного времени t_оп определяется выражением:

t_оп = t_р + t_х + t_отп + t_пз + t_то + t_тн + t_орг + t_проч . (1.87)

У идеальной машины отсутствуют затраты времени на остановки и вспомогательные операции при холостом ходе, поэтому теоретическая производительность Q_т будет определяться только временем t_р, т. е.

Q_т = f(1/ t_р). (1.88)

Однако теоретическая производительность предусматривает полное использование не только фактора времени, но и всех других факторов, в том числе технических (конструктивных), технологических и эксплутационных. Поэтому операционная производительность всегда меньше теоретической и определяется с учетом этих факторов, т. е.

Q_оп = Q_т η_к η_р η_под η_тех η_з, (1.89)

где η_к η_р η_под η_тех η_з – соответственно коэффициенты, учитывающие отклонения в процессе эксплуатации конструктивных параметров рабочих органов машины; изменения кинематического режима против расчетных показателей; уменьшение подачи материала в машину вследствие непостоянства физико-механических свойств; технического использования машины; загрузки машины.

η_тех = t_р/( t_р + t_х + t_отп) (1.90)

η_з = (t_р+ t_х + t_отп ) /( t_р + t_х + t_отп + t_пз + t_то + t_тн + t_орг + t_проч) (1.91)

Операционную производительность можно повысить путем сокращения потерь времени по организационным и другим причинам, механизации операций технического обслуживания машин, оптимизации параметров и режимов работы, автоматизации управления технологическими процессами.

Практически для определения возможности сокращения операционного времени строят циклограммы технологических процессов и сменные графики работы оборудования.

В качестве примера построим циклограммы процесса смешивания при последовательной и параллельной загрузке смесителя периодического действия (рис. 1.7).

t¹_загр t²_загр t³_загр

Σt _{загр 1} t_см t _разгр

t¹_ц

а

t¹_загр

t²_загр

t³_загр= Σt_загр2 t_см t _разгр

t²_ц

t

б

Рис.1.7. Циклограммы процесса приготовления смеси при загрузке смесителя:

а – последовательной; б – параллельной

Работа смесителя периодического действия определяется временем приготовления одной порции смеси, т. е. временем цикла смешивания:

t_ц = Σt_загр + t_см + t _разгр, (1.90)

где Σt_загр – суммарное время загрузки компонентов, мин; t_см – время смешивания, мин; t_разгр – время разгрузки смесителя, мин.

При последовательной загрузке суммарное время загрузки будет складываться из времени подготовки и подачи всех компонентов, а при параллельной загрузке это время будет определяться по работе той машины, производящей подготовку компонентов, которая имеет наименьшую производительность, т. е. время подготовки и подачи этого компонента максимально.

Из анализа циклограмм видно, что при параллельной загрузке компонентов смеси время цикла сокращается.

1.6.7. НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

МАШИН, АГРЕГАТОВ И ОБОРУДОВАНИЯ

На производительность машин, агрегатов и оборудования влияет большое количество различных факторов, определяемых конструктивными параметрами и режимами их работы, техническими и технологическими показателями, природными и социальными условиями.

Основные направления увеличения производительности машинно-тракторных агрегатов следующие:

1. оснащение МТП энергонасыщенными тракторами и поддержание их в нормальном техническом состоянии за счет качественного и своевременного проведения технического обслуживания;

2. снижение удельного сопротивления машин за счет применения современных конструкций рабочих органов (с меньшим трением и деформацией почвы), комбинированных машин и агрегатов, технически исправных машин;

3. рациональное комплектование агрегатов и их качественная настройка на заданный технологический норматив;

4. качественная и своевременная подготовка поля (выбор направления движения, способа движения и вида поворота, разбивка поля на загоны рациональной ширины и т.д.);

5. высокий уровень технического и технологического обслуживания (проведение ТО специализированными звеньями по результатам диагностирования, своевременная доставка агрегатов, механизаторов и материалов к месту работы и обратно);

6. применение прогрессивных организационных форм работы агрегатов в группе;

7. повышение квалификации механизаторов и т. д.

Наибольшего повышения производительности агрегатов можно получить только при комплексном учете всех основных действующих факторов.

Производительность транспортных агрегатов следует повышать прежде всего за счет:

1. полного использования номинальной грузоподъемности (наращивание бортов, расширение платформы, применение специализированного кузова, подпрессовка материала, использование автопоездов и т. п.);

2. повышения скорости движения (улучшение дорожных условий и динамических свойств, повышение квалификации водителей и т. д.);

3. снижения времени при загрузке и разгрузке (механизация погрузочно-разгрузочных работ, применение компенсаторов, накопителей, перегружателей, организация работы большой группы машин и т.д.);

4. сокращения холостых пробегов за счет более правильной организации перевозок;

5. проведения своевременного и качественного технического обслуживания.

К основным направлениям по повышению производительности машин и оборудования относятся следующие:

1. применение оптимальных режимов работы машин, сокращение длительности циклов технологических процессов за счет совмещения операций базового и транспортного циклов;

2. снижение влияния колебательного характера внешних воздействий на показатели, определяющие производительность машин, и стабилизация протекания технологических процессов во времени;

3. автоматизация контроля и управления качеством механизированных технологических процессов;

4. обеспечение непрерывности, ритмичности и поточности выполняемых технологических процессов;

5. поддержание машин на требуемом уровне надежности, постоянный контроль режимов использования техники, интенсификация скоростных и нагрузочных режимов;

6. внедрение прогрессивной технологии и передовых приемов труда, более полное использование социологических резервов, улучшение показателей эргономичности, эстетичности, безопасности и унификации машин.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Производственный процесс.

2. Признаки, по которым осуществляется классификация агрегатов, машин и оборудования.

3. Эксплуатационные свойства агрегатов, машин и оборудования.

4. Технологии, используемые при производстве растениеводческой продукции.

5. Машинно-тракторный агрегат.

6. Правила комплектования машинно-тракторных агрегатов.

7. Последовательность расчета состава машинно-тракторного агрегата.

8. Кинематика машинно-тракторного агрегата.

9. Способы движения и виды поворотов, применяемые при выполнении операций при производстве растениеводческой продукции.

10. Подготовка к работе машинно-тракторного агрегата.

11. Подготовка поля к выполнению операций при производстве растениеводческой продукции.

12. Работа агрегата в загоне.

13. Технологическое обслуживание машинно-тракторного агрегата.

14. Контроль качества механизированных полевых работ.

15. Признаки поточности производственного процесса.

16. Поточная технологическая линия.

17. Классификация поточных технологических линий.

18. Структура поточных технологических линий.

19. Выбор технологического процесса и оборудования.

20. Расчет оборудования поточных технологических линий.

21. Производительность машинно-тракторного агрегата.

22. Единицы учета механизированных полевых работ.

23. Условный эталонный трактор и методика перевода физических тракторов в условные.

24. Производительность поточных технологических линий.

25. Направления повышения производительности агрегатов, машин и оборудования.