Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 197
Скачиваний: 1
Параметры агрегатов для дискретного ряда мощностей
|
|
|
|
|
|
|
Is |
|
|
|
|
Тяговая мощность |
|
• г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трактора |
NK^,u.c. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Операция |
|
* £ |
46 |
60 |
85 |
93 |
97 |
108 |
110 |
Ill |
|
123 |
130 |
133 |
145 |
146 |
164 |
168 |
172 |
212 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
М [~ |
121 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
С я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прикатывание |
посевов |
в |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
кольчатыми |
катками |
V |
14 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Боронование посевов |
зу |
В |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
бовыми |
боронами |
|
V |
7 |
8 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Боронование |
почвы |
|
В |
28 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
шлейф-боронами |
|
V |
9 |
9 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Культивация |
на |
глуби |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ну 6—8 |
см: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
с |
боронованием |
|
В |
12 |
8 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
с |
прикатыванием |
V |
8 |
12 |
12 |
13 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В |
8 |
8 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Культивация на |
глубину |
V |
10 |
13 |
12 |
13 |
14 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В |
8 |
8 |
12 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
8—10 |
см |
на |
глубину |
V |
10 |
13 |
12 |
13 |
13 |
15 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Культивация |
В |
8 |
8 |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
8—10 |
см с |
боронова |
V |
9 |
11 |
10 |
11 |
11 |
12 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
нием |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Культивация на |
глубину |
8 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6—8 |
см |
с |
прикатыва |
V |
9 |
8 |
11 |
12 |
12 |
13 |
13 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
нием кольчатыми кат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Боронование почвы зубо |
В |
14 |
28 |
35 |
35 |
28 |
35 |
35 |
35 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
выми |
боронами |
|
V |
12 |
8 |
9 |
10 |
13 |
11 |
11 |
12 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Культивация на |
глубину |
В |
8 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10-12 |
см |
на |
глу |
V |
9 |
8 |
11 |
12 |
12 |
13 |
13 |
14 |
15 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Культивация |
В |
12 |
8 |
8 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
бину 8—10 см с при |
V |
6 |
10 |
14 |
11 |
11 |
12 |
12 |
12 |
13 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
катыванием |
кольчаты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ми |
катками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Обработка |
почвы: |
|
В |
10 |
15 |
15 |
15 |
20 |
15 |
15 |
15 |
20 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
дисковыми |
лущиль |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
никами |
|
|
|
V |
6 |
6 |
8 |
8 |
7 |
9 |
9 |
9 |
8 |
8 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
||
дисковыми боронами |
В |
3,5 |
7 |
10 |
7 |
7 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Культивация |
на |
глубину |
V |
9 |
6 |
6 |
9 |
9 |
7 |
7 |
7 |
8 |
8 |
9 |
12 |
|
|
|
|
|
|
||||
В |
4 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
12-14 |
см с боронова |
V |
13 |
7 |
9 |
10 |
10 |
11 |
11 |
11 |
12 |
12 |
12 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|||||
нием |
|
|
|
|
|
В |
2,25 |
2 |
2 |
2,25 |
2,25 |
3 |
3 |
3 |
3,2 5 |
3,25 |
3 |
3 |
3,1 |
|
|
|
|
|
|
Обработка почвы корпус |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
ными |
|
лущильниками |
V |
8 |
10 |
12 |
12 |
12 |
11 |
11 |
И |
11 |
11 |
12 |
12 |
и : |
|
|
|
|
|
||||
на глубину |
10—12 |
см |
В |
10,8 |
14,4 |
10,8 |
10,8 |
10,8 |
14,4 |
10,8 |
10,8 |
14,4 |
14,4 |
14,4 |
14,4 |
I V [ |
14,' |
|
|
|
|
||||
Посев |
зерновых с внесе |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Я |
|
|
|
|
[ |
|
|
|
|
нием |
туков |
|
|
V |
5 |
5 |
8 |
9 |
9 |
8 |
11 |
11 |
9 |
10 |
10 |
к ) |
11 |
3,5 |
|
|
|
||||
Обработка почвы корпус |
В |
3 |
2,5 |
3,5 |
2,25 |
2,75 |
2,25 |
2,25 |
2,2 5 |
3,5 |
3 |
2,7 5 |
3,25 |
3,^5 |
3,15 |
|
|
|
|||||||
ными |
лущильниками |
V |
6 |
8 |
8 |
11 |
10 |
12 |
12 |
12 |
1С |
11 |
12 |
11 |
1 |
11 |
12 |
|
|
|
|||||
;на глубину |
12^-14 см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Параметры агрегатов |
|
|
|
|
Тяговая мощность |
||
|
|
|
|
|
|
|||
Операция |
|
46 |
60 |
85 |
93 |
97 |
108 |
п о |
|
|
|||||||
Посев зерновых с внесе |
В |
7,2 |
7,2 |
7,2 |
10,8 |
10,8 |
10,8 |
10,8 |
нием туков и прикаты- |
V |
6 |
8 |
11 |
8 |
8 |
9 |
9 |
ванием |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вспашка на глубину, см: |
|
1,75 |
1,75 |
2,1 |
1,75 |
2,1 |
1,75 |
1,75 |
20-22 |
В |
|||||||
|
V |
7 |
8 |
9 |
11 |
10 |
12 |
12 |
25—27 |
В |
2,1 |
2,8 |
2,45 |
1,4 |
2,8 |
1,4- |
1,4 |
27-30 |
V |
5 |
5 |
7 |
11 |
7 |
12 |
12 |
В |
1,4 |
2,45 |
1,75 |
1,4 |
2,1 |
2,8 |
2,8 , |
|
|
V |
6 |
5 |
8 |
10 |
8 |
7 |
7" |
что затраты на выполнение работ исчисляются без учета потребного количества техники, необходимой для всего объема работ, т. е. не учитывается изменение затрат от степени использования техники.
При обосновании типоразмерного ряда тракторов предполагается, что каждая работа выполняется само стоятельным трактором и агрегатируемыми с ним маши нами. Перечень работ общего назначения, состоящий из 21 наименования, для степной части Северного Кавказа приводится в таблице 1. Предельные параметры машин для выполнения данных работ обусловливаются рекомен дуемыми на перспективу рабочими скоростями v и макси мальной шириной захвата В агрегатов существующих производственных и экспериментальных образцов.
Мощности, необходимые для выполнения каждой ра боты агрегатом с предельными параметрами, образуют дискретный ряд, состоящий из 19 значений мощностей (от 46 до 233 л. с.)„ Меньшее количество величин в ряду мощ ностей по сравнению с количеством работ объясняется тем, что некоторые работы совпадают по потребной мощ ности. Граничные значения мощностей (46 и 233 л. с.) — пределы целесообразной энергонасыщенности тракторов для перспективного периода до 1980 г.
Агрегат с предельными параметрами будет самым про изводительным на данной работе. Однако, если каждую работу выполнять отдельным трактором, время его ис пользования в году будет незначительным, а амортиза ционные отчисления резко возрастут. Более того, число
трактора NKp, л.с.
111 |
121 |
123 |
130 |
133 |
145 |
146 |
164 |
168 |
172 |
212 |
233 |
14,4 |
14,4 |
10,8 |
14,4 |
14,4 |
14,4 |
14,4 |
14,4 |
14,4 |
|
|
|
8 |
8 |
11 |
9 |
9 |
9 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
2,45 |
2,1 |
2,1 |
2,45 |
2,45 |
2,45 |
2,45 |
2,8 |
2,8 |
2,8 |
|
|
10 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
12 |
2,8 |
|
1,4 |
2,1 |
2,1 |
2,1 |
1,75 |
2,45 |
2,45 |
2,45 |
2,45 |
2,45 |
|
|
12 |
10 |
10 |
10 |
12 |
10 |
10 |
11 |
11 |
11 |
12 |
2,8 |
1,75 |
1,75 |
1,4 |
2,8 |
2,1 |
2,45 |
1,75 |
2,45 |
2,45 |
2,45 |
2,8 |
|
10 |
i0,5 |
12 |
8 |
10 |
9 |
12 |
10 |
10 |
10 |
11 |
12 |
одновременно выполняемых работ всегда меньше коли чества тракторов. Указанные обстоятельства служат при чиной сокращения разномарочности тракторов (для большинства зон достаточно иметь одну марку трактора общего назначения). Поэтому возникает необходимость оценки мощности каждого отдельного трактора примени тельно к модельным подразделениям, характеризующим все направления специализации зоны.
Оценка мощностей в дискретном ряду требует опре деления соответствующих им параметров машин. Естест венно, что параметры машин (скорость и ширина захва та), работающих с тракторами, мощность которых мень ше, чем требуется, будут отклоняться от предельных величин в сторону уменьшения. Но из всех возможных ва риантов наиболее эффективен тот агрегат, степень ис пользования мощности трактора которого наивысшая. Иными словами, отклоняемые параметры агрегатов фик сируются моментом более полного использования мощно сти трактора, что соответствует наибольшей производи тельности и наименьшему расходу горючего. Мощ ность NM, потребляемая агрегатом, определяется выра жением:
270
Где у0 —удельное сопротивление агрегата при мини мальной скорости движения, кг/м;
Avi — приращение скорости движения, км/ч;
208 |
209 |
ё —величина изменения удельного сопротивления машин на 1 км приращения скорости, кг/м.
Параметры машин для выполнения всего комплекса работ с использованием каждой мощности ряда указаны в таблице 1. Параметры машин для тракторов мощ ностью, большей, чем требуется для агрегатов с предель ными параметрами, остаются на уровне верхнего предела и в таблице не записаны. Расчет мощности, потребляемой агрегатом, проводился для различных значений ширины захвата агрегата и скорости движения. За минимальную ширину захвата принята ширина единичной машины или
наименьший захват машин |
(например, для сеялки |
3,6 |
м, |
||
для культиватора 4 м, для |
плуга 1,05 м). Ширина |
захва |
|||
та одной машины или одного рабочего |
органа |
является |
|||
также шагом изменения параметров от минимальной |
до |
||||
предельной величины. |
|
|
|
|
|
Скорость движения 5 км/ч принята |
при |
расчетах |
|||
минимальной. Шаг изменения скорости |
принят |
равным |
|||
1 км/ч. |
|
|
|
|
|
Из данных таблицы 1 следует, что с увеличением |
тя |
||||
говой мощности диапазон рабочих скоростей сокращает
ся. Скорость трактора мощностью 46 л. с. в |
зависимости |
от выполняемых операций колеблется от |
5 до 14 км/ч, |
а трактора мощностью более 121 л. с. — в |
пределах 8— |
15 км/ч. Следовательно, современные требования выпол нения работ на скоростях 9—15 км/ч полностью под тверждаются нашими расчетами.
Выбор более эффективного трактора осуществляется путем технико-экономических сравнений в условиях мо дельных хозяйств. Для этой цели определяют количество тракторов каждой мощности для каждого модельного подразделения зоны. Вследствие неодинаковой произво дительности агрегатов потребность в тракторах каждой мощности будет также различна (табл. 2).
Потребность в тракторах для любого модельного под разделения хозяйства остается неизменной и равняется
четырем, начиная с мощности |
121 |
л. с. Здесь |
вступает |
|
в силу фактор |
одновременности |
выполняемых |
работ. До |
|
определенного |
момента на одной, |
нескольких |
или всех |
|
работах требуется больше одного агрегата. Это обуслов лено объемом работы, ее длительностью и производи тельностью агрегата. С повышением производительности агрегата наступает момент, когда самая энергоемкая ра бота требует не более одного агрегата. Далее, как бы
Потребность в тракторах общего назначения для одного подразделения, шт.
Тяговая мощность |
трактора, |
Тип модельного |
подразделения |
|
||
л. с. |
I |
И |
I I I |
IV |
V |
V I |
|
||||||
46 |
8 |
7 |
8 |
8 |
7 |
8 |
60 |
6 |
6 |
6 |
7 |
6 |
6 |
85 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
93 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
108 |
4 |
5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
121 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
130 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
145 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
164 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
172 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
212 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
233 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
ни увеличивалась мощность, количество агрегатов будет совпадать с количеством одновременно совпадающих ра бот. Анализируя таблицу 2, можно предположить, что мощность 121 л. с. будет самой эффективной.
Цены более мощных тракторов будут выше, вследст вие чего затраты на их ремонт и амортизационные отчис ления также будут выше. С повышением мощности трак торов увеличиваются и параметры машин, что опять-таки сопровождается возрастанием эксплуатационных затрат. Единственным элементом затрат, который снижается с повышением мощности тракторов, является заработная плата. Однако тенденция снижения заработной платы затухает при приближении к большей мощности, посколь ку с последней мощностью ряда только один агрегат ра ботает с полным ее использованием.
Если анализировать ряд мощности в сторону умень шения, то и в этом случае преимущество остается за мощ ностью 121 л. с. С убыванием мощности резко возрастает потребность в тракторах и машинах, что ведет к росту эксплуатационных издержек (за исключением расхода горючего) на 1 л. с. мощности трактора.
Насколько правильны наши предположения, станет ясным из дальнейших расчетов. Основным оценочным по казателем систем машин являются приведенные затра ты. Функция цели будет иметь следующий вид:
2 Бтр ( а т р + Я т р - f Е) + 2 Бм (а м + Е) + |
|
||||
+ 2 Q |
ад, |
mm, |
|||
я 3 |
|||||
|
|
|
|
||
где БТ р, |
£ м — ібалансовая стоимость трактора |
и маши- |
|||
|
ны, руб.; |
|
|
||
Отр, ам — доля ежегодных амортизационных отчис |
|||||
|
лений |
от балансовой |
стоимости |
трактора |
|
|
и машины; |
|
|
||
Pip, |
Рм — доля |
ежегодных расходов на текущий ре |
|||
|
монт |
и технический |
уход от балансовой |
||
|
стоимости трактора и машины; |
|
|
|
||||
|
Е — нормативный |
коэффициент |
эффективности |
|||||
|
капитальных |
вложений; |
|
|
|
|
||
|
Q—объем |
работы по каждой операции, |
га; |
|||||
WCM—производительность |
агрегата |
в |
час |
смен |
||||
|
ного времени, га; |
|
|
|
|
|
||
# з — нормативная |
загрузка машины, |
ч; |
|
|||||
Зчас — часовая зарплата |
обслуживающего |
персо |
||||||
|
нала, |
руб.; |
|
|
|
|
|
|
Г г а — расход горючего, |
кг/га; |
|
|
руб.; |
||||
Сг — комплексная |
цена |
1 кг горючего, |
||||||
п, т, |
к — количество тракторов, машин |
и видов ра |
||||||
|
бот. |
|
|
|
|
|
|
|
Смысл |
целевой функции |
заключается |
в |
нахождении |
||||
минимума приведенных затрат. Первое слагаемое отра жает годовые затраты на содержание тракторов с учетом эффективности капитальных вложений. Доля отчислений на текущий ремонт и технический уход в этом случае при нимается одинаковой для трактора любого типа. При обосновании перспективной системы машин такое допу щение возможно по той причине, что неизвестны зависи мости указанных расходов от годовой загрузки трактора. В подобных случаях фактическую загрузку принимают за норматив, а доля отчислений от балансовой стоимости остается постоянной для тракторов любого типа.
Второе слагаемое формулы (2) показывает годовые амортизационные отчисления с учетом эффективности капитальных вложений в сельскохозяйственные машины. Расходы по первому и второму слагаемому от объема ра бот не зависят. В третьем слагаемом содержатся элемен ты затрат, зависящие от объема работ. Заработная плата
