+7 (967) 233-32-50
                viktoriy-agro@bk.ru
                v.m.taratorkin@mail.ru

Ученые АПК - производству

« НазадНазад

Доцент Сметнев А.С., к.т.н. Ферябков А.В., ст. преподаватель Юдин Ю.Б. (ФГБОУ ВПО РГАЗУ) Методы интенсификации транспортно-технологических процессов в сельскохозяйственном производстве 27.10.2020 07:00

Автомобильный транспорт должен выполнять:

- перевозку мелкопартионных грузов с помощью автомобилей грузо­подъемностью до 2,5 т;
- перевозку промышленных грузов предприятиям АПК и сельскохозяйственной продукции на переработку и хранение;
- перевозку насыпных, навалочных и затаренных грузов универсаль­ными и специализированными транспортными средствами (бортовыми и самосвальными).

   
В структуре автомобильного парка специализированные автомобили со­ставляют 55…70% от общего потребного количества машин. В большинстве зон страны универсальные автомобили бывают неравномерно загружены работой в течение года, так как их потребность определяется с учетом наиболее напряженного уборочного периода.
  
С целью снижения потребности в автомобильном транспорте на пе­ревозке урожая, сокращения материальных и трудовых затрат разработаны методы интенсификации транспортно-технологических процессов применительно к зонам зер­нового и свекловодческого направлений, а также к зонам с развитым животноводством.

Хозяйства зернового направления располагаются в степных, за­сушливых зонах страны. С учетом транспортного фактора эти зоны можно охарактеризовать следующим образом:

а) в уборочный период выполняется до 60% годового объема перевозок грузов;
б) большая дальность перевозки зерна (на плечах поле-ток и ток-элеватор она достигает соответственно 20 и 70 км);
в) урожайными бывают в среднем только два года из пяти, в связи с чем невозможно обойтись без привлеченного транспорта;
г) зерновые культуры возделываются по стерневому фону, который допускает заезд на поле транспортных средств на шинах с давлением в них воздуха 0,35...0,40 МПа;
е) хозяйства располагают парком тракторов-тягачей, способных перевозить по 25…35 т груза за рейс;
ж) внехозяиственный грузооборот в 4...5 раз выше внутрихозяй­ственного вследствие высокой товарности зерна, достигаемой 70%.

Для рационального использования транспортных средств на пере­возках зерна разработаны следующие организационные и технические мероприятия:

- на период уборки необходимо создавать центры управления перевозками, осуществляющие единое руководство перевозками груза по часовым графикам, согласованным с заготовительными организациями;
- недостающий автомобильный транспорт на внутрихозяйственных перевозках заменяется тракторными поездами;
- для сбора зерна от комбайнов и перегрузки его в большегрузные транспортные средства необходимо применять мобильные накопители-перегрузчики.

Степень интенсификации транспортно-технологического процесса доставки зерна от комбайна на ток зависит от правильности выбора состава уборочно-транспортного звена и параметров тракторного транспортного поезда и накопителя-перегрузчика (грузоподъемности, скорости движения, производительности при выгрузке зерна).

В каком направлении нужно идти, чтобы повысить эффективность тракторного поезда - увеличивать его грузоподъемность или ско­рость движения? Для ответа на этот вопрос надо проанализировать влияние грузоподъемности Е и скорости движения v тракторного поезда на производительность W и расход топлива Gт.

Оценить эффективность транспортных средств можно с помощью безразмерного показателя Т:

               Сметнев-1                                                               (1)

 

                                                                             Сметнев-2                                              (2)

 

где  gt- удельный расход топлива; f - коэффициент сопротивления движению; aт - коэффициент тары; - расстояние перевозки;Сметнев-3  - соответственно механический КПД силовой передачи, коэффициент, учитывающий потери на буксование, и ко­эффициент использования мощности двигателя; t - коэффициент использования времени цикла. 

Для удобства анализа представленного уравнения примем

Сметнев-4

Тогда окончательно запишем:

                                                   Сметнев-5                                                (3)

Из анализа показателя Т видно, что сократить расход топлива можно, снизив коэффициент тары aт, и повысив коэффициент исполь­зования времени t.

Коэффициент тары тракторного поезда можно уменьшить только за счет увеличения грузоподъемности. Остается узнать, как повлияет на уменьшение удельного расхода топлива коэффициент использования времени цикла.

Характер изменения  в зависимости от дальности перевозки уз­наем из анализа производной:

Сметнев-6                                           (4)  

где   гдеvг , vx - скорость агрегата с грузом и без него; tп - время погрузки 1 т груза.

Показатель изменяется в зависимости от дальности перевозки: чем больше радиус, тем выше %.

Отношение /l есть удельная производительность тракторного поезда в зависимости от дальности перевозки. Следовательно, для повышения эффективности использования тракторного поезда необхо­димо, чтобы его грузоподъемность с увеличением дальности перевоз­ки была как можно большей с учетом полной загрузки двигателя. Оптимальный состав тракторного парка рассчитывается применительно к объектам-представителям в виде модельных (типо­вых) хозяйств, выбранных согласно методике определения нормати­вов потребности МТП. Применение колесных тракторов на транспортных работах в степ­ных районах зернового направления позволяет:

- увеличить годовую загрузку, а следовательно, уменьшить себе­стоимость выполнения работ в расчете на эталонный гектар;

- заменить привлеченный автомобильный транспорт и тем самым исключить непредвиденные расходы.

Таким образом, применение колесного трактора на транспортных работах содействует получению и от него экономического эффекта.

Влияние транспортного фактора на эффективность колесного трактора проанализируем с помощью следующего графо-аналитического метода (рис.1).

Метод основан на построении баланса комплексных затрат при выполнении работы гусеничным и колесным тракторами.

Расчет баланса ведется в следующей последовательности.

Определяется минимальная и максимальная величина годовой за­ грузки Зт колесного и гусеничного тракторов в условиях рассматриваемой зоны. Годовая загрузка гусеничного трактора в зерновых хозяйствах может находиться в пределах 400…800 ч, колесного - 400...1600 ч.

Сметнев рис-1

Рис. 1. Влияние транспортного фактора на эффективность использования колесных и гусеничных тракторов класса 5

__________   использование колесного трактора

_ _ _ _ _ _     использование гусеничного трактора

_ ._._._        количество высвобождаемых автомобилей

 

При минимальной годовой загрузке сравниваемых тракторов (в нашем случае 400 ч) определяем размер комплексных затрат И, на один час работы трактора по формуле:

И=(O+R+Ц)/3                                                  (5)

где О - амортизационные отчисления; R - затраты на ремонт и техуходы; Ц - стоимость топлива и ТСМ.

По оси ординат откла­дываем значения комплек­сных затрат для колесно­го (они равны в нашем случае 220 руб.) и гусе­ничного (они равны 160 руб.) тракторов. Да­лее строим две кривые - зависимости комплексных затрат от возможной го­довой загрузки тракторов. На линии абсцисс от­кладываем значения не­предвиденных затрат Н на доставку привлекаемых на период уборки автомо­билей. В зависимости от дальности их перевозки размер непредвиденных затрат колеблется от 4000 до 10000 руб. на один ав­томобиль. Затем строим прямую, позволяющую оп­ределить по оси ординат величину снижения комп­лексных затрат за счет замены привлеченных ав­томобилей тракторным транспортным поездом.

Снижение комплексных затрат можно представить в виде уравне­ния:

Сметнев-7                                  (6)

где  где-2  - количество высвобождаемых автомобилей; ЕтЕа - грузоподъемность тракторного и автомобильного транспорта, т; VтVа - скорость движения, км/ч; За - загрузка транспорта, ч.

Приняв Ет = 35т, Еа = 6т, a Vт и Vа соответственно 15 и 28 км/ч, получим, что тракторный поезд заменит три автомобиля.

С помощью графика можно определить комплексные затраты ко­лесного трактора с учетом его использования на транспортных ра­ботах и в том числе при замене привлеченного автотранспорта:

Ик = Иг – (dИг + dИн.р)                            (7)

Из представленного графика (рис. 1) видно, что себестои­мость тракторных работ в этом случае можно уменьшить на 35%, осо­бенно в уборочный период.

Сроки уборки зерновых культур совпадают со сроками обработки почвы плоскорезами-глубокорыхлителями. Поэтому на доставке зерна могут использоваться только 40...50% мощных тракторов. Тракторные поезда наиболее целесообразно применять при дальности перевозки 10 км и более с установкой на поле оборотных прицепов.

Вторым продуктом после зерна по своему значению и массовости шляется сахарная свекла. Существует два способа ее уборки: по­точный и перевалочный. При поточном способе автомобили оставляют колею на одной пятой площади поля. Автомобили и прицепы общего назначения создают своими колесами давление на почву в пределах 0,35...0,65 МПа, тогда как допустимое давление составляет 0,1... 0,2 МПа в зависимости от влажности почвы.

Большинство площадей, занятых свеклой, расположено в зонах, где в период уборки 2...3 раза за пятилетку бывает дождливая по­года. В этих условиях одним из важных факторов является проходимость транспортных средств.    Су­ществующая техника не приспособлена для транспортного обслужива­нии уборочных машин в дождливую погоду, в результате чего до 20% корней свеклы портится или гибнет.

В условиях повышенной влажности корнеплоды от уборочных машин доставляют технологическим транспортом на специальные площадки, затем их грузят в автомобили или автопоезда погрузчиком-очистите­лем.

Количество сахарной свеклы в одном кагате составляет 700...1000 т.

При перевалочном способе уборки, кроме погрузочно-транспортных звеньев, создаются хозяйственные погрузочно-транспортные отряды. В состав хозяйственного отряда включают са­моходный свеклопогрузчик-очиститель, автопоезда, звено технического об­служивания, бензозаправщик. 

Для рационального использования сложных и дорогостоящих авто­мобилей повышенной проходимости "Урал" и «КамАЗ» с прицепами их необходимо сосредо­точить в районных МТС, оснащенных автомобиля­ми-вездеходами и большегрузными автопоездами КамАЗ.

Интенсифицировать транспортно-технологический процесс при убор­ке свеклы и ботвы по перевалочному способу необходимо в следующих направлениях:

- укладка корней свеклы в кагаты высотой до 2 м с целью сокраще­ния потерь сахара в процессе хранения;

- повышение качества очистки корней свеклы от почвы и раститель­ных остатков с целью снижения грузооборота балласта в виде приме­сей на 3...5%;

- создание и внедрение тракторных агрегатов с ходовыми системами, обеспечивающими минимальное воздействие на почву.

Для отвозки корней свеклы от уборочной машины в кагат целесообразно использовать транспортно-технологической машины с колесной формулой 6x4 на базе трактора T-I50K, кузов машины оборудован донным транспорте­ром и может укладывать корни в кагат высотой I,8...2,2 м. Применение новых транспортно-технологических средств позволит убирать свеклу по перевалочной технологии и при неблагоприятных погодных условиях.

В зоне развитого животноводства - Нечерноземной полосе страны - основными грузами служат корма и удобрения. На долю транспортных и погрузочно-разгрузочных работ при заготовке кормов и внесении удобрений приходится 65...75% материальных и денежных затрат. В хозяйствах имеющих на 100 га пашни 50 и более голов КРС, 70...80% внутрихозяйственного грузооборота, кроме перевозки строительных грузов, связано с отраслью животноводства.

В этих условиях сельскохозяйственные предприятия должны располагать собствен­ным технологическим транспортом: автомобильным - грузоподъемно­стью до 6 т; тракторным - на базе тракторов тягового класса 1,4; 2 и 3.

В условиях Нечерноземья, где половина полей имеет размеры 10 га и менее и грунтовую сеть полевых дорог, актуальным является вопрос соотношения количества автомобильного и тракторного транс­порта.

На грузооборот внутрихозяйственных перевозок в хозяйствах животноводческого направления влияет расположение кормовых культур в севообороте. С целью сокращения грузооборота интенсивные кормовые культуры размещаются в прифермерском кормовом севообо­роте.

Сметнев рис-2

Рис. 2. Модельная схема грузооборота внутрихозяйственных перевозок в условиях Нечерноземной полосы

 

Примерный грузооборот в условиях Нечерноземной полосы выглядит следующим образом (рис.-2). При расстоянии l от фермы до поля 2 км объем Q перевозок растет медленно. Это объясняется наличием вблизи ферм культурных пастбищ. С увеличением расстояния до 4 км объем перевозок резко возрастает. Вызвано это тем, что на полях, удаленных от ферм до 4 км, выращиваются интенсивные кормовые куль­туры (силосные, корнеплоды), более 4 км - зерновые культуры в со­четании с сеяными травами. Грузооборот Г достигает максимального значения при дальности перевозки до 4 км, а затем снижается.

На отвозке зерна в этой зоне от комбайнов выгоднее использовать автомобильный транспорт не­жели тракторный, посколь­ку скорость движения ав­томобиля по грунтовой до­роге в 1,8...2 раза выше, чем трактора с прицепом. Поэтому нежелательно ис­пользовать тракторный транспорт для перевозки грузов с дальних полей при наличии автомобилей.

Перевозка таких грузов, как силосная и сенажная масса, кормовая свекла, связана с движением транспортного средства по полю сбоку уборочной машины со скоростью от 3 до 6 км/ч. По многочисленным данным испытаний известно, что движение автомо­биля по влажному полю сопровождается увеличением расхода топлива в 2...2,5 раза по сравнению с движением по дороге. В зависимости от производительности уборочной машины автомобиль будет пребывать на поле и работать в тяжелом режиме от 40 до 66% времени при транспортировании груза на плече 2...3 км. В этих условиях выгод­нее использовать тракторный транспорт.

Производительность трактор­ных транспортно-технелогических средств, занятых перевозкой различных кормов, можно повысить в 1,5...2 раза за счет увеличения вместимости кузо­вов при сокращении расхода топлива на 25...35%: 

- прицепы-емкости вместимостью 40 и 60 м3 для перевозки силосной и сенажной массы;

- прицеп-перегрузчик измельченной растительной массы вместимо­стью 40 м3 на шинах низкого давления. 

Прицеп-перегрузчик предназ­начен для сбора массы от уборочной машины повышенной проходимости, доставки ее на край поля и перегрузки в транспортное средство.

Интенсификация транспортно-сборочных процессов позволит умень­шить потребность в транспортно-технологических средствах в наибо­лее напряженные периоды и увеличить их годовую загрузку за счет выполнения внутрихозяйственных перевозок в послепиковый период меньшим количеством машин.


Спецпредложение

     Предлагаем разработку "Индивидуального инвестиционно - технологического проекта технологической реструктуризации сельскохозяйственного производства", включающего: технологический аудит, анализ выявленных нарушений, подбор наиболее эффективных технологий, технологические расчеты по обоснованию мероприятий преобразования Вашего существующего производства в высокоэффективный бизнес (собственно технологической реструктуризации), а также разработку бизнес-плана реализации Проекта.

   Предлагаем консультационное сопровождение Вашего бизнеса до выхода на проектные показатели по продуктивности земли и животных, себестоимости производимой продукции и уровню рентабельности предприятия в целом.