Полная версия

Главная arrow Техника arrow Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования, 2016, том 3, вып. №2 -

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

СЕКЦИЯ 2. УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ

УДК 631.354.2.004.2 Внуков Д.О.

Магистрант 1 курса кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка Южно-Уральского государственного аграрного университета, г. Челябинск, Россия Ярин В.А.

Студент 4 курса кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка Южно-Уральского государственного аграрного университета, г. Челябинск, Россия

DOI 10.12737/19806

Vnukov D.O.

  • 1st year graduate student of Department of exploitation of machinery and tractor Park of the South Ural State Agrarian University, Chelyabinsk, Russia Yarin V.A.
  • 4th year student of Department of exploitation of machinery and tractor Park of the South Ural State Agrarian University, Chelyabinsk, Russia

ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ОБОСНОВАНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В КОМБАЙНАХ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

THE INFLUENCE OF CLIMATIC CONDITION ON THE JUSTIFICATIONS HARVESTERS IN THE IMPLEMENTATION OF HARVESTING PROCESSES

Ключевые слова: климатические условия, комбайн, урожайность, стоимость, производительность.

Keywords: climatic conditions, harvester, yield, cost, performance.

В статье выявлено влияние климатических условий с учетом количества осадков и влажности в течение уборочного периода на длительность выполнения зерноуборочных работ в зоне Южного Урала, определена сезонная нагрузка на зерноуборочный комбайн с учетом стоимости производимой продукции, сценариев погодных условий, затрат на привлечение техники.

The article reveals the influence of climatic conditions taking into account precipitation and humidity during the harvesting period on the duration of harvesting operations in the areas of the southern Urals, determined the seasonal loading on the combine harvester adjusted for the cost of products, scenarios, weather conditions, costs of hiring equipment.

Производство зерна в стране обеспечивает продовольственную безопасность. Однако, в отличие от промышленного производства, эффективность реализации механизированных процессов уборки зависит от природно- климатических условий [1, с. 3]. Наибольшее влияние климатические условия оказывают на хлебную массу при раздельной уборке [2]. Количество осадков по данным метеостанции с. Бродоколмак Красноармейского района Челябинской области в лесостепной зоне Южного Урала за уборочный период по годам колеблется (рисунок 1). В работе Федосеева [3, с. 117] указано, что при осадках наиболее быстро и интенсивно увлажняется стебель (до 75-80%), затем колос и зерно (до 40-45%). Разовые осадки около 5 мм повышают влажность соломы в валках до 30-45%, что приостанавливает уборку. Дожди свыше 20 мм промачивают насквозь практически любой валок. Зерно в валках сохнет медленнее стеблей, на корню - быстрее. Скорость просыхания зерна резко замедляется при достижении им влажности 22-19%. В период выпадения дождей проходимость технических средств по полю затруднена [4]. Даже в дни без осадков уборочные работы часто приостанавливаются в связи с высокой влажностью воздуха, который изменяется в период уборки зерновых культур от 60 до 80%, а средняя температура в августе колеблется в пределах 14-22 градусов, в сентябре изменяется от 7 до 14 градусов.

Количество осадков по годам

Рисунок 1 - Количество осадков по годам

Необходимо отметить, что осадки выпадают чаще в сентябре по сравнению с августом, а температура воздуха в этот период снижается. В работе Федосеева [3, с 121] указано, что зерно, колос и солома гигроскопичны и поэтому либо поглощают влагу из воздуха, когда их влажность ниже равновесной, либо отдают избыточную влагу. В период уборки необходим постоянный мониторинг влажности как хлебной массы так и зерна с целью оперативного управления уборочным процессом. Влагообмен между хлебной массой и воздухом прекращается при динамическом равновесии. Влажность зерна за счет сорбции влаги не превышает 32—36%. Наиболее быстро увлажняется солома при средней относительной влажности воздуха 90—98% и температуре воздуха 4—6° С за ночь на поверхности валка солома увлажняется от 15 до 26%. В середине валка солома увлажняется меньше. Поскольку влажность воздуха в течение суток не остается постоянной, то соответственно изменяется влажность зерна и стеблей. Свыше 50% ежегодно выращиваемого в России зерна подвергают сушке, а в некоторые годы 80% и более [1, с 86].

Исходя из данных предоставленных метеорологической службой определен коэффициент погодных условий по формуле:

где Дуб-количество уборочных дней, Дпр- количество дней простоя техники в

уборочный период, из-за выпадения осадков более 5мм.

На основе группировки данных по годам нами получены значения коэффициента погодных условий по трем сценариям: неблагоприятный, средний и благоприятный (рисунок 2). При благоприятных условиях уборки зерновых культур коэффициент погодных условий принимает значение 0,9, при средних 0,84, при неблагоприятных 0,64.

При обосновании технической оснащенности необходимо учитывать вышеуказанные коэффициенты. В работах [5 с. 58, 6 с. 18] определяется сезонная нагрузка на зерноуборочный комбайн, с использованием целевой функции на основе критерия минимума затрат, однако в ней не учитываются сценарии погодных условий, что приводит к заниженной потребности в технических средствах и ущербу от потерь продукции.

Коэффициент погодных условий для различных сценариев

Рисунок 2- Коэффициент погодных условий для различных сценариев

С учетом коэффициента погодных условий целевая функция по обоснованию сезонной нагрузки зерноуборочных комбайнов примет следующий вид:

где Bi - балансовая цена i-ro агрегата, руб.; ак - отчисление на амортизацию i-й машины, доля/год; A*CT - коэффициент кредитной ставки банка; Qc - сезонная нагрузка на комбайн, га; Тк - норма эффективности труда к-го работника на j-й операции, руб./год; ук - удельный вес работы к-го работника в годовом объеме работ, доля; Др - длительность выполнения работ, дни; Бу - условнопостоянные затраты на заработную плату, ремонты, технические уходы, хранение, топливно-смазочные материалы, руб./га; Кр - коэффициент учета потерь урожая, часть/день; У - урожайность культуры, ц/га; Сп - реализационная стоимость продукта, руб./ц; Кпу - коэффициент погодных условий; Пт- потери продукции за комбайном; t - время работы комбайна, час; К, р- коэффициенты, отражающие закономерность изменения текущих потерь в течение суток.

Результаты экономико-математического моделирования показали, что погодные условия в условиях лесостепной зоны Южного Урала значительно влияют на техническую оснащенность (рисунок 3). В результате установлено, что сезонная нагрузка колеблется от 450 до 550 гектаров. При благоприятных условиях нагрузка на зерноуборочных комбайн составляет 550 гектар, а при уборке в неблагоприятных погодных условиях сезонная нагрузка снижается до 450 гектаров.

При проектировании зерноуборочных процессов необходимо учитывать техническую готовность зерноуборочных комбайнов. С увеличением сезонной нагрузки требования к надежности техники возрастают, с этой целью необходимо обновление техники и повышение эффективности работы инженерной службы [8, с. 85]. Для повышения реализации механизированных процессов целесообразно увеличить агротехнические сроки уборки за счет подбора различных по скороспелости сортов культур [7, с. 17, 9, с. 113, 10, с. 64].

Зависимость нагрузки зерноуборочного комбайна от погодных условий (1-благоприятные; 2-средние; 3-неблагоприятные; 4-базовые)

Рисунок 3 - Зависимость нагрузки зерноуборочного комбайна от погодных условий (1-благоприятные; 2-средние; 3-неблагоприятные; 4-базовые)

Таким образом, результаты исследования показывают, что в условиях лесостепной зоны Южного Урала при неблагоприятных условиях потребность в зерноуборочной технике и механизаторах целесообразно увеличить до 20%, что позволит снизить ущерб от потерь продукции и повысить конкурентоспособность сельскохозяйственного предприятия.

Библиографический список

© Внуков Д.О., Ярин В.А., 2016DOI 10.12737/20174

УДК 656.073

Галимова Д.Р.

Студент 4 курса автотракторного факультета Южно-Уральского государственного университета, РФ Клецов А.В.

Магистрант 1 курса автотракторного факультета Южно-Уральского государственного университета, РФ

Galimova D.R.

4th year student of the motor-tractor faculty of South Ural State University, Russian Federation Kletsov A.V. MA student 1 course motor-tractor faculty of South Ural State University, Russian Federation

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>