Пути повышения экономической эффективности МТП

Интегральную кривую расхода  топлива для всех тракторов одной  марки строят на графике машиноиспользования, откладывая по оси абсцисс дни  календарного года, а по оси ординат - расход топлива в килограммах  или в тоннах. По характеру наклона  интегральной кривой судят о напряженности  механизированных работ.

Зная периодичность технического обслуживания для данной марки трактора, на оси ординат откладывает отрезки, разные расходу топлива до ТО - 1, ТО - 2, ТО - 3, ТР и КР и проектируют их на интегральную кривую.

Количество обслуживаний за любой период времени, например, по месяцам, можно определить также  по формуле 2.8:

 

Nj = S * GTi / Pj - SNi +1, (2.8)

 

где: Nj - количество j - х видов обслуживания по месяцам;

S- сумма израсходованного  топлива за j - й период, кг;

Pj - периодичность j - го вида обслуживания по расходу топлива данного типа трактора, кг;

n - количество периодов;

SNi +1 - сумма одноименных и высших по сравнению с j - м видом обслуживании за предыдущий период времени.

При дальнейших расчетах последующие  расходы топлива суммируются  к предыдущим. А при определении количества обслуживаний учитываются только целые числа.

Календарные сроки проведения технических обслуживаний за каждой машиной уточняют в процессе эксплуатации по фактическому расходу топлива  или наработке.

 

2.5.1 Расчет затрат  труда на техническое обслуживание  ИТА без использования ПЭВМ

затраты труда на проведение технического обслуживания тракторов  и самоходных машин определяют по формуле:

 

ЗТО = NТО j * hj , (2.9)

 

где: NТО j - количество технических обслуживаний j - го вида за данный период машин одной марки;

hj - трудоемкость одного технического обслуживания j - го вида, чел-ч.

Затраты труда на устранение эксплуатационных отказов, чел-ч.

 

ЗЭО = 0,5 * ЗТО , (2.10)

 

Затраты труда на сезонное (весеннее и осеннее) техническое  обслуживание тракторов определяют по формуле:

 

ЗСО = nм * hСТО , (2.11)

 

где: nм - количество машин одной марки;

hСТО - трудоемкость сезонного технического обслуживания одного трактора, чел-ч.

Затраты труда для постановки тракторов и самоходных машин  на хранение:

 

Зnx = nм * hnx , (2.12)

 

где: hnx - трудоемкость постановки одной энергетической машины на хранение, чел-ч.

Затраты труда для снятия машин с хранения:

 

Зсх = nм * hсх , (2.13)

 

где: hсх - трудоемкость обслуживания одной энергетической машины при хранении и снятии её с хранения, чел-ч.

Затраты труда на техническое  обслуживание сельскохозяйственных машин  определяют по формуле:

 

ЗСОХР = nC-Х. М * (hСО + hX +hP +b), (2.14)

 

где: nC-Х. М - количество сельскохозяйственных машин рассматриваемой марки;

hСО, hX, hP - трудоемкость послесезонного обслуживания, хранения и ремонта сельскохозяйственных машин рассматриваемой марки, чел-ч.

b - коэффициент охвата  ремонтом.

По результатам расчетов строится план-график затрат труда  на проведение технических обслуживаний машин.

Расчет количества ТО и  затрат труда производились с  помощью ПК по программе разработанной  на кафедре ЭМТП с использованием программы Microsoft Excel.

 

3. КОНСТРУКТОРСКАЯ  РАЗРАБОТКА

 

.1 Обоснование  выбора конструкторской разработки

 

Комбинированные машинно-тракторного  агрегата являются сложными техническими системами, к которым предъявляются  следующие основные требования; технические; экономические; экологические; агрономические; энергетические и др.

К эксплуатационным показателям  использования комбинированных  машинно-тракторных агрегатов относятся: высокое качество выполняемого технологического процесса; минимальные затраты топливо - энергетических и других ресурсов; как можно меньшее отрицательное  воздействие на окружающую среду; высокая  производительность и надежность в  составе агрегата и др.

Наибольшее отрицательное  влияние простых агрегатов на урожайность сельскохозяйственных культур оказывает уплотняющее  воздействие на почву ходовых  систем энергетических средств и  рабочих машин, а также буксование движителей.

В переуплотненных почвах нарушаются водный, воздушный, тепловой и другие режимы нормального развития растений, в результате чего падает урожайность.

Для снижения уплотняющего воздействия на почву необходимо широко использовать комбинированные  и комплексные агрегаты, которые  за один проход выполняют несколько  технологических операций.

В настоящее время выпускается  множество серийных комбинированных  агрегатов для посевной, послепосевной  обработки почвы и посева зерновых культур. Но при их эксплуатации возникают  определенные сложности, требующие  дополнительных затрат. Из-за сложности  конструкции, большой металлоемкости и т.д.

В дипломном проекте комбинированный  агрегат для основной обработки  почвы, созданный на базе плуга ПЛН-4-35. Выполняющий за один проход следующие  технологические операции: вспашку, боронование, планирование почвы, внесение жидких удобрений (аммиачная селитра). Основное преимущество данного агрегата

это простота и надежность конструкции не требующие при эксплуатации и техническом обслуживании больших затрат.

 

Рис 3.1. Кинематическая схема  комбинированного агрегата для основной обработки почвы

- Энергетическая установка  (Т-150К); 2 - Емкость; 3 - Плуг (ПЛН-4-35); 4 - Борона; 5 - Планировщик; АВС - вершины прямоугольного  треугольника

 

3.2 Определение  технических показателей комбинированных  агрегатов

 

Комплектование агрегатов  или агрегатирования сводится к выбору типа машин, определение рационального количественного состава и скоростного режима движения агрегатов с учетом конструктивных возможностей тракторов и ограничений, налагаемых требованиями агротехники и составлению агрегата в натуре.

 

.2.1 Расчет пахотного  агрегата

По данным паспортизации  полей СПК «Искра» некоторые  земли отделений:

Создают удельное сопротивление  при скорости равной 5 км/ч 52 кН/м;

Имеют наибольший угол, характеризующий  рельеф рабочего участка равным 0,035 сотых долей;

Наибольшие площади сельскохозяйственных угодий заняты под возделывание зерновых культур;

Опираясь на выше перечисленные  данные произведем расчет проектируемого комбинированного агрегата.

Задача по формированию пахотного  агрегата сводится к определению  количества плужных корпусов для  конкретных условий пахоты.

Расчет количества плужных  корпусов производится по формуле:

 

nкор = PT - G * i / R нкор , (3.1)

 

где: nкор - количество корпусов;

PT - тяговое усилие трактора  на передаче соответствующей  скорости выполнения заданной  сельскохозяйственной работы, кН;

G - сила тяжести трактора, кН;

i - угол, характеризующий  рельеф рабочего участка, сотые  доли;

R нкор - тяговое сопротивление одного корпуса плуга, кН.

Для выше перечисленной формулы  не известно тяговое сопротивление  одного корпуса плуга, которое определяется по формуле:

 

R нкор = вк * h * К нпл + rн * С * (l * fп + i), (3.2)

 

где: R нкор - тяговое сопротивление одного корпуса , кН;

вк - ширина захвата одним корпусом, м;

h - глубина вспашки, м;

К нпл - удельное сопротивление плуга, кН/м;

rн - вес плуга, приходящийся на один корпус, кН;

С - коэффициент, учитывающий  вес почвы, приходящейся на один корпус;

l - коэфицент, учитывающий догрузки трактора при работе с

навесными рабочими органами;

fп - коэффициент, учитывающий сопротивление качения плуга;

Для определения удельного  сопротивления плуга воспользуемся  формулой из методических указаний разработанных на кафедре ЭМТП КрасГАУ.

 

К = К0 [1+(Vp - V0) * DC/100], (3.3)

 

где: К - удельное сопротивление  рабочей машины, кН/м;

К0 - удельное сопротивление рабочей машины при скорости V0 = 5км/ч;

Vр - рабочая скорость выполнения сельскохозяйственной работы, км/ч; VI)- начальная скорость, км/ч;

DC - коэффициент, учитывающий  темп прироста сопротивления  при повышении скорости движения  на один км/ч.

Используя формулу (3.3) определим  удельное сопротивление плуга при  максимальной тяговой мощности 22 кН, развиваемой Т-150К на 4 передаче при  скорости 3,48 м/с (12,53 км/ч), агрофон - стерня колосовых:

 

К нпл = [1+(12,53 - 5) * 4,5/100] = 69,62 кН/м.

 

Подставляем рассчитанное К нпл в формулу (3.2) и производим расчет:

 

R нкор = 0,35 * 0,22 * 69,62 + 5 * 1,4 * (0,7 * 0,1 + 0,035) = 6,09 кН.

 

Подставляем R нкор в формулу (3.1) определяем количество корпусов плуга:

 

nкор = 22 - 75,3 * 0,035/6,09 = 3,17 »3 шт.

 

Округление количества корпусов плуга согласно рекомендации из методических указаний производится в меньшую  сторону.

Полученное количество корпусов соответствует плугу марки ПЛН-3-35.

Дальнейший расчет производится со ссылкой на него.

Определим полное тяговое  сопротивление плуга по формуле:

 

Ra = Rнпл * nпл , (3.4)

Ra пл = 6,09 * 3 = 18,27 кН.

 

3.2.2 Определение  удельного и полного тягового  сопротивлении бороны и планировщика

 

по данным предприятия  и исходя из условий проведения сельскохозяйственных работ принимаем удельное сопротивление  рабочей машины при скорости V0 = 5 км/ч: для бороны 0,7 кН/м; для планировщика 0,6 кН/м.определяем удельное сопротивление бороны по формуле (3.3):

 

Кбор = 0,7 * [1+(12,53 - 5) * 3/100] = 0,86 кН/м.

 

Удельное сопротивление  планировщика:

 

Кплан = 0,6 * [1+(12,53 - 5) * 2,5/100] = 0,71 кН/м.

 

Теперь определяем полное тяговое сопротивление бороны и  планировщика по формуле:

 

Ra = К * nм * bк +Gм * i + Gсц * (fсц ± i), (3.5)

 

где: Ra - полное сопротивление рабочей части МТА, кН;

nм - количество машин в составе МТА, шт;

bк - конструктивная ширина рабочей машины, м;

Gм - суммарный вес рабочих машин, входящих в состав МТА, кН;

Gсц - вес сцепки, кН.

Расчет начинаем с определения  ширины захвата бороны и планировщика.

Если провести от начала бороны к планировщику перпендикуляр, то получится прямоугольный треугольник (см. рис. 3.1). Получается, что борона это гипотенуза, а планировщик  катет, прямоугольного треугольника.

Следовательно, ширину захвата  бороны можно определить:

 

bбор = CA ¸ 1/2, (3.6)

 

где: СА - ширина захвата планировщика, м.

Определяем ширину захвата  планировщика:

 

bплан = nкорп * bк , (3.7)

 

где: nкорп - количество корпусов плуга округленное в меньшую сторону до целого, шт;

bк - ширина захвата одним корпусом плуга, м.

 

bплан = 3 * 0,35 = 1,05 м.

 

Следовательно ширина захвата бороны:

 

bбор = 1,05 ¸ 1/2 = 2,1м.

 

Подставив значения в формулу (3.5) получим:

 

Ra бор = 0,86 * 1 * 2,1 + 0,7 * 0,035 + 0 = 1,83 кН.

 

Полное тяговое сопротивление  планировщика:

 

Ra план = 0,71 * 1 * 1,05 + 0,68 * 0,035 + 0 = 0,77 кН.

 

3.2.3 Определение  полного тягового сопротивления  рабочей части комбинированного  МТА

Для последующей оценки эффективности  проектируемого комплексного агрегата по анализу степени использования  тягового усилия трактора, необходимо произвести расчет полного тягового сопротивления рабочей части  МТА.

Для определения полного  тягового сопротивления проектируемого МТП необходимо учитывать тяговое  сопротивление всех рабочих органов  агрегата.

Ra = Ra пл + Ra бор + Ra план , (3.8)

 

где: Ra - полное сопротивление рабочей части МТА, кН;

 

Ra = 18,27 + 1,83 + 0,77 = 20,87 кН.

 

3.2.4 Оценка сформированного комбинированного МТА

Оценка сформированного  МТА производится по аналогу степени  использования тягового усилия трактора и определяется по формуле:

 

e = Ra / PT - G * i , (3.9)

 

где: e - коэффициент, характеризующий  степень использования тягового усилия;

G - вес трактора с установкой  ПОМ-630.

 

e = 20,87 / 22 - 75.3 * 0,035

 

Полученное значение коэффициента e сравниваем с рекомендуемой его  величиной по таблице.

Допустимое значение коэффициента e на вспашке для трактора Т-150К  равно 0,89.

Результатом этого анализа  могут быть следующие рекомендации. Если полученное значение e выходит  за пределы eрек + 10% в большую сторону, то можно рекомендовать выполнение сельскохозяйственных работ на более низкой передаче, чем было принято первоначально.