АНАЛИЗ  ВЛИЯНИЯ  УРОВНЯ  КОНЦЕНТРАЦИИ  ОПЕРАЦИЙ  НА  ПАРАМЕТРЫ  СВЕКЛОУБОРОЧНЫХ  МАШИН

Кузьминский  Роман  Данилович

канд.  техн.  наук,  доцент  кафедры  эксплуатации  и  технического  сервиса  машин  Львовского  национального  аграрного  университета,  Украина,  Львовская  область,  г.  Дубляны

E-mail:  rkuzminsky@gmail.com

Лозовой  Роман  Васильевич

аспирант  кафедры  эксплуатации  и  технического  сервиса  машин  Львовского  национального  аграрного  университета,  Украина,  Львовская  область,  г.  Дубляны

E-mail: 

ANALYZE  THE  IMPACT  OF  THE  LEVEL  OF  CONCENTRATION  OF  OPERATIONS  IN  KEY  PARAMETERS  BEET  HARVESTERS

Roman  Kuzminsky

candidate  of  Science,  assistant  professor  of  Exploitation  and  Technical  Service  of  Machines  department  in  Lviv  National  Agrarian  University,  Ukraine  Dublyany,  Lviv  region, 

Roman  Lozovyj

graduate  of  Exploitation  and  Technical  Service  of  Machines  department

in  Lviv  National  Agrarian  University,  Dublyany,  Lviv  region

АННОТАЦИЯ

Дано  определение  понятий  уровней  последовательной  и  параллельной  концентрации  механизированных  операций  для  техники  растениеводства.  Установлено  влияние  уровней  последовательной  и  параллельной  концентрации  операций  на  основные  параметры  машин  свеклоуборочных  комплексов.

ABSTRACT

The  definitions  of  levels  of  sequential  and  parallel  concentration  of  mechanized  operations  for  crop  production  techniques  are  formulated.  The  effects  of  levels  of  sequential  and  parallel  concentration  of  operations  on  the  basic  parameters  of  machines  for  sugar  beet  harvesting  are  established.

Ключевые  слова:  свеклоуборочные  комплексы;  параметры  машин;  уровни  последовательной  и  параллельной  концентрации  операций.

Keywords:  sugar  beet  complexes;  parameters  of  machines;  levels  of  sequential  and  parallel  concentration  of  operations.

Постановка  проблемы.  Технологический  процесс  уборки  сахарной  свеклы  предусматривает  выполнение  определенного  перечня  операций,  определяемого  применяемой  технологией  (поточной,  перевалочной,  поточно-перевалочной  и  валковой)  (рис.  1).

Рисунок  1.  Операции  технологического  процесса  уборки  сахарной  свеклы  и  машины  для  их  реализации

В  свеклоуборочных  комплексах  используют  машины  для  выполнения  отдельных  операций,  последовательного  выполнения  групп  операций,  а  также  для  реализации  всего  технологического  процесса  уборки  (табл.  1).  Таким  образом,  машины  свеклоуборочных  комплексов  характеризуются  определен­ным  уровнем  последовательной  концентрации  механизированных  операций  —  количеством  различных  операций,  выполняемых  машиной  последовательно.  Если  уровень  последовательной  концентрации  операций  низкий,  то  в  техно-

Таблица  1.

Уровень  последовательной  концентрации  операций  различных  машин  свеклоуборочных  комплексов

логическом  процессе  уборки  будет  задействована  большая  номенклатура  различных  машин.  Если  же  уровень  последовательной  концентрации  операций  максимальный,  то  весь  технологический  процесс  уборки  будет  реализован  одной  машиной. 

Кроме  того  машины  свеклоуборочных  комплексов  рассчитаны  на  одновременную  уборку  корней  из  нескольких  рядов,  таким  образом  они  характеризуются  различным  уровнем  параллельной  концентрации  механизи­рованных  операций  —  количеством  операций,  выполняемых  машиной  одновременно. 

Эффективность  использования  свеклоуборочных  агрегатов  характеризуют  коэффициентами  рабочих  ходов  и  использования  времени  смены,  которые,  в  конечном  счете,  определяют  фактическую  производительность  агрегатов  и  себестоимость  процесса  уборки.  Значения  этих  показателей  зависят  как  от  агроклиматических  условий  (площадей  и  геометрической  формы  полей,  длины  гона,  угла  наклона  поверхности  поля,  типа  почвы  и  ее  влажности),  урожайности,  так  и  от  уровней  параллельной  и  последовательной  концентрации  операций,  применяемых  для  машин,  входящих  в  уборочные  агрегаты. 

С  целью  оптимизации  состава  уборочных  агрегатов,  определения  эффективности  их  использования  в  различных  агроклиматических  условиях  все  чаще  применяют  моделирование.  Построение  же  адекватных  моделей  технологических  процессов,  в  частности  процесса  уборки  сахарной  свеклы,  невозможно  без  учёта  влияния  уровней  параллельной  и  последовательной  концентрации  операций  на  основные  параметры  машин  уборочных  комплексов.

Анализ  последних  исследований  и  публикаций.  Основы  расчета  механизированных  процессов  растениеводства  разработаны  Ф.С.  Завалишиним  [2]  и  Б.А.  Линтварёвым  [6].  В  работах  В.В.  Кацигина  [4]  и  Ю.Р.  Киртбая  [5]  рассмотрены  вопросы  оптимизации  параметров  мобильных  сельскохозяйственных  агрегатов.  Многие  исследования  посвящены  поиску  путей  повышения  эффективности  функционирования  машинно-тракторных  агрегатов  [7].

Методика  обоснования  комплексов  машин  для  реализации  различных  технологических  процессов  растениеводства  разработана  Р.М.  Башировым  [1]  и  С.А.  Иофиновым  [3].  В.И.  Пастухов  предложил  метод  обоснования  оптимального  комплекса  машин  в  условиях  неопределенности  с  учётом  статистической  достаточности  реализаций  моделирования  технологического  процесса  [8]. 

Постановка  задачи.  Установить  влияние  уровня  параллельной  и  последовательной  концентрации  операций  на  основные  параметры  машин  свеклоуборочных  комплексов,  такие  как  объём  бункера  V,  масса  m,  мощность  привода  N  с  целью  построения  адекватных  моделей  технологического  процесса  уборки  сахарной  свеклы.

Изложение  основного  материала.  Проведен  обзор  основных  характеристик  свеклоуборочной  техники  различных  фирм  (табл.  2)  [9—12].

Таблица  2.

Технические  характеристики  самоходных  свеклоуборочных  комбайнов

Проведен  регрессионный  анализ  зависимостей  параметров  машин  свеклоуборочных  комплексов  от  уровней  последовательной  и  параллельной  концентрации  операций. 

Установлено,  что  уровень  последовательной  концентрации  механизи­ро­ванных  операций  линейно  влияет  на  длину  L  машин  свеклоуборочных  комплексов  (рис.  2),  а  уровень  параллельной  концентрации  линейно  влияет  на  ширину  их  захвата  В  (рис.  3).

Рисунок  2.  Зависимость  длинны  машины  L  от  уровня  последовательной  концентрации  операций

Рисунок  3.  Зависимость  рабочей  ширины  машины  B  от  уровня  параллельной  концентрации  операций

Возрастание  уровня  параллельной  концентрации  опе­ра­ций  от  3  до  6  (соответствует  увеличению  ширины  захвата  B  от  2,5  до  3,5  м)  сопро­вождается  увеличением  объема  бункера  V  и  массы  m  свеклоуборочных  комбайнов  (рис.  4,  5).  Дальнейшее  же  увеличение  уровня  параллельной  концентрации  операций  практически  не  влияет  на  значения  V  и  m.  Возрастание  же  уровня  после­дова­тельной  концентрации  операций  во  всем  диапазоне  значений  сопровождается  нели­ней­ным  увеличением  объема  бункера  V  и  массы  m  машин,  применяемых  для  уборки  свеклы. 

Рисунок  4.  Зависимость  объема  бункера  от  уровней  последовательной  и  параллельной  концентрации  операций

Рисунок  5.  Зависимость  массы  агрегата  m  от  уровней  последовательной  и  параллельной  концентрации  операций

Уровень  параллельной  концентрации  механизированных  операций  имеет  большее  влияние  на  значение  N,  чем  уровень  последовательной  концентрации  (рис.  6).  Это  объясняется  тем,  что  различные  операции,  выполняемые  машинами  последовательно,  существенно  отличаются  по  энергоемкости,  а  наиболее  энергоемкой  операцией  является  выкапывание  корнеплодов.

Рисунок  6.  Зависимость  мощности  двигателя  N  от  уровней  последовательной  и  параллельной  концентрации  операций

Выводы.  Проведенный  анализ  показал,  что  уровни  последовательной  и  параллельной  концентрации  механизированных  операций  существенно  влияют  на  основные  параметры  свеклоуборочных  машин  —  ширину  и  длину,  объем  бункера,  массу  машин  и,  как  следствие,  на  мощность  установленных  двигателей.  В  свою  очередь  перечисленные  параметры  определяют  эффективность  использования  свеклоуборочных  уборочных  агрегатов  в  условиях  различных  агроклиматических  зон.  Таким  образом,  можно  сформулировать  задачу  обоснования  рационального  уровня  параллельной  и  последовательной  концентрации  механизированных  операций  для  машин  свеклоуборочных  комплексов,  используемых  в  различных  агроклиматических  зонах. 

Список  литературы:

1.Баширов  P.M.  Обоснование  критериев  и  методов  оптимизации  эксплута-ционных  параметров  и  распределения  машинно-тракторных  агрегатов  по  операциям  с  учетом  природно-производственных  условий  Республики  Башкортостан  :  Дисс.  …  докт.  техн.  наук.  Уфа,  1998.  —  404  с.

2.Завалишин  Ф.С.  Основы  расчета  механизированных  процессов  в  растениеводстве  :  учеб.  пособие.  М.:  Колос,  1973.  —  319  с.

3.Иофинов  С.А.  Оптимальный  состав  МТА  в  технологических  звеньях  поточных  линий  /  С.А.  Иофинов,  В.Ф.  Скробач,  Т.Т.  Исаева  //  Механизация  и  электрификация  сельского  хозяйства.  —  1983.  —  №  3.  —  С.  33—35.

4.Кацыгин  В.В.  Основы  теории  выбора  оптимальных  параметров  мобильных  сельскохозяйственных  машин  /  В.В.  Кацыгин  //  Труды  ЦНИИМЭСХ,  —  1964.  —  Т.  13.  —  С.  15—21.

5.Киртбая  Ю.К.  Элементы  теории  оптимальных  параметров  мобильных  сельскохозяйственных  агрегатов  /  Ю.К.  Киртбая  //  Тракторы  и  сельхозмашины.  —  1971.  —  №  12.  —  С.  18—20.

6.Линтварёв  Б.А.  Научные  основы  повышения  производительности  земледельческих  агрегатов  /  Б.А.  Линтварёв.  М.:  БТИ  ГОСНИТИ,  1962.  —  606  с.

7.Хафизов  К.А.  Повышение  эффективности  функционирования  машинно-тракторных  агрегатов  путем  уменьшения  энергозатрат  и  снижения  потерь  урожая:  Дисс.  ...  д-ра  техн.  наук  :  05.20.01,  05.20.03  Казань,  2007.  —  472  с. 

8.Пастухов  В.А.  Обґрунтування  комплексів  машин  для  механізації  польових  робіт  :  Автореф.  дис.  д-ра  техн.  наук.  Харків,  2004.  —  39  с.

9.Amity  Technology:  [сайт].  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.amitytech.com/  (дата  обращения:  17.01.2013).

10.Grimme:  [сайт].  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:http://www.grimme.com/  (дата  обращения:  17.01.2013).

11.HOLMER  Maschinenbau:  [сайт].  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.holmer-maschinenbau.de/  (дата  обращения:  17.01.2013).

12.ROPA:  [сайт].  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.ropa-maschinenbau.de/  (дата  обращения:  18.01.2013).