авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Совершенствование технологического и технического обеспечения при транспортировке грубых кормов

На правах рукописи

ГУСЬКОВ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ГРУБЫХ КОРМОВ Специальность: 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Новосибирск – 2010

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский го сударственный аграрный университет» на кафедре эксплуатации машинно тракторного парка Научный консультант – доктор технических наук, профессор Блынский Юрий Николаевич Официальные оппоненты – доктор технических наук, профессор Докин Борис Дмитриевич доктор технических наук, профессор Беляев Владимир Иванович доктор технических наук, доцент Ловчиков Александр Петрович Ведущая организация – ГНУ Всероссийский научно-исследовательский ин ститут механизации сельского хозяйства (ГНУ ВИМ Рос сельхозакадемии)

Защита состоится 10 декабря 2010 года в 10 часов на заседании диссер тационного совета ДМ 006.059.01 при Государственном научном учреждении Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрифика ции сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 630501, Новосибирская область, Новосибирский район, п. Красно обск - 1, а/я 460, ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии;

телефон, факс (383) 348-12-09;

e-mail: sibime@ngs.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ СибИМЭ Рос сельхозакадемии.

Автореферат разослан "" _ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета В.С. Нестяк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

А к т у а л ь н о с т ь. Повышение эффективности сельскохозяйственного производства с целью удовлетворения потребности населения в продуктах пи тания, в соответствии с доктриной продовольственной безопасности РФ, невоз можно без создания кормовой базы для животноводства.

В климатических условиях Западной Сибири, где стойловый период содержания скота бывает весьма продолжительным, а грубые корма во время стойлового периода в кормовом балансе составляют 60-80%, проблема заго товки и сохранения кормов высокого качества имеет исключительное значе ние. Одним из основных ингредиентов в кормовом рационе этого периода яв ляется сено, объемы заготовки которого в Сибири составляют 4,5-5 млн т.

При скармливании высококачественного сена потребность животных в кормовых единицах удовлетворяется на 40-50%, в переваримом протеине – на 35-45%, более чем наполовину – в минеральных веществах и практически полностью – в каротине. Особенно велико значение сена в рационах телят и сухостойных высокопродуктивных коров в зимне-весенний период. Однако в ходе заготовки кормов часто допускаются большие потери растительного сы рья и содержащихся в них питательных веществ и витаминов. Ввиду несо вершенства технологий заготовки, транспортировки и хранения кормов поте ри питательных веществ по сравнению с исходным сырьем нередко достига ют в сене 50% и более. Снижение до минимума этих потерь является одной из главных составных частей решения проблемы увеличения производства кормового белка.

Создание прочной кормовой базы означает не только увеличение про изводства и повышение качества кормов, но и применение прогрессивных технологий и рациональных комплексов машин, позволяющих свести к ми нимуму количественные и качественные потери выращенных кормовых куль тур. Новые для нашей страны условия рыночной экономики вместе с необхо димостью снижения себестоимости и повышения качества продукции застав ляют каждое хозяйство считаться с серьезным экономическим риском приня тия неверных решений при выборе стратегии технического переоснащения.

При существующем разнообразии технических средств, широких возможно стях в приобретении зарубежных технологий особенно важной становится задача выбора наиболее эффективных и практически приемлемых технологий из тех, что применяются традиционно, рекомендуются новыми научными ис следованиями, либо предлагаются экспертно.

Поэтому, проблема совершенствования технологий и технических средств для заготовки и транспортирования кормов, направленных на сни жение потерь питательных веществ, уменьшение энергетических, материаль ных и трудовых затрат, актуальна и имеет большое народно-хозяйственное значение.

Ц е л ь и с с л е д о в а н и я – повышение эффективности технологическо го и технического обеспечения при транспортировке грубых кормов за счет снижения затрат энергии, труда и денежных средств.

О б ъ е к т и с с л е д о в а н и я – технологический процесс транспортиров ки при уборке грубых кормов, а также применяемые для этих целей техниче ские средства.

П р е д м е т и с с л е д о в а н и я – закономерности характеризующие функционирование подсистем и машин в технологических транспортных системах перевозки грубых кормов.

М е т о д ы и с с л е д о в а н и й. Общей методологической основой иссле дований являлось использование системного подхода, обеспечивающего рас смотрение уборочно-транспортного процесса с учетом взаимосвязей систем ных параметров. В аналитических исследованиях использованы методы ма тематического анализа, теории вероятностей, линейного и динамического программирования. Экспериментальные исследования проводились в произ водственных условиях и путем моделирования на ЭВМ. Анализ и обработка полученного экспериментального материала исследований осуществлялось с помощью методов математической статистики.



Н а у ч н а я н о в и з н а заключается в разработке положений, реализую щих принципы системного анализа при построении технологических транс портных систем на заготовке грубых кормов. Выявлены закономерности влияния состава, структуры и параметров технических средств на показатели функционирования, на основе чего предложены новые варианты технологи ческого построения транспортных систем кормозаготовительного процесса.

Предложена методика выбора рационального варианта сбора грубого корма при условии минимизации грузооборота материала и машин. Определены основные технологические, конструктивные и режимные параметры техни ческих средств для сбора и транспортировки грубых кормов при различных условиях эксплуатации. Новизна технических решений подтверждена 13 ав торскими свидетельствами и 8 патентами на изобретения.

П р а к т и ч е с к а я з н а ч и м о с т ь р а б о т ы. Разработаны и проверены новые технологические схемы транспортирования и технические решения, позволяющие более эффективно реализовывать различные варианты по строения транспортных систем на заготовке грубых кормов. Внедрены реко мендации производству и разработаны прикладные программы для проведе ния инженерных и технологических расчетов, а также научных исследований по формированию транспортных систем на заготовке грубых кормов. Резуль таты исследований используются в учебном процессе аграрных ВУЗов Си бирского федерального округа при подготовке инженеров по специальности механизация сельского хозяйства.

Р е а л и з а ц и я р е з ул ь т а т о в и с с л е д о в а н и й. Исследования, со ставившие основу диссертационной работы, выполнялись согласно научно техническим программам 0.51.11 - 01.06.Д1А «Разработать и проверить тех нологические процессы транспортировки грузов при возделывании и уборке сельскохозяйственных культур» и 0.51.12.06 «Разработать и внедрить пер спективные системы машинных технологических процессов и технических средств для завершения комплексной механизации растениеводства и живот новодства», НИР НГАУ (1991 - 2009 гг.).

Результаты исследований приняты к внедрению НТС АПК Новоси бирской и Томской областей, внедрены в ряде хозяйств, научно-техническом центре по тракторным прицепам (г. Орск), ГКБ по тракторным и автомобиль ным прицепам (г. Балашов), ГСКБ по комплексам машин для двухфазной уборки зерновых, риса, семенников трав и других культур и стационарного обмолота (г. Таганрог). Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедрах ЭМТП Новосибирского, Омского и Алтайско го государственных аграрных университетов, Томского и Кемеровского сель скохозяйственных институтов.

На защиту выносятся:

– методика построения технологических транспортных систем и опре деления конструктивно-режимных параметров технических средств для транспортирования грубого корма;

– методика моделирования транспортных систем и технологических параметров технических средств в различных условиях эксплуатации машин;

– методика организации рационального сбора грубого корма при вы полнении транспортных операций;

– схемы технологического построения транспортных систем и техниче ские средства для их реализации на заготовке грубого корма;

– зависимости между технологическими, конструктивными параметра ми технических средств, определяющими рациональное функционирование технологических транспортных систем;

– принципиальные компановочные схемы агрегатов для выполнения основных и вспомогательных операций транспортного процесса на заготовке грубых кормов.

А п р о б а ц и я р е з ул ьт а т о в исследований. Основные положения и ре зультаты работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях Новосибирского ГАУ (1991-2009 гг.), международных научно-практических конференциях Института механизации НГАУ и Гумбольдтского университета (г.

Берлин) (1995, 1997, 1998, 2004, 2006 гг.), международной научно-практической конференции «Проблемы стабилизации и развития сельскохозяйственного про изводства Сибири, Монголии и Казахстана в ХХI веке», НТС ГКБ по трактор ным и автомобильным прицепам (г. Балашов), НТС ГСКБ по комплексам машин для двухфазной уборки зерновых, риса, семенников трав и других культур и стационарного обмолота (г. Таганрог), НТС научно-технического центра по тракторным прицепам (г. Орск), НТС завода «Сибсельмаш», НТС АПК Томской области, НТС АПК Новосибирской области (2007, 2009 гг.).

П у б л и к а ц и и. По результатам исследований опубликовано 50 печат ных работ, в числе которых рекомендации, монография, 13 авторских свиде тельств и 8 патентов на изобретения. Общий объем опубликованных работ 37,3 п.л. (в т.ч. лично автора 23,9 п.л.).

С т р у к т у р а и о б ъ е м р а б о т ы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы из 237 на именований, в том числе 32 на иностранном языке, и приложений. Работа из ложена на 259 страницах машинописного текста и включает 16 таблиц, рисунка и 6 приложений с материалами результатов исследования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристи ка направления исследований, изложены научные положения и результаты работы, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и перспективы совершенствова ния технологических схем и технических средств для сбора и транспортиро вания грубого корма» дан анализ и систематизированы технологические схе мы сбора и транспортировки грубых кормов, применяемые в нашей стране и за рубежом. Приведено описание наиболее типичных технических средств, характеризующих направления и тенденции совершенствования кормозагото вительного процесса. Обобщены результаты исследований в области проек тирования технологических процессов в сельскохозяйственном производстве.

Необходимость развития инженерных методов проектирования и опе ративного управления механизированными технологическими процессами в сельскохозяйственном производстве впервые обосновали академики ВАСХНИЛ В.А. Желиговский, И.Ф. Василенко.

Дальнейшее развитие теория и методы построения механизированных процессов получили в трудах Л.Е. Агеева, Х.Г. Барама, Ю.Н. Блынского, А.И.

Бурьянова, Г.В. Веденяпина, В.И. Виноградова, А.С. Гальперина, В.А. Гобер мана, Ф.С. Завалишина, В.А. Зязева, В.Д. Игнатова, А.Ю. Измайлова, С.А.

Иофинова, Ю.К. Киртбая, И.Т. Коврикова, В.И. Котелянца, Н.В. Краснощеко ва, А.М. Крикова, В.А. Кубышева, В.В. Лазовского, С.Г. Плохова, И.П. Тер ских, Р.Ш. Хабатова, Г.Е. Чепурина, и др.

Разработке проблем построения уборочных, транспортных и других процессов в сельском хозяйстве посвятили свои труды В.И. Беляев, Д.М. Во ронин, Б.Д. Докин, Н.Е. Евтюшенков, А.А. Зангиев, К.Г. Коганов, А.Ф. Конд ратов, Э.И. Липкович, А.П. Ловчиков, Н.И. Овчинникова, В.И. Особов, М.Г.

Пенкин, А.В. Пискарев, В.Т. Сергованцев, А.Н. Скороходов, С.Д. Сметнев, В.Д. Саклаков, В.Р. Торопов, и др.

Эффективность уборочно-транспортных систем во многом зависит от уровня развития транспорта и форм его использования. Развитие проблем создания и эффективности эксплуатации транспортных средств отражено в трудах А.С. Антошкевича, Е.М. Багир-Заде, И.М. Головных, М.И. Горячкина, Л.И. Гунера, М.С. Каплановича, В.А. Кардаша, Ю.А. Конкина, Л.Ф. Кормако ва, Г.Г. Косачева, Ю.Я. Маренича, В.И. Миркитанова, Н.И. Пасечного, К.В.

Рыбакова, А.И. Федотова, Б.Г. Ходасевича, В.А. Эма, и др.

Однако при всей значимости проведенных исследований некоторые важные аспекты рассматриваемой проблемы разработаны недостаточно. В проведенных исследованиях закономерности изменения показателей исполь зования машин рассмотрены применительно к крупным хозяйствам, часто усреднены и ориентированы на решение общего подхода, не учитывают мно гообразие условий эксплуатации, кроме того, выполненные исследования не достаточно систематизированы.

Не достаточно изучена эффективность индивидуального подхода, учи тывающего неодинаковое влияние условий эксплуатации на выбор системы и варианта организации уборочно-транспортных работ при решении задач опе ративного планирования кормозаготовительного процесса.

Недостаточно исследованы вопросы рационального сбора и перемеще ния партий материала и распределения функций машин комплекса. Требуют уточнения вопросы обоснования конструктивных и технологических парамет ров технических средств рассматриваемых уборочно-транспортных систем.

С у щ н о с т ь н а у ч н о й п р о б л е м ы заключается в необходимости получения информации и углубления знаний о закономерностях организации и построения уборочно-транспортных систем при наиболее полном учете не одинакового влияния условий эксплуатации, расширении функциональных возможностей агрегатов и определении сравнительной эффективности мето дов построения технологического взаимодействия машин, обеспечивающих устранение противоречия между фактическим состоянием дел и возросшими возможностями современных товаропроизводителей при заготовке грубых кормов. Решение этой проблемы позволит сократить до минимально допус тимого уровня возможные потери материальных ресурсов при выборе новой или совершенствовании типовой технологии, снизить энергозатраты, увели чить производительность сборочных и транспортных машин и повысить ка чество механизированных работ.

Р а б о ч е й г и п о т е з о й, при решении сформулированной проблемы, является предположение о том, что снизить затраты энергии, труда и денеж ных средств при высоком качестве механизированных работ можно на основе развития элементно-структурных связей системы и путем раскрытия основ ных закономерностей, определяющих функционирование машин рассматри ваемого процесса при более полном учете неодинакового влияния условий эксплуатации.

На основании поставленной цели в работе сформулированы и реша лись следующие задачи:

1. Выявить основные закономерности, определяющие эффективность функционирования технологических транспортных систем на заготовке гру бых кормов в зависимости от конструктивно-технологических параметров ма шин и условий эксплуатации.

2. Разработать алгоритм и методику построения транспортного процес са на заготовке грубых кормов для моделирования транспортных операций с учетом различных производственных ситуаций.





3. Определить эксплуатационно-технологические показатели работы технических средств и устройств при функционировании разработанных тех нологических транспортных систем.

4. Оценить эффективность основных результатов исследований.

Во второй главе «Методология анализа и синтеза технологических схем уборочно-транспортных систем на заготовке грубых кормов» с позиций системного анализа рассмотрены методические подходы к анализу и синтезу технологических схем, выбран способ моделирования и конкретизированы параметры имитационной модели уборочно-транспортной системы (рис.1).

Уборочно-транспортная система (УТС) на заготовке грубого корма Подсистема выполнения Подсистема машин для скашивания трав уборочных работ Подсистема машин по подбору корма Подсистема машин для валкообразования Подсистема полевой подготовки корма Подсистема машин для сбора корма в партии Подсистема машин для выполнения Подсистема транспортных операций транспортирования корма к хранилищу Подсистема машин для погрузки корма Подсистма машин для подготовки Подсистема машин корма к хранению по закладке корма на хранение Подсистема машин для складирования корма Подсистема поддержания машин в работоспособном состоянии Рис. 1. Структурная схема уборочно-транспортной системы Взаимосвязанное изучение состава и структуры, а также свойств убо рочно-транспортной системы выполнено на основе системного анализа (СА).

В инженерной практике применяются две разновидности метода: функцио нальный (ФА) и морфологический анализ (МА).

При функциональном анализе изучали взаимосвязь параметров систе мы и среды, устанавливали соответствие состава и структуры каждого вари анта построения системы параметрам среды Рс(t). Более детально характери зовали функционально-технический (ФТА) и функционально-экономический аспекты (ФЭА).

Проведенный морфологический анализ позволил установить состав, структуру, а также изучить все множество возможных вариантов построения системы, полученных в результате комбинирования компонентов (элементно (ЭСА) и комбинаторно-структурные аспекты (КСА)).

Следующим этапом провели системно-структурное моделирование (ССМ).

На этом этапе устанавливали объем функционального и морфологического опи сания системы, который достаточен для последующего регулирования многооб разия вариантов её реализации. Средствами динамического или численного мо делирования отбирали рациональные варианты построения системы.

Моделирование использовали для выявления закономерностей построе ния и протекания процесса под воздействием непрерывно меняющихся пара метров среды и для оказания регулирующего воздействия на модель и на объ екты системы при приведении этого многообразия к оптимальному уровню.

Для комплексной оценки технико-экономических показателей функцио нирования системы разработано оригинальное программное обеспечение.

В третьей главе «Теоретические основы обоснования совершенство вания уборочно-транспортных систем на заготовке грубых кормов» рассмат риваемые уборочно-транспортные системы представлены как системно по вторяющаяся последовательная очередность типичных операций вида:

РМ – Сп – Нм, (1) где РМ – операция – характеристика пространственного положения материа ла;

Сп – операция обработки и перемещения материала;

Нм –операция изме нения характеристик материала.

Тогда целевая функция материального баланса уборочно-транспортной системы будет иметь вид:

n1 n2 n S ( S 0 Si S j S k ) max, (2) i 1 j 1 k где S – количество заготовленного корма;

S0 – биологический урожай;

Si – по тери при выполнении операций РМ;

Sj – потери при выполнении операций Сп;

Sk – потери при выполнении операций Нм;

n1, n2, n3 – количество операций.

Функцию минимизации энергозатрат на выполнение операций убороч но-транспортной системы запишем в виде:

n n1 n А A A А( ) min, (3) i j k i 1 j 1 k где Ai – энергозатраты на выполнение операций РМ;

Aj – энергозатраты на выполнение операций Сп;

Ak – энергозатраты на выполнение операций Нм.

На основе ССМ для управления уборочно-транспортной системой (УТС) сформированы две подсистемы: – полевая подготовка корма и – транспорти рование корма, системно-структурное представление которых показано на рис. 2.

Рис.2. Блок-схема управления подсистемами уборочно-транспортной системы на заготовке грубых кормов При реализации блок-схемы (см. рис.2), наибольшая эффективность выполнения работ каждой из подсистем УТС достигается при минимизации выражения:

n I Эп Эi P i min, (4) m m II Эп Эj Pj j j где ЭпI – приведенные затраты на выполнение операций подсистемы с учетом биологических потерь урожая;

ЭпII – приведенные затраты на выполнение опера ций подсистемы УТС с учетом затрат на непроизводительные пробеги транс портных средств;

Р, Рj – потери урожая и затраты на непроизводительные пробе ги транспортных средств в денежном выражении.

Целевая функция определения затрат на выполнение i-й операции под системы УТС имеет вид:

Эi Wi11( c1 E ) 2( c2 E ) f tp min, (5) где Wi – часовая производительность агрегата, т/ч;

1, 2 – отношение балан совой стоимости и годовой загрузки тягача и агрегатируемой сельхозмашины соответственно;

с1, с2 – коэффициенты отчислений тягача и сельхозмашины в долях единицы;

Е – коэффициент эффективности инвестиционных вложений;

f – часовая ставка оператора, руб/ч;

t – часовой расход топлива, кг/ч;

р – комплексная цена топлива, руб/кг.

Известно, что величина биологических потерь Р в основном зависит от продолжительности полевой сушки травяного валка tc и оценивается в зависи мости от потерь наиболее неустойчивого элемента питательных веществ – каро тина, характеризующего качество заготавливаемого корма:

Р = f (Пд, Пф, tc, U, S, Ц), (6) где Пд – предельно допустимый уровень содержания каротина в корме, мг/кг с.в.;

Пф – фактический уровень содержания каротина, мг/кг с.в.;

U – урожай ность заготавливаемого корма, т/га;

S – площадь участка, га;

Ц – средневзве шенная цена реализации корма, руб/т.

Многообразие комбинаций реальных погодных условий предопределя ет необходимость разработки вычислительной модели, с помощью которой можно эффективно управлять процессом полевой подготовки заготавливае мого корма.

Аналитическая модель изменения влажности валка (x,y,t) во времени получена исходя из:

1 2 2 2 2 f ( x, y,t ), (7) с 2 t x y (0,0,t) = a, (1,0,t) = b, (0,1,t) = c, (1,1,t) = d, (x,y,0) = 0(x,y), где f, a, b, 0 – заданные достаточно гладкие функции, переменные x, y, t при нимают все значения из области определения решения D х Dt Решение задачи (10) найдено с помощью метода конечных разностей:

kl1 kl ( kj l kj l j j (8) j j j j kl 1 kl 1 4 kl ) g kl, где / h 2, kl1 – значение влажности в момент времени ( j 1 )t в точке j (k/N, l/N).

Результаты моделирования показали, что наиболее интенсивно (до 30%) сушится спиралеобразный валок, имеющий пространственную легко вентилируемую структуру и наименьшую площадь контакта с почвой.

Формирование такого валка по предложенному нами способу осущест вляется в валкообразующей камере цилиндрического типа и сопровождается вращением барабана радиусом R с угловой скоростью и линейным пере мещением материальных точек со скоростью V, при этом длина элементар ного участка винтовой линии равна:

(l)2 = (x)2 +(y)2 +(z)2, x R cos tt y R sin tt причем (9) z Vt Исходя из (9), спиралеобразный валок шириной Вв без межвиткового зазора будет сформирован при условии:

Вв = 2RV(V2 + R2)-0,5 (10) Выражение (10) устанавливает взаимосвязь между шириной валка, угло вой скоростью вращения и радиусом валкообразующего органа для формиро вания спиралеобразного валка и скоростью перемещения уборочной машины.

Целевая функция определения затрат на выполнение j-й операции под системы УТС с учетом энергетических затрат на непроизводительные про беги примет вид:

n n Эn (N en мг )(1 Ti ) 1 ( Am Ga li i 1 i n n n Ga li0 )1 1 2 f ( ti0 ) p min, ti i 1 i 1 i n T ) n Wi ( N e мг )( 1 / A, при: i i 1=1(с1+Е), 2=2(с2+Е) и A Am A A, i где Ат – энергозатраты, связанные с обработкой убираемого материала, кДж;

Аi – энергозатраты на выполнение операции без учета непроизводительных пробегов;

А0 – энергозатраты на непроизводительные пробеги сборочных средств;

– степень загрузки двигателя;

Аnе – номинальная мощность двигате ля, кВт;

мг, – коэффициенты, учитывающие потери мощности в трансмис сии и на буксование;

– коэффициент сопротивления качению;

Gа – масса аг регата, кН;

li – пробег агрегата при выполнении i-го элемента операции, м;

l0i – непроизводительный пробег агрегата при выполнении i-го элемента операции, м;

Тi – время i-го простоя агрегата, приходящегося на час чистой работы.

Пробеги агрегатов при выполнении i-го элемента операции вычислялись с помощью полученных аналитических зависимостей или моделированием изучаемого процесса на компьютере. Одновременно вырабатывались рекомен дации по составу и структуре рабочей группы и правила взаимодействия убо рочных и транспортных средств, обеспечивающие снижение энергозатрат на непроизводительные пробеги. В общем виде возможно следующее представ ление стратегий сбора пакетов (рис. 3) (термин «пакет» объединяет значения слов рулон, копна, тюк и т.п.).

Сбор в пакеты Случайное распределение Упорядоченный способ пакетов с образованием ряда Сволакива- Сволакива- Последователь- Сбор ряда ние в блоки ние в ряд ный сбор ряда в блоки Последовательный сбор Сбор на край поля Рис. 3. Стратегии сбора и транспортировки пакетированного урожая Для прямоугольного участка поля при случайном распределении соб ранного в пакеты урожая из-за колебания урожайности убираемого материала по длине гона рассмотрены варианты вывоза в соответствии с рис. 4.

Величина среднего расстояния перевозки при сборе распределенных по полю пакетов в угол участка (рис.4а) равна:

R1 D / 3 0,17H ln( D L ) / H 0,17L[ln( D H ) / L ] /, (11) 2 2 0, где D=(H +L ), – отношение длины участка (L) к его ширине (Н), т.е. =L/H.

д г а в б Рис. 4. Варианты размещения пунктов сбора пакетированного урожая При этом энергозатраты на грузооборот материала и машин при сборе по одному пакету равны:

(12) Аг R1( 2Gа Gn ) f m nn ( 2nn 1 )LnGa f n 2Gn nn h, где Gп – масса пакета, кН;

h – высота подъема пакета при погрузке, м;

Lп – длина поворота агрегата, м;

nп – количество пакетов;

fт, fп – обобщенные ко эффициенты сопротивления перекатыванию движителей на прямолинейном участке и повороте соответственно.

Характер изменения величины среднего пробега сборочного средства для рассматриваемых случаев показан на рис. 5.

На основании полученных зависимостей, сформулировали требования, с учетом условий сбора материала и размеров участка, к местам организации пунктов накопления урожая для достижения наименьшего грузооборота ма териала и машин.

а б Рис. 5. Изменение среднего расстояния до распределенных по полю пакетов при сборе на угол – а и к середине стороны (L/2) участка – б Реализация упорядоченного способа распределения пакетов на поле в виде ряда достигается за счет использования прессовального агрегата с нако пителем пакетов. Наиболее рациональные, с технологической точки зрения, варианты размещения пакетов на поле, при различном соотношении L/l и разной емкости накопителя (m), показаны на рис. 6.

е а в б г д L l m=1, i=1, m=1, i=1, m=2, i=1, m=2, i=0,5, m=1, i=0,5, m=1, i=0,5, L/l=2 L/l=4 L/l= L/l=4 L/l= L/l= Рис. 6. Рациональные варианты размещения пакетов Для предложенных вариантов размещения пакетов энергозатраты на грузооборот определяются по выражению:

Ар 104 fm G 11,2Ln / L Gn 0,5 0,5m1,2iLn / L / B, (13) где Lп – длина поворота агрегата, м;

i – доля от общего количества пакетов, перемещаемых при повороте агрегата;

B – рабочая ширина захвата жатки, сформировавшей валок, м;

l – длина пути сборочного агрегата за время фор мирования пакета, м.

В четвертой главе «Моделирование технологических схем сбора и транспортирования пакетированного грубого корма» обосновываются пути интенсификации процесса в системах с последовательным сбором материала и прямоточной схемой транспортирования, а также многостадийный сбор и комбинированные схемы использования транспортных агрегатов (см. рис.3).

При моделировании последовательного варианта сбора пакетированного урожая исследовали влияние L/H – показателя соотношения сторон участка на суммарный пробег, энергозатраты, расход топлива и время сбора. На рис. 7а приведены зависимости изменения показателей для самозагружающегося транспортного агрегата с трактором класса 14 кН.

Показатели Показатели 150 ТС- ТС- ТС- ТС- ТС- ТС- ТС- ТС- 0 пробег сум., км 0,5 1 1,5 2 2,5 3 энергозатраты сум., кДж расход топлива сум., кг пробег сум., км время сбора, ч энегозатраты сум., кДж пробег, км расход топлива сум., кг энергозатраты, кДж время сбора, ч расход топлива, кг а б Рис. 7. Изменение показателей при последовательном сборе: а – в зависимо сти от соотношения длин сторон прямоугольного участка;

б – при использовании самозагружающихся транспортных средств и с использованием погрузчика (сум.) Анализ показывает, что наибольшее снижение пробега, энергозатрат и расхода топлива достигается при L/H = 2. Время сбора (время чистой работы) практически не изменяется из-за малого диапазона возможного варьирования скоростным режимом тягача (средняя скорость движения составила 7,18 км/ч).

Грузовместимость транспортных средств существенно влияет на показа тели технологической транспортной системы. Результаты моделирования по следовательного варианта сбора пакетированного урожая самонагружающи мися транспортными средствами различной грузовместимости при значении показателя L/H = 2 представлены на рис. 7б. Анализ зависимостей показывает, что транспортные средства грузовместимостью до 4 пакетов значительно ус тупают по эксплуатационным показателям более вместительным транспорт ным агрегатам. Увеличение грузовместимости от 6 до 20 пакетов позволяет снизить суммарный пробег в 2,1 раза, при этом величина снижения энергоза трат в рассматриваемом диапазоне составляет 12,8%, расхода топлива 10,1%.

Чистое время сбора уменьшилось на 11%.

По критерию энергозатрат лучший показатель у ТС-8, которое имеет наиболее высокий показатель соотношения массы груза к массе транспорт ного средства, по этой же причине, из-за более низкого значения показателя, возросли энергозатраты при сборе ТС-12.

200 Показатели Показатели 180 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Число рядов Число рядов сум. пробег при L/H=0,5 пробег 1 пробег сум. пробег при L/H=1 энергозатраты расход топлива сум. пробег при L/H=1, расход топлива 2 время 1 ст.

сум. пробег при L/H= время 2 ст.

сум. пробег при L/H=2, сум. пробег при L/H= а б Рис. 8. – а) Изменение суммарного пробега от числа сформированных рядов для полей с различным соотношением длин сторон при сборе на 1-й стадии агрегатом МТЗ-80+ТС-1 и к середине правого края поля агрегатом МТЗ 80+ТС-6 на 2-й стадии б) Изменение показателей от числа сформирован ных рядов для поля с L/H=2 при сборе на 1-й стадии агрегатом МТЗ-80+ТС 1 и к середине правого края поля агрегатом МТЗ-80+ТС-6 на 2-й стадии Расчеты показали, что характер изменения показателей технологиче ской транспортной системы при последовательном варианте сбора пакети рованного урожая самонагружающимися транспортными средствами не из меняется при варьировании массой пакета, площадью участка, урожайно стью.

В случае применения не самонагружающихся транспортных средств используют специализированные самоходные погрузочные средства, которые перемещаются вместе с транспортным средством от пакета к пакету и осуще ствляют их погрузку. На рис. 7б приведены также суммарные значения пока зателей процесса. Относительное увеличение энергозатрат в зависимости от вида используемого транспортного средства составляет от 4,6 до 17,8%, доля пробега изменяется от 6 до 55,8%. Значительно увеличивается расход топлива – от 48,9 до 90,6%.

При многостадийном сборе операции по формированию партий мате риала, погрузка и транспортирование к месту хранения выполняются, как пра вило, не единовременно и различными по назначению транспортными средст вами. На первом этапе – сбор в ряды или блоки – целесообразно применять самонагружающиеся транспортные средства малой вместимости до 4 пакетов.

На втором этапе необходимо применять большегрузные транспортные средства. Это позволяет сократить время погрузки за счет более производи тельной работы погрузочных средств и снизить пробеги большегрузных транспортных средств во избежание негативного воздействия движителей тяжелых машин на почву.

При рядном способе сбора и транспортирования урожая формирование рядов осуществляется специальным транспортным средством или уборочным агрегатом при выгрузке сформированных пакетов на одной линии. Число ря дов и количество одновременно выгружаемых пакетов варьируется исходя из условий работы, характер изменения показателей в этом случае представлен на рис.8.

В пятой главе «Экспериментальные исследования технологических транспортных систем и технических средств на заготовке грубых кормов» приведена программа исследований предусматривающая уточнение и выяв ление теоретических закономерностей функционирования технологических транспортных систем;

определение основных статистических характеристик работы машин;

проведение производственной проверки функционирования разработанных технических средств и выборочную проверку технологиче ских транспортных систем;

проверку адекватности разработанных моделей реальным процессам;

уточнение основных параметров технических средств, создаваемых для реализации предлагаемого построения технологических транспортных систем.

На основе системно-структурного моделирования схематично пред ставлены существующие и получены новые варианты построения технологи ческих транспортных систем (рис.10, 11), реализация которых возможна как на основе использования типовых транспортных средств, так и оригинальных (рис. 9), разработанных в ходе исследования. Технико-эксплуатационные по казатели оригинальных транспортных средств, полученые в результате экспе риментальных исследований, представлены в табл. 1.

TC -1 TC - TC - PП TC - Рис.9. Компоновочные схемы разработанных транспортных средств Таблица Технико-эксплуатационные показатели транспортных средств Значение показателя Показатель ТС-РП ТС-1 ТС-2 ТС-3 ТС- Грузоподъемность, т 1,5 2,8-3,6 4,0-5,2 3,2-4,2 7, Объем кузова, м3 - 70 100 50-80 Время погрузки, мин 1,5(рул.) 7,8 11,1 10,6 9, Время разгрузки, мин 0,58 1,1 1,6 1,6 5, Среднетехническая ско рость, км/ч 14,8 14,0 22,5 14,0 28, Часовая производитель- 4, ность, т/ч (0,5км) 3,24 4,52 13,5 7, Масса, т 0,4 4,5 6,5 4,5 4, Предложенные варианты построения технологических транспортных систем, предусматривают использование средств механизации основных и вспомогательных транспортных операций: автоматических сцепок СЦ-ПР к уборочным машинам для агрегатирования и механизированной замены при цепов (а.с. №1551262, пат. РФ №2034426);

тягово-сцепные устройства тягача с функцией механизированной прицепки-отцепки прицепов ТСУ (а.с.

№1442433) и соединения гидромагистралей (пат. РФ №2088426). Технико эксплуатационные показатели этих устройств, полученые в результате экспе риментальных исследований, представлены в табл. 2.

Таблица Технико-эксплуатационные показатели разработанных автосцепных устройств Показатель Значение показателя, мин А.с. № А.с. № Пат. РФ Пат. РФ 1442433 1551262 №2034426 № Время прицепки прицепа 0,65 1,1 1,0 0, Время соединения магистралей 0,67 - - 0, Время отцепки прицепа 0,08 0,05 0,05 0, Время разъединения 0,5 - - 0, гидромагистралей Время перевода прицепа - 0,1 0,2 к основному сцепному узлу Время перевода приемного сцепного узла в исходное - 0,08 0,15 положение Трудоемкость установки 15 30 30 Сравнительная экспериментальная проверка вариантов организации убо рочно-транспортных систем с полевой уборочной машиной МПУ-150 и трак торно-транспортными агрегатами МТЗ-80 + ПТС-80, без (серийный) и с ис пользованием средств механизации основных и вспомогательных операций показала (табл. 3), что в предложенном варианте обеспечивается: повышение производительности полевой уборочной машины на 4 т/ч, а тракторов-тягачей на 0,3 т/ч;

увеличивается время работы на 15%;

сокращается время непроизво дительных простоев при замене технологических емкостей на 17,5% от смен ного времени.

Таблица Результаты хронометражных наблюдений за работой уборочного и транспортных агрегатов Элементы затрат Серийный Предложенный времени смены вариант вариант Полевая уборочная машина Время работы, % 60 Время простоя, % 7,0 8, Время простоя на замену прицепов, % 30,0 12, Время поворотов, % 3,0 3, Часовая наработка, т/ч 16,2 20, Тракторы-тягачи Время движения, % 70,6 74, Время разгрузки, % 12,8 13, Время отцепки-прицепки прицепа, % 8,3 4, Время простоя, % 8,3 7, Часовая наработка на один тягач, т/ч 4,5 4, Уборочные и транспортные машины совершают пространственное пе ремещение в пределах поля по заданной траектории, либо хаотично в зави симости от распределения убираемого урожая по поверхности движения подвергнутому механической обработке слою почвы. Мобильные средства для сбора и транспортирования урожая имеют ходовые аппараты, которые не приспособлены для такой поверхности движения, что приводит к нарушению структуры верхнего слоя почвы, переуплотнению нижних ее слоев.

Если свести к минимуму пробеги мобильных машин по полю, тогда меньшая площадь поля будет подвергнута воздействию движителей, и тем выше будет экологический эффект.

Для количественной оценки воздействия на почву движителей техноло гических и транспортных машин предложен коэффициент технологического воздействия Ку, который представляет отношение площади Sм, подвергнутой воздействию движителей агрегатов, к общей площади поля Sп, т.е.:

К у = Sм / Sп, (14) где Sм – совокупная площадь поля, подвергнутая воздействию движителей транспортных средств, м2;

Sп – общая площадь поля, м2.

Анализ зависимости (14) показывает, что величина коэффициента тех нологического воздействия может принимать значения 0 Ку 1. При проек тировании уборочно-транспортных систем необходимо строить стратегии сбора таким образом, чтобы величина коэффициента Ку принимала наимень шие значения.

Исследовали изменение величины суммарного коэффициента Ку сум в за висимости от варианта сбора пакетированного урожая. Для анализа выбраны наиболее рациональные составы существующих и предложенных агрегатов.

Преимущество, полученное в сопоставимых условиях от использова ния предложенных агрегатов в сравнении с традиционными транспортными агрегатами, отражено в табл. 4.

Таблица Эффективность снижения экологической нагрузки на почву Сущест- Предло- Снижение Вариант сбора вующая тех- женная Kу сум воздействия, нология технология % Последовательный сбор 0,150 0,112 0,038 25, С формированием рядов 0,193 0,177 0,016 8, С формированием блоков 0,142 0,124 46, 0, 0,165 0,101 37, При использовании разработанных нами специализированных транс портных средств ТС-РП-4 и ТС-РП-8 в варианте сбора с предварительным формированием блоков достигается наибольший эффект, т.е. обеспечивается существенное уменьшение площади, подверженной воздействию колесных движителей транспортных средств на почву.

Заготовка и транспортирование рассыпного грубого корма осуществля ется по технологическим схемам, представленным на рис. 10.

Рис. 10. Схемы сбора и транспортировки рассыпного грубого корма Для сравнительной оценки эффективности применения рассматривае мых вариантов взаимодействия машин выбраны наиболее рациональные комбинации использования машин в каждой технологической схеме. Расчеты выполнены с помощью компьютерных программ, разработанных в ходе иссле дований. Анализ проводили для условного хозяйства с объемом заготовки т и расстоянием перевозки 4, 7 и 10 км. Результаты приведены на рис. 12.

Анализ показал, что сбор и транспортирование рассыпного грубого кор ма целесообразно осуществлять в рассматриваемом диапазоне расстояний при применении сборочного средства с параметрами ПК-1,6А по схеме 1об вариант в. Снижение удельных приведенных затрат по сравнению с базовым вариантом обеспечивается на уровне 17,9-35,2 %. Получено также, что наи более рациональны варианты сбора и транспортировки по схеме № 5об, вари анты в, г, и схеме №6об, варианты г и в. В этих схемах применяется полевая уборочная машина МПУ-150, снаб-женная прицепной автоматической сцеп кой. При этом механизированы и другие вспомогательные транспортные опе рации, что позволяет расширить функциональные возможности используе мых машин. Повышение эффективности достигается за счет увеличения про изводительности транспортных агрегатов и снижения взаимообусловленных простоев погрузочных и транспортных средств.

Технологические схемы сбора и транспортирования прессованного гру бого корма, традиционные и разработанные нами, представлены на рис. 11.

Рис. 11. Схемы сбора и транспортировки прессованного грубого корма При анализе схем сбора и транспортирования прессованного корма за базовый вариант принята схема №7пра и схема №9пра, соответственно: для случайного распределения пакетов по полю и с укладкой их в ряды.

Установлено, что технологические схемы, в которых используются спе циализированные транспортные средства, при прямых перевозках превосхо дят по эффективности все другие варианты (рис. 13).

Сх 1 пр в) перевозки на 7 км перевозки на 4 км Сх 6 об г) Сх 2 пр г) перевозки на 10 км Сх 5 об в,г) Сх 3 пр в) Сх 4 об в) Сх 1 об в) Сх 2 об г) Рис. 12. Затраты на сбор и транспортировку рассыпного грубого корма при различных расстояниях перевозки перевозки на 7 км Сх 7пр б) перевозки на 4 км Сх 14об б) Сх 9пр б) перевозки на 10 км Сх 12об б) Сх 10пр д) Сх 8об б) Сх 11пр б) Сх 15пр д) Сх 13пр б) Рис. 13. Затраты на сбор и транспортировку прессованного грубого корма при различных расстояниях перевозки Оборотные перевозки эффективнее, чем прямые, хотя более сложны организационно и требуют дополнительного технического обеспечения.

Наиболее применима в рассматриваемых условиях схема сбора и пере возки пакетированного корма при использовании прессовального агрегата с расширенными функциональными возможностями (схема № 14об вариант б).

Формирование рядов с помощью прицепного накопителя пакетов в комбина ции с оборотными перевозками обеспечивает повышение производительно сти погрузочных и транспортных средств, позволяет существенно (в 2,6-2, раза) снизить затраты денежных средств. Кроме того, при оборотных пере возках снижается потребность в тракторах-тягачах, например, в схеме №14об вариант б требуется на 1 тягач меньше (в сравнении с прямыми перевозками) при перевозках на 4 км и на 2 тягача меньше при перевозках на 7-10 км.

Снижение затрат труда при этом составляет от 19,1 до 26,2%.

В шестой главе «Экономическая эффективность технологического и технического обеспечения при транспортировке грубых кормов» дано обосно вание экономической эффективности от внедрения предложенных техниче ских средств и вариантов технологических схем транспортирования кормов.

В рассматриваемых вариантах сбора и транспортировки рассыпного гру бого корма используются разработанные нами транспортные средства ТС-1, ТС-2 и ТС-3 (рис.9). Кроме этого, применяются средства механизации вспомо гательных транспортных операций: автоматическая сцепка (СЦ-ПР), тягово сцепное устройство (ТСУ). Результаты экономических расчетов, подтверждаю щие целесообразность применения этих устройств, приведены в табл. 5.

Таблица Показатели экономической эффективности разработанных средств Показатель СЦ-ПР ТС-1 ТС-2 ТС-3 ТСУ Увеличение производительности, % 7,7 9,57 29,1 92,15 4, Снижение приведенных затрат, руб/т 119,8 108,38 231,95 141,71 6, Годовой экономический эффект на 43,38 70,23 209,257 382,617 1, одно средство, тыс. руб.

Основные экономические показатели по рациональным схемам сбора и перевозки пакетированного корма при среднем расстоянии перевозки 7 км сведены в табл. 6.

Таблица Годовой экономический эффект по вариантам технологий Рациональные схемы перевозок Показатель № 1об № 5об № 6об № 14об вариант в вариант в вариант в вариант б Удельные затраты, руб/т 66,04 41,93 42,77 59, Удельные капиталовложения, руб/т 4664,28 3988,57 4854,28 4972, Затраты труда, чел.- ч/т 0,441 0,214 0,364 0, Годовой экономический эффект, 472,592 584,068 462,281 353, тыс. руб.

Годовой экономический эффект определен исходя из выражения:

Эг = [(С1 + ЕК1) - (С2 + ЕК2)] Аг, (15) где С1,2 – удельные текущие затраты по сравниваемым вариантам, руб/т;

К1, – удельные инвестиционные вложения по сравниваемым вариантам, руб/т;

Е – коэффициент эффективности инвестиционных вложений;

Аг – годовой объ ем производства грубых кормов, т.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 1. Для эффективного функционирования технологических транспорт ных систем на заготовке грубых кормов необходимо: комплексно оценивать полевую подготовку корма и транспортные операции, рационально разме щать пункты технологического накопления заготавливаемого корма с целью сокращения непроизводительных пробегов транспортных машин;

совершен ствовать компоновочных схемы агрегатов с целью расширения их функцио нальных возможностей;

совершенствовать технологическое взаимодействие машин подсистем уборочно-транспортной системы.

2. Установлено, что при последовательном варианте сбора пакетиро ванного урожая самозагружающимися транспортными средствами увеличе ние грузовместимости от 6 до 20 пакетов позволяет снизить суммарный про бег в 2,1 раза, при этом величина снижения энергозатрат составляет 12,8%, расхода топлива 10,1%. Рациональная грузовместимость транспортного сред ства составляет 8 пакетов.

3. Обосновано, что при сборе и транспортировании пакетированного корма с формированием рядов следует разбивать убираемое поле на участки, у которых соотношение L/H = 3, при этом количество сформированных рядов должно быть равно 3. В других случаях рациональное количество рядов оп ределяют с помощью полученных зависимостей. Рациональная вместимость транспортного средства, формирующего ряды, должна составлять не более пакетов, при этом его функциональные возможности должны обеспечивать работу без увеличения циклового пробега при погрузке.

4. Определено, что рациональную грузовместимость транспортного средства, осуществляющего формирование блоков, целесообразно принимать равной от 4 до 6 пакетов и кратной грузовместимости транспортных средств, перевозящих урожай на второй стадии. Количество пакетов в блоке также должно быть равно или кратно грузовместимости магистрального транспорт ного средства, осуществляющего транспортирование пакетов к месту хране ния. Рациональная грузовместимость магистрального транспортного средст ва, осуществляющего транспортирование пакетов из блоков к месту хране ния, должна составлять от 24 до 30 пакетов.

5. Использование прицепного накопителя к прессовальному агрегату обеспечивает возможность реализации упорядоченного способа сбора с формированием рядов. Минимизация количества рядов на поле за счет из менения емкости накопителя не всегда обеспечивает необходимый резуль тат. При соотношении L/lз от 1 до 4 увеличение емкости накопителя до 2 и более пакетов не приводит к снижению числа получаемых рядов. При L/lз= рациональная емкость накопителя составляет два пакета, при L/lз=6 мини мальное количество рядов равно трем независимо от вместимости прицеп ного накопителя. Анализ показывает, что увеличение вместимости прицеп ного накопителя приводит к росту грузооборота агрегата от 6,2 до 28,9 %.

Расширение функциональных возможностей прессовального агрегата по зволяет повысить эффективность сборочно-транспортного процесса, в ком бинации с оборотными перевозками обеспечивается снижение: в 2,6-2,8 раза затрат денежных средств;

затрат труда на 19,1-26,2%;

потребности в тракто рах-тягачах, на малом плече до 7 км на 1 единицу, на плече перевозок до км на 2 единицы.

6. Экспериментально установлено, что предложенные средства механи зации вспомогательных транспортных операций технологических транспорт ных систем обеспечивают без затрат ручного труда механизированное: при соединение порожней технологической емкости к уборочной машине (0, мин) и отцепку груженой;

соединение двух и более прицепов в поезд (фор мирование поездов);

прицепку поезда к транспортному тягачу (0,5 мин) и стыковку их гидромагистралей (0,02 мин). Предложено автоматическое сцепное устройство для трактора-тягача, работающего по схеме оборотных перевозок, которое обеспечивает прицепку и отцепку прицепов (технологи ческих емкостей) без затрат ручного труда за 1,4 и 0,58 мин соответственно.

7. Определено, что за счет расширения функциональных возможностей агрегатов при механизации и автоматизации выполнения основных и вспомо гательных транспортных операций уборочно-транспортной системы на заго товке грубых кормов производительность повышается на 11-38%. Комплекс сцепных устройств к полевой уборочной машине МПУ-150 обеспечивает меха низированную замену технологических емкостей без остановки агрегата, что позволяет сократить время замены прицепа более чем в 3 раза, повысить произ водительность машины на 7,0-7,7% (за счет сокращения на 17,5% сменного времени непроизводительных простоев при замене технологических емкостей), при этом производительность транспортных агрегатов увеличивается на 6,7%.

8. Рациональная грузовместимость самозагружающегося низкорамного транспортного средства, предложенной компоновочной схемы, при расстоя ниях перевозки до 10 км должна составлять 8 рулонов. Транспортные агрега ты рациональной грузовместимости при прямых перевозках до 10 км превос ходят по эффективности в 1,5-2 раза другие агрегаты, затраты труда при этом снижаются в 2-2,1 раза.

9. Количественную оценку воздействия на почву движителей техноло гических и транспортных машин целесообразно оценивать коэффициентом технологического воздействия Ку. Наибольший эффект достигается при сборе с формированием блоков специализированными транспортными средствами ТС-РП-4 и ТС-РП-8, при этом Ку снижается на 37,9-46,6 %.

10. Обоснованы компоновочные схемы большегрузных (вместимостью от 50 до 100 м3) транспортных средств: ТС-1 - разгружающегося без опроки дывания платформы;

ТС-2 - транспортного средства с откидными боковыми емкостями;

ТС-3 - транспортного средства с кузовом переменного объема.

Транспортные средства имеют функцию уплотнения материала, что позволя ет увеличить грузовместимость на 25-30%. Разработанные транспортные средства в предложенных вариантах сбора и транспортировки рассыпного корма в диапазоне расстояния перевозки 4-10 км за счет расширения функ циональных возможностей позволяют увеличить, в сравнении с аналогом, про изводительность транспортных агрегатов на 9,57 % (ТС-1), 29,1 % (ТС-2) и 92,15 % (ТС-3), при этом удельные приведенные затраты снижаются на 108,38;

231,95;

141,71 руб/т соответственно.

11. В результате сравнительной оценки эффективности разработанных технологических решений и технических средств установлено, что они по зволяют снизить потери продукции, повысить до 38% производительность технологических транспортных систем, получить за счет снижения эксплуа тационных затрат годовой экономический эффект для Западной Сибири более 180 млн рублей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

Авторские свидетельства 1. А.с. 1183411. Устройство для запирания и отпирания откидного борта ку зова самосвала / Ю.Н. Блынский, В.Д. Игнатов, Ю.А. Гуськов, С.А. Го лубь. - Опубл. в Б.И. №37, 1985.

2. А.с. №1206140. Транспортное средство для перевозки легковесных сель скохозяйственных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А.Гуськов, П.В. Атамани цын, В.И.Миркитанов, С.А.Голубь, А.В.Гранкин. - Опубл. в Б.И. №3, 1986.

3. А.с. № 1271774. Транспортное средство для перегрузки контейнеров / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, П. В. Атаманицын, В.И. Мир китанов. - Опубл. в Б.И. №43, 1986.

4. А.с. № 1321615. Транспортное средство для перевозки легковесных сель скохозяйственных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, В.И. Миркитанов, С.Д. Сметнев. - Опубл. в Б.И. № 25,1987.

5. А.с. № 1335140. Сельскохозяйственный уборочный агрегат / Ю.Н. Блын ский, С.А. Голубь, С.А. Гуськов. - Опубл. в Б.И. № 33, 1987.

6. А.с. № 1341075. Транспортное средство для перевозки легковесных сель скохозяйственных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, В.И. Миркитанов. - Опубл. в Б.И. № 36, 1987.

7. А.с. № 1342751.Тягово-сцепное устройство / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гусь ков, С.А. Голубь, В.И. Миркитанов. - Опубл. в Б.И. № 37, 1987.

8. А.с. № 1368205. Кузов транспортного средства для перевозки легковесных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, В.И. Миркитанов. Опубл. в Б.И. № 3, 1988.

9. А.с. № 1379155. Транспортное средство для перевозки легковесных сель скохозяйственных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, В.И. Миркитанов. - Опубл. в Б.И. № 9, 1988.

10. А.с. № 1399192. Самосвальное транспортное средство для перевозки и пе регрузки сельскохозяйственных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, В.И. Миркитанов, С.Д. Сметнев. - Опубл. в Б.И. № 20, 1988.

11. А.с. № 1442433. Автоматическое сцепное устройство транспортного по езда / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь. - Опубл. в Б.И. № 45, 1988.

12. А.с. № 1533909. Транспортное средство для перевозки легковесных сель скохозяйственных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, В.Д. Игнатов, С.И. Хрусталев. - Опубл. в Б.И. № 1, 1990.

13. А.с. №1551262. Автоматическая сцепка для присоединения прицепов к полевой уборочной машине / Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь, Ю.Н. Ярма шев, Ю.А. Гуськов. - Опубл. в Б.И. № 11, 1990.

Патенты на изобретение 1. Пат. № 2010477 Российская Федерация, МПК А 01 В 59/04. Автоматиче ская сцепка для присоединения прицепов к полевой уборочной машине / Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь, Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Ярмашев, А.Ф. Самой ленко, В.А. Скрипников;

заявитель и патентообладатель Новосибирский гос. аграр. ун-т.- №5028902;

заявл. 11.07.1991;

опубл. 15.04. 1994, Бюл. № 7.- 8 с.

2. Пат. №2034426 Российская Федерация, МПК А 01 В 59/04. Автоматиче ская сцепка для присоединения прицепов к полевой уборочной машине / С.А. Голубь, Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, А.Ф. Самойленко;

заявитель и патентообладатель Новосибирский гос. аграр. ун-т.- № 5067282;

заявл.

29.06.1992;

опубл. 10.05. 1995, Бюл. № 13.- 8 с.

3. Пат. № 2040143 Российская Федерация, МПК А 01 D 34/00, 91/04. Способ уборки стеблевых культур и устройство для его осуществления / Ю.А.

Гуськов, Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь;

заявитель и патентообладатель Но восибирский гос. аграр. ун-т.- №. 5050090;

заявл. 29.06.1992;

опубл. 27.07.

1995, Бюл. № 21.- 5 с.

4. Пат. № 2047287 Российская Федерация, МПК МПК А 01 D 90/00. Транс портное средство для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов / Ю.А. Гусь ков, Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь, Ю.Г. Панасенко, В.И. Матюха;

заявитель и патентообладатель Новосибирский гос. аграр. ун-т. - № 93041391;

заявл.

18.08.1993;

опубл. 10.11. 1995, Бюл. № 31.- 5 с.

5. Пат. № 2088426 Российская Федерация, МПК МПК В 60 D 1/64. Сцепное устройство тягача и прицепа с механизмом автоматического соединения их гидросистем / С.А. Голубь, Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, И.В. Тихонкин;

заявитель и патентообладатель Новосибирский гос. аграр. ун-т.- № 95117806;

заявл. 18.10.1995;

опубл. 27.08. 1997, Бюл. № 24.- 5 с.

6. Пат. № 2108022 Российская Федерация, МПК МПК А 01 D 90/00. Транс портное средство для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов / Ю.А.

Гуськов, Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь, И.В. Тихонкин;

заявитель и патен тообладатель Новосибирский гос. аграр. ун-т.- № 96104474;

заявл.

06.03.1996;

опубл. 10.04. 1998, Бюл. № 10.- 5 с.

7. Пат. № 2176442 Российская Федерация, МПК А 01 D 91/04. Способ уборки зерновых культур / Ю.А. Гуськов, А.В. Шинделов, И.В. Тихонкин, Е.М.

Марущенко;

заявитель и патентообладатель Новосибирский гос. аграр. ун т.- № 2000114325;

заявл. 05.06.2000;

опубл. 10.12. 2001, Бюл. № 34.- 5 с.

8. Пат. 2175927 Российская Федерация, МПК В 62 D 53/04. Автопоезд / Г.М.

Ковальков, Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, Р.Н. Неустроев;

зая витель и патентообладатель Ин-т механизации сел. хоз-ва Новосибирского гос. аграр. ун-та.- №2000103826;

заявл. 15.02.2000;

опубл. 20.11. 2001, Бюл.

№32.- 4 с.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК 1. Гуськов Ю.А. Исследование стратегий сбора и транспортирования прессо ванного корма // Сибирский вестник с.-х. науки.- 2006.- № 4.- С. 106-111.

2. Гуськов Ю.А. Снижение экологической нагрузки на почву при выполне нии сборочно-транспортных операций // Сибирский вестник с.-х. науки. 2009.- № 4.- С. 80-83.

3. Гуськов Ю.А. Сравнительные испытания тракторных транспортных агре гатов для перевозки стогов / Ю.А. Гуськов, А.В. Ромашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 2009.- № 2.- С. 4.

4. Гуськов Ю.А. Стабилизация технологической системы заготовки грубых кормов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 2009. №2.- С. 35-37.

5. Гуськов Ю.А. Обоснование параметров валкообразователя для формиро вания травяного валка легковентилируемой структуры // Сибирский вест ник с.-х. науки.- 2010.- № 3.- С. 83-88.

6. Гуськов Ю.А. Аналитический метод вычисления пробегов транспортных средств при заготовке кормов // Сибирский вестник с.-х. науки.- 2010. №4.- С. 82-87.

7. Гуськов Ю.А. Технология транспортирования грубого корма с использовани ем резервных технологических емкостей / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский // Сибирский вестник с.-х. науки.- 2010.- № 4.- С. 88-92.

8. Гуськов Ю.А. Обоснование условий эффективного функционирования убо рочно-транспортной системы на заготовке грубого корма // Вестник НГАУ. 2010.- № 2.- С. 55-59.

Публикации в других изданиях 1. Гуськов Ю.А. Грузооборот прессовального агрегата с накопителем рулонов // Механизация процессов в растениеводстве и кормопроизводстве: мате риалы междунар. науч. конф. (Новосибирск, 18-20 июня 1996 г.) / Новосиб.

гос. аграр. ун-т. СибИМЭ СО РАСХН. Гумбольд. ун-т, с.-х. фак. (г. Бер лин).- Новосибирск, 1997.- С. 17-20.

2. Гуськов Ю.А. Определение среднего пробега транспортного средства при сборе пакетированного биологического материала / Ю.А. Гуськов, О.В.

Мамонов // Там же.- С. 21-25.

3. Блынский Ю.Н. Быстро высушить и эффективно убрать. Технология заго товки сена / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, И.В. Тихонкин // Новое сель ское хозяйство.- 1998. - №2.- С. 52-56.

4. Гуськов Ю.А. Логистический подход при формировании процедур техно логии сбора пакетированного урожая / Ю.А. Гуськов, Ю.И. Атаманов // Механизация процессов в растениеводстве и кормопроизводстве: мате риалы междунар. науч. конф. (Новосибирск, 3-5 июня 1998 г.)/ Новосиб. гос.

аграр. ун-т. СибИМЭ СО РАСХН. Гумбольд. ун-т, с.-х. фак. (г.Берлин).- Но восибирск, 1998.- Ч.1.- С. 29-32.

5. Гуськов Ю.А. Моделирование времени сушки травяного валка различной конфигурации // Там же.- С. 33-37.

6. Гуськов Ю.А. Рациональные технологии сбора и транспортирования прес сованного в рулоны сена / Ю.А. Гуськов, И.В. Тихонкин // Проблемы ста билизации и развития сельскохозяйственного производства Сибири, Мон голии и Казахстана в веке: материалы междунар. науч.-практ. конф.

(Новосибирск, 20-23 июля 1999 г.) / РАСХН. Сиб. отд-ние.- Новосибирск, 1999.- Ч. 3.- С. 36-38.

7. Гуськов Ю.А. Пути снижения переуплотнения почвы при выполнении сбо рочно-транспортных работ / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский // Механизация сельскохозяйственного производства в начале в.: материалы между нар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 18-19 апреля 2001г.) / Новосиб. гос.

аграр. ун-т. Инженер. ин-т.- Новосибирск, 2001.- С. 13-18.

8. Гуськов Ю.А. Определение параметров валкообразующего органа для формирования спиралеобразного валка // Там же. - С. 54-57.

9. Гуськов Ю.А. Технологические схемы и средства механизации для сбора и транспортировки рулонов сена: рекомендации / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блын ский, И.В. Тихонкин, С.А. Голубь;

Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новоси бирск, 2003. - 23 с.

10. Гуськов Ю.А. Исследование технологической схемы последовательного сбора и транспортирования рулонов растительной массы // Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства: материалы между нар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 22-23 апреля 2003 г.) / Новосиб. гос.

аграр. ун-т.- Новосибирск, 2003. – С. 18-21.

11. Тихонкин И.В. Технологические схемы сбора и транспортировки рулонов растительной массы / И.В. Тихонкин, Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов // Там же. – С. 97-103.

12. Тихонкин И.В. Специализированные транспортные средства в технологи ях сбора и транспортировки прессованной в рулоны растительной массы / И.В. Тихонкин, Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов // Агроинженерная наука – итоги и перспективы: материалы междунар. науч.-практ. конф. (Новоси бирск, 18-19 ноября 2004 г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2004.- Ч.2.- С. 347-352.

13. Гуськов Ю.А. Пути интенсификации транспортного обслуживания на за готовке пакетированных кормов // Там же.- Ч.2.- С. 239-242.

14. Гуськов Ю.А. Определение энергозатрат при рядном способе сбора прес сованного в рулоны корма // Современные и перспективные технологии в АПК Сибири: материалы междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 8- июня 2006 г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т. – Новосибирск, 2006. – С. 42-44.

15. Тихонкин И.В. Возможности применения сенсорной техники при заго товке кормов в условиях Западной Сибири / И.В. Тихонкин, Ю.А. Гусь ков, Ю.Н. Блынский // Там же. – С. 44-47.

16. Гуськов Ю.А. Применение механизированного сцепного устройства для полевой уборочной машины: рекомендации / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Новосибирск, 2006.- 10 с.

17. Гуськов Ю.А. Рациональные технологические схемы и технические сред ства для сбора и транспортировки грубых кормов: монография / Новосиб.

гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2006.- 150 с.

18. Гуськов Ю.А. Средства механизации и технологические схемы сбора и перевозки прессованного корма: рекомендации / Новосиб. гос. аграр. ун т. - Новосибирск, 2007.- 40 с.

19. Гуськов Ю.А. Технологические схемы и транспортные средства для пере возки рассыпного сена: рекомендации / Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Ново сибирск, 2007. - 24 с.

20. Гуськов Ю.А. Тягово-стыковочное устройство для механизированного соединения гидросистем тягача и прицепа: рекомендации / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь;

Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2009.- 10 с.

21. Гуськов Ю.А. Информационное обеспечение транспортного обслужива ния на заготовке кормов // Информационные технологии, системы и при боры в АПК. Ч. 2: материалы 4-й междунар. науч.-практ. конф.

«АГРОИНФО-2009» (Новосибирск, 14-15 октября 2009 г.)/ Рос. акад. с.-х.

наук. Сиб. отд-ние. Сиб. физ.-техн. ин-т аграр. проблем.- Новосибирск, 2009.- С. 227-232.

Формат 60 х 841/ Подписано к печати 1 июля 2010 г.

Объем 1,5 уч.-изд. л. Изд. №74 Заказ № Тираж 130 экз.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.