СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СБОРОЧНО-ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ЗАГОТОВКЕ ГРУБЫХ

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; К1,2 – удельные капитальные вложения по сравниваемым вариантам, руб/т; Е – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Аг – годовой объем производства грубых кормов, т.

1. В результате исследования разработаны основные научно-мето­дические аспекты проектирования сборочно-транспортного кормозаготовительного процесса на основе метода типизации элементарных операций при наиболее полном учете неодинакового влияния условий эксплуатации машин. Разработана методика (модель и программное обеспечение) проектирования основных технологических операций сбора и транспортировки грубого корма, позволяющая по заданным пользователем критериям эффективности определять рациональную технологическую схему, последовательность выполнения операций, структуру и необходимое количество средств механизации.

2. На основе системного анализа установлено, что важнейшими условиями интенсификации и эффективного функционирования сборочно-транспортной системы на заготовке грубых кормов являются:

• комплексная оценка полевой подготовки убираемого материала, сборочного и транспортного процессов;
• создание условий для рационального размещения пунктов технологического накопления заготавливаемого корма с целью сокращения непроизводительных пробегов сборочных и транс­портных машин;
• совершенствование компоновочных схем уборочных, сборочных и транспортных агрегатов за счет расширения их функциональных возможностей;
• рациональное комплектование и совершенствование технологического взаимодействия машин сборочно-транспортной системы.

3. Разработан способ интенсификации полевой сушки травяного валка, обеспечивающий снижение времени сушки валка на 20-30% и улучшение на 30-50% его сохранности при сушке в неблагоприятных погодных условиях. Определены рациональные параметры валкообразующего органа. Суммарный годовой экономический эффект от внедрения способа при средней урожайности 1,22 т/га составляет около 545 руб. с 1 га убираемой площади. Предложена математическая модель и методика компьютерного прогнозирования времени сушки травяного валка, которая позволяет:

• прогнозировать рациональные параметры травяных валков на основе вероятностного анализа ожидаемых погодных условий для заданного периода времени;
• оперативно принимать решения о выборе характеристик травяного валка по состоянию погодных условий в день скашивания, а также необходимости механического воздействия на валок по мере его просыхания;
• исследовать влияние пространственной конфигурации травяного валка и его параметров при формировании требований к уборочным машинам;
• изучать характеристики травяных валков в учебных целях.

4. Результаты моделирования процесса сбора и транспортировки пакетированного грубого корма позволяют заключить следующее:

– При последовательном варианте сбора пакетированного урожая самозагружающимися транспортными средствами увеличение грузовместимости от 6 до 20 пакетов позволяет снизить суммарный пробег в 2,1 раза, при этом величина изменения энергозатрат составляет 12,8%, расхода топлива 10,1%. Рациональная грузовместимость транспортного средства составляет 8 пакетов.

– При схеме сбора и транспортирования пакетированного корма с формированием рядов следует разбивать убираемое поле на участки, у которых соотношение = 3, при этом рациональное количество сформированных рядов должно быть не более 3. В других случаях рациональное количество рядов определяют с помощью полученных зависимостей. Рациональная вместимость транспортного средства, формирующего ряды, должна составлять от 1 до 4 пакетов, при этом его функциональные возможности должны обеспечивать работу без увеличения циклового пробега при погрузке.

– 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 транспортного средства, осуществляющего транспортирование пакетов к месту хранения. Рациональная грузовместимость магистрального транспортного средства, осуществляющего транспортирование пакетов из блоков к месту хранения, 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 изменения емкости накопителя не всегда обеспечивает необходимый результат. 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=5 рациональная емкость накопителя составляет два пакета, при L/lз=6 минимальное количество рядов равно трем независимо от вместимости прицепного накопителя. Анализ показывает, что увеличение вместимости прицепного накопителя приводит к росту грузооборота агрегата от 6,2 до 28,9 %. Расширение функциональных возможностей прессовального агрегата позволяет повысить эффективность сборочно-транс­портного процесса, в комбинации с оборотными перевозками обеспечивается снижение: в 2,6-2,8 раза затрат денежных средств; затрат труда на 19,1-26,2%; потребности в тракторах-тягачах, на малом плече до 7 км на 1 единицу, на плече перевозок до 10 км на 2 единицы.

6. Установлено, что повышение от 11 до 38% производительности сборочно-транспортной системы на заготовке грубых кормов обеспечивается за счет расширения функциональных возможностей агрегатов при механизации и автоматизации выполнения основных и вспомогательных транспортных операций. Комплекс сцепных устройств к полевой уборочной машине МПУ-150 обеспечивает механизированную замену технологических емкостей без остановки агрегата, что позволяет сократить время замены прицепа более чем в 3 раза, повысить производительность 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%.

7. Экспериментальные исследования подтвердили работоспособность разработанных средств механизации вспомогательных транспортных операций сборочно-транспортных систем, при этом обеспечивается без затрат ручного труда механизированное: присоединение порожней технологической емкости к уборочной машине (0,65 мин) и отцепка груженой; соединение двух и более прицепов в поезд (формирование поездов); прицепка поезда к транспортному тягачу (0,5 мин) и стыковка их гидромагистралей (0,02 мин). Предложена конструкция автоматического сцепного устройства для трактора-тягача, работающего по схеме оборотных перевозок, обеспечивающего прицепку и отцепку прицепов (технологических емкостей) без затрат ручного труда, суммарное время цикла составляет 1,9 мин.

8. В результате выполненного исследования разработаны новые компоновочные схемы самозагружающегося транспортного средства низкорамного типа для сбора и транспортирования рулонов вместимостью 2-8 рулонов. Рациональная грузовместимость низкорамного транспортного средства при расстояниях перевозки до 10 км должна составлять 6-8 пакетов. Экспериментально установлено, что работоспособность транспортного средства обеспечивается, если продольные пальцы разнесены по длине бруса с расстоянием в парах не более 2/3 от диаметра перевозимых рулонов и расстоянием не менее 1/3 от диаметра рулона между парами продольных пальцев. Транспортные агрегаты рациональной грузовместимости при прямых перевозках до 10 км превосходят по эффективности в 1,5-2 раза другие агрегаты, затраты труда при этом снижаются в 2-2,1 раза.

9. Разработаны компоновочные схемы большегрузных (вместимостью от 50 до 100 м3)транспортных средств: ТС-1 - разгружающегося без опрокидывания платформы; ТС-2 - транспортного средства с откидными боковыми емкостями; ТС-3 - транспортного средства с кузовом переменного объема. Транспортные средства имеют функцию уплотнения материала, что позволяет, как показали экспериментальные исследования, 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 функциональных возможностей позволяют увеличить, в сравнении с аналогом, производительность 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.

10. Количественную оценку уплотняющего воздействия на почву движителей технологических и транспортных машин целесообразно оценивать коэффициентом уплотнения Ку, который принимает значения 0< Ку< 1. Предпочтение следует отдавать вариантам сбора пакетированного материала, при которых Ку 0. 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 %.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. А.с. 1183411. Устройство для запирания и отпирания откидного борта кузова самосвала / Ю.Н. Блынский, В.Д. Игнатов, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь. - Опубл. в Б.И. №37, 1985.

2. А.с. №1206140. Транспортное средство для перевозки легковесных сельскохозяйственных грузов / Ю.Н. Блынский, Ю.А.Гуськов, П.В. Атаманицын, 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. Миркитанов. - Опубл. в Б.И. №43, 1986.

4. А.с. № 1321615. Транспортное средство для перевозки легковесных сельскохозяйственных 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. Блынский, С.А. Голубь, С.А. Гуськов. - Опубл. в Б.И. № 33, 1987.

6. А.с. № 1341075. Транспортное средство для перевозки легковесных сельскохозяйственных 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. Гуськов, 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 сельскохозяйственных 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 перегрузки 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 поезда / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь. - Опубл. в Б.И. № 45, 1988.

12. А.с. № 1533909. Транспортное средство для перевозки легковес­ных сельскохозяйственных 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. Ярмашев, Ю.А. Гуськов. - Опубл. в Б.И. № 11, 1990.

1. Патент РФ № 2010477. Автоматическая сцепка для присоединения прицепов к полевой уборочной машине / Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь, Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Ярмашев, А.Ф. Самойленко, В.А. Скрипников. - Опубл. в Б.И. № 7, 1994.

2. Патент РФ №2034426. Автоматическая сцепка для присоединения прицепов к полевой уборочной машине / С.А. Голубь, Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, А.Ф. Самойленко. - Опубл. в Б.И. № 13, 1995.

3. Патент РФ № 2040143. Способ уборки стеблевых культур и устройство для его осуществления / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь. - Опубл. в Б.И. №21, 1995.

4. Патент РФ № 2047287. Транспортное средство для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь, Ю.Г. Панасенко, В.И. Матюха. - Опубл. в Б.И. № 31, 1995.

5. Патент РФ № 2088426. Сцепное устройство тягача и прицепа с механизмом автоматического соединения их гидросистем / С.А. Голубь, Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, И.В. Тихонкин. - Опубл. в Б.И. № 24, 1997.

6. Патент РФ № 2108022. Транспортное средство для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский, С.А. Голубь, И.В. Тихонкин. - Опубл. в Б.И. № 10, 1998.

7. Патент РФ № 2176442 Способ уборки зерновых культур / Ю.А. Гуськов, А.В. Шинделов, И.В. Тихонкин, Е.М. Марущенко. - Опубл. в Б.И. №34, 2001.

1. Гуськов Ю.А. Интенсификация транспортного обслуживания кормоуборочных комбайнов / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский // Техника в сельском хозяйстве. - 1986. - №6. - С. 16-17.

2. Блынский Ю.Н. Определение тяговых параметров уборочного агрегата при работе с основной и резервной технологическими емкостями / Ю.Н. Блынский, С.С. Торбунов, Ю.А. Гуськов // Сиб. вестн. с.-х науки.- 1986.- № 5.- С. 76-80.

3. Гуськов Ю.А. Грузооборот прессовального агрегата с накопителем рулонов // Механизация процессов в растениеводстве и кормопроизводстве: материалы междунар. науч. конф. (Новосибирск, 18-20 июня 1996 г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т. СибИМЭ СО РАСХН. Гумбольд. ун-т, с.-х. фак. (г. Берлин).- Новосибирск, 1997.- С. 17-20.

4. Гуськов Ю.А. Определение среднего пробега транспортного средства при сборе пакетированного биологического материала / Ю.А. Гуськов, О.В. Мамонов // Там же.- С. 21-25.

5. Блынский Ю.Н. Быстро высушить и эффективно убрать. Технология заготовки сена / Ю.Н. Блынский, Ю.А. Гуськов, И.В. Тихонкин // Новое сельское хозяйство.- 1998. - №2.- С. 52-56.

6. Гуськов Ю.А. Логистический подход при формировании процедур технологии сбора пакетированного урожая / Ю.А. Гуськов, Ю.И. Атаманов // Механизация процессов в растениеводстве и кормопроизводстве: материалы 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).- Новосибирск, 1998.- Ч.1.- С. 29-32.

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

8. Гуськов Ю.А. Рациональные технологии сбора и транспортирования прессованного в рулоны сена / Ю.А. Гуськов, И.В. Тихонкин // Проблемы стабилизации и развития сельскохозяйственного производства Сибири, Монголии 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.

9. Гуськов Ю.А. Пути снижения переуплотнения почвы при выполнении сборочно-транспортных работ / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский // Меха­низация сельскохозяйственного производства в начале в.: материалы междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 18-19 апреля 2001г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т.- Новосибирск, 2001.- С. 13-18.

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

11. Гуськов Ю.А. Технологические схемы и средства механизации для сбора и транспортировки рулонов сена: рекомендации / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский, И.В. Тихонкин, С.А. Голубь; Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2003. - 23 с.

12. Гуськов Ю.А. Тягово-стыковочное устройство для механизированного соединения гидросистем тягача и прицепа: рекомендации / Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский, И.В. Тихонкин, С.А. Голубь; Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2003.- 10 с.

13. Гуськов Ю.А. Исследование технологической схемы последовательного сбора и транспортирования рулонов растительной массы // Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства: материалы междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 22-23 апреля 2003 г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2003. – С. 18-21.

14. 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.

15. Тихонкин И.В. Специализированные транспортные средства в технологиях 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. (Новосибирск, 18-19 ноября 2004 г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2004.- Ч.2.- С. 347-352.

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

17. Гуськов Ю.А. Определение энергозатрат при рядном способе сбора прессованного в рулоны корма // Современные и перспективные технологии в АПК Сибири: материалы междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 8-9 июня 2006 г.) / Новосиб. гос. аграр. ун-т. – Новосибирск, 2006. – С. 42-44.

18. Тихонкин И.В. Возможности применения сенсорной техники при заготовке кормов в условиях Западной Сибири / И.В. Тихонкин, Ю.А. Гуськов, Ю.Н. Блынский // Там же. – С. 44-47.

19. Гуськов Ю.А. Исследование стратегий сбора и транспортирования прессованного корма // Сиб. вестн. с.-х науки.- № 4.- 2006.- С. 106-111.

20. Разработка валкообразователя для формирования травяного валка легковентилируемой структуры (Отчет заключительный 2001-2006 гг.) // Новосиб. гос. аграр. ун-т; рук. и отв. исполнитель Ю.А. Гуськов - № ГР 01.200.201139.- Новосибирск, 2006.- 26 с.

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

22. Гуськов Ю.А. Рациональные технологические схемы и технические средства для сбора и транспортировки грубых кормов / монография; Новосиб. гос. аграр. ун-т.- Новосибирск, 2006.- 150 с.

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

24. Гуськов Ю.А. Технологические схемы и транспортные средства для перевозки рассыпного сена: рекомендации / Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2007. - 24 с.

Подписано к печати 20 марта 2007 г. Формат 60 х 841/16

Объем 1,5 уч.-изд. л. Изд. №74 Заказ №34

Тираж 100 экз.

Отпечатано в мини-типографии Инженерного института НГАУ

690039, г. Новосибирск, ул. Никитина, 147