Методы расчета состава МТП

Общие требования к выбору типов энергетических средств и рабочих машин

Типы энергетических средств и рабочих машин выбирают с учетом следующих основных требований: высокое качество вы­полнения работ в соответствии с агротехническими требования­ми; высокая производительность при наименьшем расходе ресур­сов (трудовых, топливно-энергетических, материальных, финан­совых); обеспечение безопасных условий работы механизаторов (эргономические требования); наименьшее отрицательное воздей­ствие на окружающую среду (почву, воздух, воду, культурные рас­тения и т. д.) — экологические требования.

Полный учет всех этих требований также сложен, и для его вы­полнения необходим комплекс конструктивных и эксплуатацион­ных мероприятий.

Для эксплуатации важно, чтобы из реализуемых на рынке энергетических средств и рабочих машин инженерно-технические работники выбирали те, которые наиболее полно удовлетворяют изложенным ранее требованиям и условиям данной зоны и кон­кретного хозяйства.

Однако для выполнения каждой операции с учетом класса дли­ны гона невозможно содержать отдельный трактор с соответствую­щими рабочими машинами, так как это ведет к многомарочности МТП и общему увеличению стоимости работ. Поэтому энергети­ческие средства и рабочие машины должны быть по возможности универсальными, чтобы выполнять разные работы в течение всего года. При этом сокращается число марок МТП и увеличивается го­довая загрузка энергетических средств и рабочих машин.

Основной экономический показатель правильности выбора ти­пов и числа энергетических средств и рабочих машин — минимум суммы приведенных затрат на выполнение всех работ в хозяйстве за год. Эта важнейшая задача и решается при обосновании опти­мальной структуры и состава МТП.

Для расчета состава МТП используют три основных метода: построение графиков машиноиспользования по маркам тракто­ров; экономико-математический, или метод математического мо­делирования; нормативный.

3.1. Метод построения графиков машиноиспользования по мар­кам тракторов основан на базе общей методики определения по­требности в оборудовании, рабочей силе и т. д., применяемой во всех отраслях хозяйственной деятельности. Этот метод универса­лен и лежит в основе всех остальных методов. На основе этого метода решаются задачи трех типов: эффективного использования существующего состава МТП; постепенного обновления состава МТП путем замены списываемых устаревших машин новыми пер­спективными; обоснования перспективного состава МТП с уче­том среднесрочных и долгосрочных планов развития хозяйства.

Основа составления графиков машинопользования во всех слу­чаях — соответствующие годовые календарные планы механизи­рованных работ (текущие, среднесрочные или перспективные дол­госрочные*). С учетом передового и собственного опыта, а также научных исследований специалисты хозяйства по экспертным мето­дам выбирают перспективные марки тракторов (не более 3...5 ма­рок) и рабочих машин. Затем на базе этих тракторов и машин рас­считывают составы соответствующих агрегатов и определяют их требуемое число с учетом объема работы и календарных сроков выполнения. Если одну и ту же работу можно выполнять несколь­кими тракторами, то выбирают наиболее эффективный с учетом годовой занятости тракторов всех марок. Затем строят соответству­ющие графики машиноиспользования для всех марок тракторов и после их корректировки вычисляют требуемое число тракторов и машин каждой марки по наибольшей их потребности на графике машиноиспользования.

График машиноиспользования строят отдельно для каждой марки трактора. По оси абсцисс графика последовательно откладывают месяцы года в таком масштабе, что­бы можно было учитывать отдельные дни.

Рисунок 18.1 – Построение графика использования машин

По оси абсцисс для каждой работы, выполняемой тракторами данной марки, откладывают календар­ные сроки с датами начала и конца. Через границы этих сроков проводят вертикальные линии до пересечения с горизонталью, со­ответствующей требуемому числу агрегатов и соответственно тракторов для выполнения данной работы. Полученный при этом прямоугольник обозначают номером соответствующей работы сводного плана механизированных работ.

Если в эти же сроки выполняют другую работу, то требуемое для ее выполнения число тракторов отсчитывают от предшествую­щего по принципу «кладки кирпичей».

Построив аналогичным образом прямоугольники для всех ви­дов работ, получают первоначальный вариант графика машиноиспользования тракторов данной марки. По физическому смыслу прямоугольники соответствуют требуемым агрегато-дням для вы­полнения каждой работы. Аналогично строят графики машиноиспользования для трак­торов других марок. При этом для удобства корректировки оси ординат всех графиков располагают по одной вертикали с одина­ковыми масштабами времени по горизонтальной оси.

Корректировка графиков машиноиспользования. Ее проводят для уменьшения как общей потребности в тракторах, так и в тракто­рах отдельных марок; увеличения годовой занятости тракторов; более равномерного распределения работ между разными марка­ми тракторов.

Графики машиноиспользования корректируют следующими ос­новными способами: перераспределением работ между трактора­ми разных марок; изменением продолжительности рабочего дня за счет соответствующего изменения коэффициента сменности в пределах, допускаемых трудовым законодательством; изменением ранее принятых календарных сроков выполнения работ в преде­лах, допускаемых агротехническими требованиями. Перераспре­деление работ между тракторами разных марок необходимо в том случае, когда в период пиковой потребности в тракторах одной марки имеются простаивающие тракторы другой марки, которые могут выполнить соответствующие работы. При этом необходимо внести соответствующие изменения в сводный план механизированных работ.

Изменение продолжительности рабочего дня также способствует в допустимых пределах умень­шению потребности в тракторах. Корректировка за счет изменения календарных сроков выполнения работ возможна только в том слу­чае, если при составлении сводного плана механизированных работ были приняты уменьшен­ные оптимальные сроки по сравнению с предельно допустимыми. Требуемое эксплуатационное число тракторов каждой марки определяют по наибольшей (пиковой) их потребности на каждом графике машиноиспользования, как показано на рисунке. Ин­вентарное требуемое число тракторов каждой марки с учетом воз­можных простоев по техническим причинам

n_т.инв.= n_ТЭ/К_Г, (18.1)

где n_ТЭ — эксплуатационное число тракторов данной марки по графику машино­использования;

К_Г — коэффициент готовности.

Усредненное значение К_Г принимают по статистическим дан­ным в диапазоне К_Г = 0,85...0,99 с учетом марки трактора и условий работы.

Методом построения аналогичных графиков можно опреде­лить потребность по маркам в транспортных средствах, в зерно­уборочных комбайнах и т. д.

На основании графиков машиноиспользования можно решать практически все задачи, связанные с МТП, включая обоснование перспективного состава МТП и повышение эффективности ис­пользования имеющегося машинно-тракторного парка.

Оперативное построение и использование графиков загрузки тракторов существенно упрощаются при использовании совре­менной вычислительной техники. Особенно эффективны подоб­ные графики загрузки в небольших фермерских хозяйствах с чис­лом тракторов до трех-четырех.

Основные преимущества описанного метода — простота, дос­тупность, наглядность и оперативность без необходимости исполь­зования сложной вычислительной техники. Недостатки метода зак­лючаются в экспертном подходе при выборе марок тракторов и рабо­чих машин, включая распределение объемов работ между ними.

Такой подход не всегда отвечает современным требованиям высокой производительности и ресурсосбережения.

3.2. Экономико-математический метод, или метод математичес­кого моделирования, принципиально отличается от ранее описан­ного метода тем, что на строго научной основе определяются оп­тимальные (наилучшие в заданных условиях) марки и численный состав МТП.

Математическая модель содержит конкретный критерий (цель) оптимальности и соответствующие ограничения, связанные с ограниченной площадью пашни, наличием механизаторских кад­ров и т. д.

В качестве критерия оптимальности наиболее часто исполь­зуют минимум суммы приведенных затрат С_п∑, руб., на выполне­ние всех работ в хозяйстве, который можно записать в обоб­щенном виде:

С_п∑ → min. (18.2)

Оптимальное решение этой сложной задачи можно найти толь­ко на базе современных вычислительных машин с большим объемом памяти, так как требуется большой объем исходной информации.

Решение по специальной программе осуществляется пример­но по изложенной ранее схеме построения графиков машино­использования, и при необходимости результаты оптимизации так­же могут выдаваться в виде оптимальных графиков машино­использования.

Однако в данном случае перебирают все основные варианты выполнения каждой работы и в конечном итоге устанавливают та­кие оптимальные марки и численный состав МТП, который удов­летворяет условию критерия (18.2).

Основные недостатки этого метода: сложность и несовершен­ство имеющихся программ, которые не позволяют оперативно ис­пользовать их в условиях хозяйств, особенно фермерских; труд­ность практической проверки оптимальности получаемого состава МТП. Несмотря на имеющиеся трудности, будущее все-таки за этими методами.

3.3. Нормативный метод обоснования состава МТП заключается в следующем. На основе описанного экономико-математического метода в научно-исследовательских институтах определяют марки тракторов и нормативы их оптимальной потребности в расчете на 100 га пашни для каждой группы типовых или модельных хозяйств с учетом структуры посевов и других факторов.

Зная принадлежность конкретного хозяйства к тому или другому типу, специалисты устанавливают число тракторов и рабочих машин каждой рекомендуемой марки в соответствии с формулой

n_м = F_nZ_н/100, (18.3)

где F_п – площадь пашни хозяйства, га;

Z_н – нормативная потребность в расчете на 100 га, или нормативный коэффициент.

Численные значения для различных зон и типовых хозяйств издают в виде нормативных справочников.

Например, для различных хозяйств области сред­няя нормативная потребность в тракторах и в некоторых дру­гих машинах в расчете на 100 га пашни составляет: гусеничных тракторов Т-150 — 0,143; колесных тракторов общего назначения Т-150К —0,035; универсально-пропашных тракторов МТЗ-80 — 0,217; силосоуборочных комбайнов КСС-2,6 — 0,517; плугов полу­навесных ПЛП-6-35 — 0,159 и др.

Подставив приведенные значения Z_н в формулу (18.3), можно рассчитать потребность каждого хозяйства в соответствующих трак­торах и сельскохозяйственных машинах. Например, для хозяйства с площадью пашни F_п = 200 га при Z_н = 0,143 согласно формуле (18.3) потребуется гусеничных тракторов Т-150

n_м = 2000x0,143/100 = 2,86 ≈ 3.

Преимущества этого метода заключается в простоте и доступ­ности для специалистов хозяйств. Однако, как известно, похожих по всем показателям хозяйств не бывает, поэтому нормативный метод менее точен.

В каждом конкретном случае следует пользоваться тем методом обоснования состава МТП, который больше подходит для условий данного хозяйства.

Поскольку в основе всех трех методов обоснования состава МТП лежит общий принцип построения графика машиноиспользования, то логическую последовательность обо­снования состава МТП целесообразно рассмотреть на основе первого метода.

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Что понимается под структурой МТП?

2. Какие факторы учитываются при обо­сновании оптимальной структуры и состава МТП?

3. Перечислите общие требования к выбору типов энергетических средств и рабочих машин.

4. Назовите основные методы расчета состава МТП.

5. В чем суть расчета состава МТП методом построения графиков машиноиспользования по маркам тракто­ров?

6. Назовите методы корректировки графиков машиноиспользования.

7. В чем суть расчета состава МТП экономико-математическим методом?

8. В чем суть расчета состава МТП нормативным методом.

Дата добавления: 2017-02-01