Обоснование состава МТП в соответствии с принятым севооборотом
Состав машинно-тракторного парка
Общие положения
Для расчета состава МТП в общем случае могут быть использованы экономико-математические методы на базе ЭВМ (для этого существуют специальные компьютерные программы). При этом одновременно решаются задачи выбора как марочного, так и качественного состава МТП.
Учитывая, что перечень с.-х. культур и объем работ в масштабе бригады, отделения, фермерского хозяйства сравнительно небольшой, для обоснования состава МТП будем использовать упрощенные методы оптимизации.
Решение задачи осуществляется в два этапа. Сначала обосновывается рациональный марочный состав тракторов на основе составления годового плана механизированных работ, затем строится график загрузки для каждого тягового класса тракторов и определяется их общее количество.
Приближенным критерием, при таком решении задачи, служит минимальное число тракторов каждой марки при условии своевременного и качественного выполнения всех работ.
Составление годового плана механизированных работ
Годовой план механизированных работ выполняем в виде развернутых
Технологических карт (табл. 2.1) для каждой с.-х. культуры.
Над технологической картой указывают:
-наименование с.-х. культуры;
— урожайность основной и побочной продукции ;
-культура — предшественник (для всех вариантов — озимая пшеница);
— удаленность полей от тока и складов (для всех вариантов — 5 км).
В графе 2. Записываем наименования всех операций (включая стационарные) по возделыванию данной с.-х. культуры. Первая операция начинается с момента, когда поле освободилось от предшественника. Заканчивается технология полным вывозом урожая с поля. Технологические операции выбираются из технологических карт, которые имеются в хозяйстве или типовых технологий, описанных в литературе [6,8,13]. Операции кроме наименования включают: глубину обработки, норму высева семян и полива, дозу внесения удобрений и гербицидов и т. д.
Графа 3. Полевые работы: вспашка, культивация, посев и т. д. измеряются — в гектарах. Работы, связанные с транспортировкой, погрузкой, разгрузкой измеряются в тоннах.
В графе 4. Приводим объем работ в единицах измерений графы 3. На полевых работах: вспашка, культивация, боронование и т. д. объем равен площади поля под заданную культуру.
В графе 5. Указываем календарные сроки начала выполнения работы. Для ориентира можно взять следующие ключевые сроки основных операций. С учетом окончания уборки предшественника — озимой пшеницы, начало первой операции с 01.08. Начало остальных работ расставляют между ключевыми, т. е. началом первой операции и посевом (посадкой), посевом и уборкой культуры.
В графе 6. Указываем количество рабочих дней на выполнение данной операции. Количество рабочих дней выбирается самостоятельно в зависимости от объема роботы и производительности агрегата (обычно 2… 10 дней). После построения графика загрузки тракторов количество рабочих дней может корректироваться.
Графы 7,8,9. Отражаем состав агрегата для выполнении операции: трактор, марку и количество с. х. машин.
В графу 10. Включается количество человек ПЧел работающих с данным агрегатом (механизаторов и вспомогательных рабочих).
В графе 11, 12. Записываем часовая производительность агрегата WЧ (полевые операции — га/ч, погрузочные и транспортные — т/ч) и продолжительность рабочего дня с учетом количества смен (рекомендуется выбирать не менее 2 смен
14 часов).
(1)
где WСм — сменная производительность агрегата в заданных условиях.
Рассчитывается по формуле:
(2)
где 
— рабочая ширина захвата, м;
— рабочая скорость движения, км/ч;
-нормативная продолжительность смены, ч,
для обычных безвредных работ = 7 ч.,
при работе с ядохимикатами Таи = 6 ч,
при уборочных работах допускается Тем =10 ч.
— коэффициент использования времени смены, в зависимости от организации работы, длины гона и рабочей ширины захвата составляет =0,75… 0,9 для расчетов можно взять =0,8
В графе 13. Определяем расход топлива G на единицу работы по формуле:
(3)
где: GТ — часовой расход топлива (паспортные данные трактора) при номинальной эффективной мощности двигателя, кг/ч;
В графе 14. Определяем расход топлива GF (кг) на весь объем работ F путем перемножения граф 4 и 13.
GF F·G (4)
В графе 15. Определям требуемое количество смен NСм для выполнения
Данной операции путем деления объема работы F из графы 4 на часовую
Производительность WЧ (графы 11) и время смены (графы 12):
(5)
В графе 16. Определяем объем работы на данной операции в условных
Эталонных гектарах FY (у. э.га) путем умножения количество часов, затраченных
Трактором на этой работе TТрI на коэффициент перевода КПер:
·KПер (6)
Где: 
— Количество часов, затраченных трактором на выполнение
Донной операции, час;
— Коэффициент перевода в усл. эталонные тракторы
Перевод в условные эталонные гектары осуществляется только для работ, которые выполняют трактора.
В графе 17. Рассчитываем количество агрегатов NМТА .Для данной операции путем деления объема работ F (графа 4) на производительность одного МТА за указанное количество рабочих дней Др (произведение граф 11,12,6).
(7)
где: 
— графа 12 — продолжительность рабочего дня 
,
Зависит от продолжительности Тсм и количества смен в течении суток
— коэффициента сменности 
ДР — количество рабочих дней, графа 6;
WЧ ·Тд =WСут — производительность за сутки;
WЧ · Тд ·Др — производительность за Др дней.
Полученное значение Округляют до целого числа в большую сторону.
В графе 18.Определяем общую потребность в людях для данной операции путем умножения значений граф 10 и 17, т. е. Пцел · 
В графе 19.Определяем затраты рабочего Звр Времени (чел-ч) На единицу работы (на1т Или 1га) Путем деления количество человек Пцел (механизаторов и рабочих), находящихся на одном агрегате (графа 10), на часовую
Производительность WЧ (графа 11).
, 
(8)
В графе 20. Произведением Звр · F (графа 4 на гафу 19) определяют затраты рабочего времени (чел· ч) На выполнение операции.
В нижней строчке технологических карт следует проводим суммирование по расходу топлива (графы 13, 14) и затратам рабочего времени (графы 19, 20) на весь объем работ (т, е. расход топлива и затраты рабочего времени за год), а также рассчитать расход топлива (указать под графой 14) и затраты рабочего времени (под графой 20) приходящиеся на 1т урожая.
По развернутым технологическим таблицам подчитываем количество тракторо-смен для классов 1,4 кН и 3,0 кН.
2.2. Построение графиков загрузки тракторов тягового класса 1,4 и 3,0 кН
Построение выполняется в три этапа.
Первый этап — предварительный расчет.
На первом этапе определяем ориентировочное число тракторов для МТП. Для чего по технологическим картам всех культур определяют общее количество нормосмен отдельно для тракторов тягового класса 1,4 кН и отдельно для класса 3,0 кН. Полученные значения делят на соответствующие примерные среднегодовые выработки тракторов тягового класса 1,4 и 3,0 кН. Полученное число тракторов класса 1,4 и 3,0 и есть, то количество, которое необходимо для выполнения заданного годового объема работ.
Второй этап — Построения графиков загрузки тракторов.
Для определения окончательного числа тракторов, необходимого для выполнения всего объема работ, и их востребованности по периодам работ строим графики загрузки тракторов отдельно для каждого тягового класса.
Данные для построения берут из таблиц 2.1.
На графике загрузки по оси абсцисс откладываем месяца. Месяца делят на декады (по три в одном месяце), а декады на календарные дни (в 1 декаде -10 дней). По оси ординат откладывают количество тракторов. Таким образом, каждая операция на графике выглядит в виде прямоугольника, одна сторона которого по оси абсцисс (горизонтали) показывает, когда и сколько дней длилась операция, а по оси ординат (вертикали) сколько тракторов данного тягового класса было в ней задействовано, Площадь прямоугольника соответствует объему выполненной работы в тракторо-днях.
Графики загрузки строится для каждого тягового класса тракторов отдельно.
Располагаются графики один под другим, так, чтобы по вертикали совпадали одноименные месяца их работы.
Третий этап — Корректировка графиков.
При построении графиков обнаруживаются «пики» и «провалы», а также периоды, когда трактора не работают. Это указывает на неравномерность их использования. Поэтому график необходимо скорректировать, срезать (разгрузить) «пики» и заполнить (загрузить) «провалы», т. е. перераспределить работы тракторов по времени,
Эта задача выполняется одним из следующих способов:
Во-первых, начало работы МТА смещается на незагруженный период или увеличивается ее продолжительность в пределах агротехнического срока.
Во-вторых, увеличивается продолжительность работы в течении суток за счет количества смен, если имеется достаточное для этого число механизаторов.
В третьих, работа передаются другому агрегату, который менее загружен.
В четвертых, снижается количество агрегатов за счет их замены на более производительные. Например, дваТ-150К+ПЛН-5-35 на К-701+ПТК-9-35 и т. п..
Четвертый этап — Внесения изменения в таблицах 2.1.
После корректировки графиков необходимо внести соответствующие изменения в таблицы 2.1 механизированных работ. В таблицах 2.1 могут изменится отдельные показатели (начала и продолжительность операций, продолжительность рабочего дня), а в случае замены марки агрегата — вся строка.
Пятый этап ~ построение графинов потребления топлива.
График потребления топлива строится (накладывается) на графике загрузки тракторов.
Для построения используют данные таблиц 2.1 (расход топлива годовой и по
Операциям).
С правой стороны строят вертикальную ось и в выбранном масштабе наносят шкалу годового расхода топлива для тракторов данного класса (1,4, или
3,0).
Построение начинают из точки горизонтальной оси, соответствующей началу сельскохозяйственных работ (расход топлива равен 0). Вторая точка это пересечение дня конца первой операции (горизонтальная ось) и величины топлива на ее выполнение (ось G), Полученные точки соединяются отрезком.
Если следующую работу выполняют без разрыва с первой во времени, то точку для нее находят на пересечении вертикали, проведенной от дня окончания этой операции (горизонтальная ось) и горизонтальной линии, проведенной от оси G напротив величины равной сумме топлива первой и второй работ. Найденную точку соединяют с концом первого отрезка
Аналогично строят отрезки интегральной кривой для всех последующих работ. Если есть периоды, где работы не выполняются, то на этих промежутках отрезки графика проводят горизонтально.
При помощи интегральных кривых анализируют показатели использования машин, определяют потребность в топливе и смазочных материалах, транспортных средствах, планируют техническое обслуживание машинно-тракторного парка. Темп работ определяют по углу наклона кривых, Чем больше угол наклона, тем выше темп.
2.3. Рекомендуемый состав МТП
На основании скорректированных таблиц 2.1, показать полученный состав МТП заполнив таблицу 2.2.
Таблица 2.2. — Результаты Оптимизации состава МТП (подразделения)
| Марки тракторовИ с.-х. машин | Количество техники | ||
| Фактическое (имеется сейчас) | Расчетное (полученное в проекте) | ||
| 1. МТЗ-80 | 3 | 2 | |
| 2. ЮМЗ-6 | 1 | 1 | |
| 3. Т-150К | 2 | 2 | |
| 4. Т-150 | 3 | 1 | |
| 5. ДТ-75М | 2 | 1 | |
| 6. ЛДГ-15 | 1 | 1 | |
| 7. ПРТ-10 | 1 | 1 | |
| 8. ПЛН-5-35 | 2 | 1 | |
| 9. КПС-4 | 2 | 2 | |
| 10. ОПШ-15 | 2 | 1 | |
| 11. БЗСС-1 | 3 | 21 | |
| 12. СУПН-8 | 1 | 1 | |
| 13. КРН-5,6 | 3 | 1 | |
| 14. РУН-151Р МГ- | 2 | 1 | |
| 15. 1РМГ-4 | 1 | 1 | |
| 16. СЗ-3,6 | 3 | 1 | |
| 17. 3ККШ-6 | 3 | 1 | |
| 18. ПОУ | 3 | 1 | |
После таблицы 2.2 необходимо сделать вывод по полученным двум составам МТП — фактическому, который имеется в подразделения и расчетному, полученному в курсовом проекте. В выводе указать основные причины расхождения в количественном и марочном составе двух МТП.
2.4. Построение годового плана ТО для тракторов
В процессе эксплуатации машины изменяют основные показатели работы: качество выполнения технологических операций, производительность, надежность, экономичность и т. д. Это объясняется, прежде всего, нарастанием износа трущихся поверхностей деталей, нарушением правил эксплуатации и регулировок. Чтобы поддержать техническое состояние машин необходимо проводить техническое обслуживание (ТО) — комплекс мероприятий для поддержания исправности и работоспособности машин при подготовке к использованию, транспортировки и хранении.
Годовое планирование включает в себя разработку графика ТО для тракторов.
Число ТО и ремонтов определям на основе расхода топлива на трактор каждой марки. Планируемый расход топлива определяем по графикам расхода топлива и заносят в план ТО и ремонта согласно таблице 2.3.
Таблица 2.3. заполняем следующим образом:
В Графе 1 — указываем класс трактора (в верхней ячейке класс -1,4., нижней — класс 3,0).
В Графе 2 — расход топлива каждым трактором за год; для моего расчета примем его одинаковым для каждого трактора (усредненным). Находим его следующим образом:
(9,10)
Где 
— средний расход топлива для тракторов тягового класса 1,4. кг;
— Средний расход топлива для тракторов тягового класс 3,0, кг;
,
— годовой (суммарный) расход топлива соответственно для всех тракторов класса 1,4, и класса 3,0, кг (см. графики загрузки тракторов тягового класса 1,4 кН и 3,0 кН);
, 
— количество тракторов соответственно тягового класса 1,4 кН или 3,0 кН, используемых на сельхозработах;
В Графе 3 — номер трактора в каждом классе по порядку: 1,2,3,4 и т. д..
В Графе 4 — последний вид ТО по каждому трактору; для курсового проекта примем их в порядке возрастания (с верхней ячейки в низ): Н, ТР, КР, затем все повторяется Н, ТР, КР и т. д. Здесь Н — новый трактор.
В Графах 5. 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19- количество израсходованного топлива, начиная с первого дня начала сельскохозяйственных работ до месяца соответствующей графы (включая месяц графы). Данные берем для тяговых классов 1,4 и 3,0 из соответствующих им графиков загрузки тракторов.
В Графах 6, 8, 10 12, 14, 16, 18, 20 — указываем ТО соответствующее количеству израсходованного топлива к этому времени (включая месяцу графы).
Вид ТО определяется согласно универсальной системе периодичности проведения ТО.
Таблица 2.4 – Периодичность обслуживания тракторов
| Трактор | Периодичность, кг израсходованного топлива | ||
| ТО-1 | ТО-2 | ТО-3 | |
| МТЗ-80 | 675 | 2700 | 10800 |
| ДТ-75 | 650 | 2600 | 10400 |
2.5. Расчет потребности в ГСМ
Расчет годовой потребности в нефтепродуктах ведем на основе годового плана механизированных работ и норм расхода топлива на каждый вид работы с учетом типов машин, имеющихся в хозяйстве. Потребность в смазочных материалах и бензине пускового двигателя определяют по нормативам их расхода в процентном соотношении к основному топливу.
Данные годовой потребности в ГСМ для изучаемых тракторов излагаются в виде таблицы 2.5.
Таблица 2.5. — Годовая потребность бригады в ГСМ
| Марка тракторапо заданию | Годовой расход топлива данным трактором | Моторное масло (всего) | Трансмиссионное масло | Индустриальное масло | Смазочные материалы | ||||||||
| Марка | % | Кг | Марка | % | Кг | Марка | % | Кг | Марка | % | Кг | ||
| МТЗ — 80 | 11630 | М – 8В22 | 3,5 | 406 | ТЭ – 15 — ЭФО | 1,1 | 128 | ИГА -32 | 0,1 | 11,63 | Литол -24 | 0.06 | 6,98 |
| ДТ-74 | 10500 | 4.6 | 483 | 1,2 | 126 | — | — | 0,03 | 3,15 |
2.6. Технико-экономические показателиМТА
| Показатель | ||||
| П/п | Наименование | Обознач. | Значение | Ед. изм. |
| 1 | Суммарный объем работ в у. э.га для тракторов тягового класса 1,4 и 3,0 | Σ F у1,4Σ F у3.0 | 648,989487,91 | У. э.га у. э.га |
| 2. | Суммарный обьем работ в у. э.га для всех тракторов | Σ F У | 1136,899 | Уэ. га |
| 3. | Общее число физических тракторов | Σ пТр | 3 | Тр-ров |
| 4. | Число тракторов тягового класса 1,4 и 3,0 | П1,4П3,0 | 21 | Тр-ровТр-ров |
| 5. | Общее число эталонных тракторов всех тяговых классов | Σ пЭ. тр | 2.6 | Эт. тр. |
| 6. | Коэффициент перевода в условные эт. тракторы для заданных марок тракторов | КПер1,4КПер3,0 | 0,701,00 | У. э.га / ч |
| 7. | Общая площадь возделываемых 4 полей | Σ F | 275 | Га |
| 8. | Суммарное количество нормосмен отдельно для тракторов тягового класса 1,4 и 3,0 (из таблиц 2.1) | Σ пСм1,4Σ пСм3,0 | 79.1362.49 | Смен смен |
| 9. | Дни рабочие в году (можно подсчитать самостоятельно | ДР | 151 | Дней |
| 10. | Календарные дни (по графику загрузки), когда работают трактора класса 1,4 и 3,0 | ДР1,4ДР3,0 | 8566 | Дней дней |
| 11. | Суммарный расход топлива отдельно для тракторов класса 1,4 и класса 3,0 | Σ G1,4Σ G3,0 | 12940.28571.02 | КгКг |
| 12. | Суммарный расход топлива для тракторов всех классов | Σ Gт | 21511,22 | Кг |
| 13. | Суммарные затраты рабочего времени для всех тракторных работ | ΣЗвр | 2307.52 | Чел. ч |
2.6.1. Годовая наработка (в у. э.га) на 1 условный эталонный трактор (эт. тр):
(11)
Где: ПЭ. тр = П1,4 · кПер1,4 + П3,0 · кПер3,0 — общее число эталонных тракторов
пЭ. тр=0,7·2 +1·1=2.4 (12)
2.6.2. Годовая наработка (в у. э.га) на 1 физический трактор (тр.):
(13)
2.6.3. Плотность механизированных работ на возделываемых полях:
(14)
2.6.4. Сменная производительность (У. э.га за смену) Тракторов класса 1,4 и 3,0:
(15)
(16)
2.6.5. Коэффициенты сменности для тракторов класса 1,4 и 3,0:
(17)
(18)
2.6.6. Коэффициенты использования тракторов класса 1,4 и 3,0:
(19)
(20)
2.6.7. Расход топлива в кг на 1 у. э.га для тракторов тягового класса 1,4 и 3,0, а также в общем для тракторов всех классов:
кг/га (21)
кг/га (22)
кг/га (23)
2.6.8. Затраты труда (рабочего времени) чел.· ч на у. э.га:
(24)