Определение производительности и эксплуатационных затрат при работе машинно-тракторных агрегатов

1.Выписать из табл. 6.1 исходные данные по соответствующему ва­рианту задания.

2.Определить производительность агрегата в заданных условиях W и W_и.

3.Определить затраты труда Н или Н_и.

4.Определить расход топлива на единицу объема выполненной работы q и q _и.

5.Определить прямые эксплуатационные затраты С_Э-> и С_Эи..

6.Определить приведенные затраты С_П и С_Пи

7.Заметить эффективные пути увеличения производительности агрегатов и снижения соответствующих эксплуатационных затрат.

8.Представить основные результаты расчетов в форме таблицы, приведенной в конце задания.

Основные положения

Основной целью задания является освоение студентами современ­ных методов определения и анализа технико-экономических показателей работы машинно-тракторных агрегатов:

производительности;

трудозатрат;

расхода топлива;

прямых эксплуатационных затрат денежных средств;

приведенных эксплуатационных затрат денежных средств.

В результате успешного выполнения всех заданий этого комплекса студент должен получить навыки самостоятельного выбора состава и ре­жимов работы ресурсосберегающих машинно-тракторных агрегатов и оп­ределения количественных значений технико-экономических показателей их функционирования в заданных природно-производственных условиях.

Таблица 6.1

Варианты заданий

Продолжение таблицы 6.1

Продолжение таблицы 6.1

Примечание:

К–комбайнёр, С–сеяльщик, ВР–вспомогательный рабочий

Методические указания по выполнению задания 6

1. Исходные данные выбираются из табл. 6.1.

2. Производительность агрегата зависит не только от скорости и ши­рины захватанно и от множества природно-производственных факторов: длины гона; сложности конфигурации полей; каменистости; потерь времени смены на холостые повороты, на технологическое обслуживание и т.д. Эффективным и наиболее экономичным путём учёта указанных фак­торов при расчете производительности агрегата является использование имеющейся типовой нормативной информации. В связи с этим после­дующие расчеты выполняются на базе такого подхода.

Производительность агрегата в заданных условиях при этом опреде­ляется из равенства

(6.1)

где W, W^T - производительность агрегата соответственно в заданных ти­повых условиях, га/ч; В - рабочая ширина захвата, м; V - рабочая ско­рость, м/с; t - коэффициент использования времени смены в типовых ус­ловиях; К_ОБ -обобщенный поправочный коэффициент времени смены.

Типовые условия работы агрегата при данной длине гона характери­зуются следующими показателями: поля правильной конфигурации (пря­моугольной формы); рельеф ровный; высота над уровнем моря до 500 м; каменистость и препятствия отсутствуют; почвы со средней прочностью несущей поверхности и влажностью до 22 %.

Если агрегат работает в более сложных условиях, то вводятся попра­вочные коэффициенты на производительность по соответствующим показателям. При этом обобщенный коэффициент определяется в виде: произ­ведения частных коэффициентов:

(6.2)

где К_К, К_h, К_C, К_П, К_Р – частные поправочные коэффициенты соответст­венно на каменистость, высоту над уровнем моря, сложность конфигура­ции полей препятствиями, рельеф.

Значения и указанных частных коэффициентов выбираются из табл. 6.2 в соответствии с заданием. Прочность несущей поверхности и влажность условно принимаются соответствующими типовым условиям.

Коэффициент использования времени смены в (6.1) определяется из отношения

(6.3)

где Т_Р – время основной (чистой) работы за смену, с; T_СМ – продолжительность смены, с.

Размерность времени в секундах взята на данном этапе по соображе­ниям удобства вывода формулы для определения производительности аг­регата. Значение Т_СМ – 7 ´ 3600 с соответствует нормативной продолжительности смены.

Многочисленные составляющие баланса времени смены при опре­делении Т_СМ условно можно разделить на четыре группы. К первой группе относятся постоянные составляющие: время на отдых, личные надобно­сти, время получения наряда и др. Вторая группа составляющих потерь времени смены зависит от параметров агрегата и имеет место независимо от фактической выработки агрегата. Такими составляющими являются: время ежесменного технического обслуживания агрегата, время подготовки к переезду на место работы и др. В третью группу включаются потери времени смены, зависящие от фактической выработки агрегата: время хо­лостых поворотов время технологического обслуживания и др. К четвер­той группе относится время основной (чистой) работы. На основании изложенного укрупненный баланс времени смены можно представить, в виде

(6.4)

где Т ₁, Т ₂, Т ₃, Т ₄ – соответствующие группы составляющих баланса време­ни смены, с.

Первая группа составляющих, как указано выше, не зависит от параметров агрегата, поэтому можно принять

(6.5)

Вторая группа составляющих, как показывают статистические дан­ные, увеличивается по мере роста мощности трактора. Особенно нагляд­но подтверждается это положение на примере времени, ежесменного тех­нического обслуживания. Поскольку мощность трактора пропорциональ­на производительности агрегата в единицу времени основной! (чистой) ра­боты, то для этой группы составляющих приближенно можно принять

(6.6)

где П- производительность агрегата в единицу времени основной работы, м²/с; а ₂, в ₂ – коэффициенты, определяемые по статистическим данным.

Таблица 6.2

Значения поправочных коэффициентов

а) на каменистость

б) на высоту над уровнем моря

в) на сложность конфигурационных полей

г) на изрезанность полей препятствиями

д) на рельеф; при угле склона до 1° К_Р= 1, при 1-3° К_Р = 0,97 – на пахотные работы; К_Р = 0,95 – на непахотные работы.

Третью группу составляющих баланса времени смены приближенно можно принять пропорциональной сменной выработке агрегата:

(6.7)

где W_CM =K_W ×B×V×T_P, - смевдая.;выработка;м² К_W – коэффициент пропор­циональности.

Принимая по аналогии с (6.6) П = BV, представим равенство (6.7) в виде

T₃ =K_W ×П×T_P (6.8)

Слагаемое Т ₄, как указано выше, равно времени основной работы T_P, поэтому можно записать:

T ₄ = T_P (6.9)

Подставив полученные значения слагаемых в (6.4), будем иметь:

T_СМ =Т_П + а ₂ + в ₂ × П + K_W ×П×T_P + T_P (6.10)

После деления обеих частей этого равенства на T_СМ с учетом t = Т_Р / Т_СМ, получим развернутое выражение коэффициента использования времени смены:

(6.11а)

где , .

Для уборочных агрегатов значение П = П_и соответствует секундной подаче:

П_И = B× V× u

где и - урожайность, кг/м².

Соответственно коэффициент использования времени смены примет вид:

(6.11б)

На оснований (6.1)–(6.11) производительность соответственно обычных и уборочных агрегатов определяется из равенств:

(6.12а)

(6.12б)

где W – производительность обычного агрегата, га/ч; W_u – производитель­ность уборочного агрегата, т/ч.

П = В× V, м²/с

П = В× V× u, кг/с

Производительность уборочных агрегатов, следует определить также по убранной за час площади по формуле

(6.12в)

где W_uF – производительность агрегатов по убранной площади, га/ч.

Численные значения коэффициентов h_W, а_W, К_W рассчитанные по типовым нормам для соответствующих классов длины гона на каждой операции, приведены в табл. 6.1, а обобщенный поправочный коэффици­ент К_ОБ определяется по формуле (6.2).

3. Трудозатраты при работе обычных и уборочных агрегатов соот­ветственно определяются из равенств:

(6.13а)

(6.13б)

(6.13в)

где Н - трудозатраты для обычных агрегатов, чел.-ч/га; Н_и - трудозатра­ты для уборочных агрегатов, чел.-ч/т; H_uF - трудозатраты для уборочных агрегатов, чел.-ч/ra; т_МЕХ – число механизаторов на данном агрегате, чел.

Численные значения т_МЕХ для соответствующих типов агрегатов приведены в табл. 6.1. При этом на картофелеуборочных агрегатах по ти­повым нормам предусматривается тракторист, комбайнер и в среднем 4 рабочих – переборщиков.

4.Расход топлива на единицу выполненной работы определяется из равенства

(6.14)

где q – расход топлива на единицу обработанной площади, кг/га; G_TР, G_TО, G_TХ – расход топлива двигателем соответственно при рабочем и холостом ходе двигателя при остановленном агрегате, кг/ч; Т_Р, Т_Х, Т_О – продолжи­тельность работы за смену на указанных режимах, ч; W_CМ – наработка агрегата за смену, га.

Определение 0 непосредственно из равенства (6.14) затруднено, по­этому ниже приводится упрощенный метод расчета. Предварительно ра­венство (6.14) следует представить с учетом Т_Р= Т_СМ ×t в виде

(6.15)

Обычно при увеличении ширины захвата и скорости значение t уменьшается, а выражение в скобках увеличивается, поэтому правую часть равенства (6.15) приближенно можно принять постоянной для агре­гатов данного типа при каждом классе длины гона:

Расход топлива q в связи с этим можно определить из упрощенного равенства

(6.16а)

где N_H - номинальная эффективная мощность двигателя, кВт; e _N - коэф­фициент загрузки двигателя; g_е - удельный расход топлива двигателем, г/кВт-ч.

Для уборочных агрегатов с учетом значения W_u из (6.126) и W_uF из (6.12в) расход топлива определяется в расчете на 1 т убранного урожая в_и и на I га убранной площади в_и?.

(6.16б)

(6.16в)

где q _и – расход топлива, кг/т; q _uF – расход топлива, кг/га.

Рассчитанные по типовым нормам значения v«для соответствующих операций и классов длины гона приведены в табл. 6.1. Для e _n и g_e можно воспользоваться усредненными значениями: e _n = 0,90; g_e = 256 r/кВт-ч. Эффективные мощности Nh для соответствующих марок тракторов при­ведены в табл. 6.3

Таблица 6.3

Основные данные по тракторам

Примечание:

Р - реновация; КР - капитальный ремонт; ТР - текущий ремонт; ТО - техническое обслуживание; Ц_Т - цена трактора (в стабильных ценах 1984 г); Т_ГТ - годовая загрузка трактора.

5. Прямые эксплуатационные затраты денежных средств для обыч­ных и уборочных агрегатов определяются из равенств:

С_Э = С _q + С_З + С_АРТО (6.17а)

С_Эи = С _{q и} + С_Зи + С_иАРТО (6.17б)

С_ЭиF = С_Эи× и (6.17в)

где С_Э, С_Эи, С_ЭиF - прямые затраты, соответственно р./га, р./т, р./га; С _q, С _{q и} – затраты на топливо, р./га, р./т; С_З, С_Зи – затраты на зарплату, р./га, р./т; С_АРТО, С_иАРТО – суммарные затраты на амортизацию, ремонт и техни­ческое обслуживание, р./га, р./т.

Значения С_АРТО и С_иАРТО определяются с учетом q из (6.16а) и q _и из (6.16б) соответственно для обычных и уборочных агрегатов:

С _q = q × Ц_К, (6.18а)

С _{q и} = q _и × Ц_К, (6.18б)

где Ц_К = 0,085 – цена комплексного топлива, р./кг.

Затраты на зарплату определяются с учетом.тарифных ставок:

(6.19а)

(6.19б)

где т_МЕХ – число механизаторов i -го разряда; f_i – соответствующая тариф­ная ставка, р./ч; m _i – коэффициент, учитывающий дополнительные начис­ления за классность, стаж работы и др.

Значение f_i зависит от группы ставок и тарифного разряда. Для цен­трального района РСФСР, относящегося к III группе тарифных ставок, значения f_i приведены в табл. 6.4.

Таблица6.4

Тарифные ставки f_i, трактористов-машинистов, р./ч

(ставки, существовавшие в 1984 году)

Примерные тарифные разряды для соответствующих операций и ма­рок тракторов приведены в табл. 6.1. Для 4-х вспомогательных рабочих на картофелеуборочном комбайне по ставкам на ручных работах можно при­нять f_i = 0,560 р./ч (по 5-му разряду). Тарифные разряды для трактористов-машинистов, комбайнеров на картофелеуборочных агрегатах и сеяльщи­ков приближенно принимаются одинаковыми в соответствии с табл. 6.1.

Поскольку точный учет всех надбавок затруднен, то для m _i в (6.19а, 6.196) приближенно можно принять m _i = 1,30. При этом усредненно учи­тываются следующие надбавки: за классность трактористу-машинисту I класса - 20 %; трактористу-машинисту II класса - 10 %; за стаж рабо­ты от 2 до 5 лет - 8 %; от 5 до 10 лет - 10 %; за стаж работы в данном хо­зяйстве и др.

Суммарные затраты на амортизацию, ремонт и техническое обслу­живание для обычных и уборочных агрегатов соответственно определя­ются из равенств:

(6.20а)

(6.20б)

где С_арто, – для обычных агрегатов, р./га; С_иТАРО - для уборочных агрега­тов, р./т; Ц_БТ, Ц_БС, Ц_БМ – балансовые цены соответственно трактора сцепки и рабочей машины, р.; п_М – число машин в агрегате; Т_ГТ, Т_ГС, Т_ГМ – го­довые загрузки соответственно трактора, сцепки и рабочей машины, ч (табл. 6.3, 6.5); , , – суммарные нормы годовых отчислений на реновацию, ремонт и техническое обслуживание соответственно по трак­тору; сцепке и рабочей машине, %.

Числовые ^значения , , определяются по данным табл. 6. 3 и 6.5 путём суммирования норм отчислений на реновацию Р, ка­питальный ремонт; КР, текущей ремонт, ТР техническое обслуживание ТО.

Балансовые цены Ц_БТ, Ц_БС, Ц_БМ определяются из равенств:

Ц_БТ = j _Т × Ц_Т

Ц_БС = j _С × Ц_С (6.21)

Ц_БМ = j _М × Ц_М

где Ц_Т, Ц_С, Ц_М – оптовые цены трактора, сцепки и с.-х. машины, p.; j _Т, j _С, j _М – коэффициенты, учитывающие дополнительные затраты на доставку, досборку и др.

Приближенно в расчетах можно принять j _Т» j _С» j _М» 1,1. Значения Ц_Т, Ц_С, Ц_М приведены в табл.6.3, 6.5.

6. Приведенные эксплуатационные затраты для обычных и убороч­ных агрегатов определяются соответственно из равенств:

С_П = С_Э + Е_Н × К_V (6.22а)

С_Пи = С_Эи + Е_Н × К_Vи (6.22б)

С_ПиF = С_Пи × и (6.22в)

где С_П, С_Пи, С_ПиF – приведенные затраты, р./га, р./т, р./га; Е_Н – норматив­ный коэффициент эффективности капиталовложений; К_V, К_Vи – удельные капиталовложения, р./га, р./т.

Таблица 6.5

Основные данные по сцепкам и сельскохозяйственным машинам

Примечание:

Р – реновация; ТР – текущий ремонт; ТО – техническое обслуживание; Ц_М –цена с.-х. машины; Ц_С – цена сцепки; Т_ГМ – годовая загрузка с.-х. ма­шины; Т_ГС – годовая загрузка сцепки.

(Ц_М и Ц_С приведены в стабильных ценах 1984 г.).

В настоящее время принимается Е_Н = 0,10, а удельные капитальные вложения для обычных и уборочных агрегатов соответственно определя­ются по формулам:

(6.23а)

(6.23б)

В условиях экономических методов хозяйствования значения Ц_К, f_i, m _i, Ц_Т, Ц_С, Ц_М, j _Т, j _С, j _М, , , , естественно, не могут оставаться стабильными; в течение длительного периода. Поэтому при расчетах сле­дует пользоваться новыми значениями этих показателей или вводить со­ответствующие поправочные коэффициенты.

7. Эффективные ресурсосберегающие пути увеличения производи­тельности агрегатов и снижения эксплуатационных затрат наглядно видны из формул (6.12, 6.13а, 6.13б, 6.16а, 6.16б, 6.17а, 6.17б, 6.18а, 6.18б, 6.19а, 6.19б, 6.20а, 6.20б, 6.22а, 6.22б, 6.23а, 6.23б).

Например, из формулы (6.12) следует, что для роста производитель­ности агрегатов W необходимо: увеличить К_об путем улучшения состоя­ния полей за счет культуртехнических мероприятий, увеличить h_W и уменьшить a_W, K_W путем сокращения потерь времени смены.

Уменьшение расхода топлива в возможно за счет более полной за­грузки двигателя, высокого уровня технического обслуживания агрегата, снижения времени холостой работы двигателя и всего агрегата.

Для уменьшения эксплуатационных затрат следует увеличивать го­довую загрузку тракторов и с.-х. машин и повышать производительность за счет применения методов научной организации труда. На компьютере можно выполнить учебно-исследовательскую работу.

8. Итоговые результаты расчетов по пунктам, включая исходные

Выполнил ________________________ Ф.И.О. студента

подпись

Принял ________________________ Ф.И.О. преподавателя

ЗАДАНИЕ 7