Оптимизация использования зерноуборочных комбайнов по параметрам надежности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, кандидат технических наук Михайлов, Михаил Романович

• Михайлов, Михаил Романович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Михайлов, Михаил Романович

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования.

1.1 Особенности эксплуатации зерноуборочных комбайнов. на современном этапе.

1.2 Государственные меры по поддержке технического переоснащения парка сельскохозяйственной техники.

1.3 Анализ эксплуатации отечественных и зарубежных зерноуборочных комбайнов.

1.4 Отечественный и зарубежный опыт по повышению сезонной наработки зерноуборочных комбайнов.

1.5 Выводы по первой главе. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Теоретические предпосылки проведения исследований.

2.1 Процесс уборки зерновых как системный многофакторный процесс.

2.2 Показатели надежности зерноуборочных комбайнов, их значимость для потребителя.

2.3 Определение потребности хозяйства в зерноуборочной технике.

2.3.1 Существующие методики определения количества требуемой техники.

2.3.2 Определение потребности хозяйства в зерноуборочных комбайнах с учетом их технического состояния.

2.4 Методика расчета обеспеченности хозяйства зерноуборочными комбайнами

2.5 Обзор и обоснование выбора математических методов оптимизации ресурсов.

2.5.1 Линейное программирование.

2.5.2 Метод динамического программирования.

2.6 Выбор метода оптимизации.

2.7 Выводы по главе.

Глава 3. Программа и методика проведения исследования.

3.1 Этапы и программа экспериментальных исследований.

3.2 Обоснование периодичности обследований.

3.3 Определение объема испытаний.

3.4 Сбор информации при разовом обследовании комбайнов.

3.5 Определение временных и материальных затрат для обеспечения работоспособности зерноуборочного комбайна.

3.6 Методика определения потерь сельскохозяйственной продукции при нарушении агротехнических сроков.

3.7 Определение стоимости комбайнов.

3.7.1 Определение стоимости новых импортных зерноуборочных комбайнов.

3.7.2 Определение стоимости зерноуборочных комбайнов на вторичном рынке

Глава 4. Результаты исследования и их анализ.

4.1 Выбор объектов исследования.

4.2. Анализ эксплуатации парка.

4.3 Определение границ ресурсных групп.

4.4 Имитационное моделирование работы технологического комплекса одномарочных зерноуборочных комбайнов.

4.5 Выводы по четвертой главе.

Глава 5. Определение экономической эффективности оптимизации сезонной нагрузки.

5.1. Определение оптимального срока использования зерноуборочных комбайнов.

5.2 Экономический эффект от экономии горюче-смазочных материалов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация использования зерноуборочных комбайнов по параметрам надежности»

Актуальность темы. В условиях рыночных отношений в сельском хозяйстве особенно актуальной становится задача повышения эффективности использования сельскохозяйственной техники.

Одними из основных причин, приведших в последние два десятилетия к резкому снижению объема валового сбора урожая продукции растениеводства стали как неэффективное использование машинно-тракторного парка сельскохозяйственных товаропроизводителей, так и его сложившееся состояние, которое характеризуется интенсивным старением и количественным уменьшением. Для преодоления сложившейся ситуации и восстановления технической обеспеченности отечественного сельского хозяйства необходимо принять эффективные меры по повышению экономичности и интенсивности использования сельскохозяйственной техники. Одним из направлений при решении данной проблемы является совершенствование использования машинно-тракторного парка в целом, и парка зерноуборочных комбайнов в частности, что влечет за собой принципиально новый подход к планированию их сезонной нагрузки. Эффективность использования МТП в рыночных условиях требует решения многих технических, технологических, организационных и экономических задач. В первую очередь это относится к повышению надежности техники и интенсивности её производственной эксплуатации.

Поскольку требования к сельскохозяйственной технике непрерывно возрастают и находят своё выражение как в необходимости улучшения качества самой техники и диапазона выполняемых сельскохозяйственных операций, так и в повышении производительности, это приводит к увеличению наработки машин. С одной стороны, увеличение наработки на каждый агрегат дает в итоге увеличение количества отказов и, соответственно, времени пребывания техники в ремонте, с другой стороны, увеличение наработки является необходимым условием окупаемости современной энергонасыщенной техники.

Старение имеющегося машинно-тракторного парка и повышение энергонасыщенности современных машин и агрегатов приводят к достаточно быстрому сокращению состава МТП при одновременном увеличении мощностного диапазона. В сложившихся обстоятельствах решающее значение имеет обеспечение как надежности отдельных деталей и узлов, так и зерноуборочных комбайнов и сельскохозяйственных машин в комплексе. Простои такой высокопроизводительной техники из-за недостаточной надежности приводят к затягиванию агротехнических сроков, что в итоге приводит к потерям урожая.

Таким образом, экономическая целесообразность использования таких машин складывается из их первоначальной цены, стоимости проведения технического обслуживания и ремонта, соблюдения их регламентов, стоимости запасных частей и ремонтных работ, а также потерь от простоя техники и нарушения агротехнических сроков.

Состояние и изученность проблемы. Основополагающие работы по различным аспектам производственной эксплуатации и повышению надежности машинно-тракторного парка принадлежат Бараму Х.Г., Веденяпину Г.В., Голубеву И.Г., Горячкину М.И., Дидманидзе О.Н., Евтюшенкову Н.Е., Ерохину М.Н., Киртбая Ю.К., Краснощекову Н.В, Левшину А.Г., Линтвареву Б.А., Михлину В.М., Плаксину A.M., Пучину Е.А., Рабиновичу А.Ш., Скороходову А.Н., Горбачеву И.В., Халфину М.А. Черноиванову В.П., и др.

Ситуация, сложившаяся в настоящее время в отечественном сельском хозяйстве требует поиска новых методов решения проблемы повышения надежности и эффективности эксплуатации МТП в целом и парка зерноуборочных комбайнов в частности.

Объект исследования: парк зерноуборочных комбайнов технологического комплекса.

Предмет исследования: эксплуатация парка зерноуборочных комбайнов и оптимизация его сезонной нагрузки.

Теоретическая и методологическая основа исследования.

Диссертационное исследование проведено на основе научных работ отечественных и зарубежных специалистов, посвященных проблемам повышения надежности сельскохозяйственных машин и эксплуатации машинно-тракторного парка. В качестве инструментов исследования были использованы теоретические методы исследования (системный анализ, методы оптимизации надежности и управления), общелогические (сравнение, обобщение и анализ научной литературы по проблеме исследования), статистические (обработка материалов эксперимента). Расчеты и обработка результатов экспериментальных исследований выполнялись с использованием ПЭВМ и пакета прикладных программ (Excel, SPSS, MathCad).

Научная новизна заключается в разработке методики оптимизации сезонной нагрузки ресурсных групп зерноуборочных комбайнов технологического комплекса с учетом их технического состояния и условий эксплуатации.

Практическая значимость работы. Практическую ценность результатов исследования имеют:

- результаты анализа показателей надежности технологического комплекса зерноуборочных комбайнов с различными сроками эксплуатации с учетом технического состояния машин и производственных условий и методика их распределения по ресурсным группам по минимуму эксплуатационных затрат на предсезонную подготовку машин;

- методика определения потребности в зерноуборочных комбайнах с учетом дифференциации машин по ресурсным группам;

- методика и алгоритм оптимизации сезонной нагрузки на комбайн для выделенных ресурсных групп зерноуборочных комбайнов;

- методика выбора методов оптимизации сезонной нагрузки для выделенных групп комбайнов в зависимости от коэффициента обеспеченности техникой.

Достоверность результатов обеспечена использованием современных апробированных методов анализа и прогнозирования, применением достоверного математического аппарата.

Реализация результатов исследования: методика распределения зерноуборочных комбайнов по ресурсным группам по минимуму эксплуатационных затрат на предсезонную подготовку машин, математическая модель оптимизации распределения сезонной нагрузки для ресурсных групп парка зерноуборочных комбайнов внедрена в учебный процесс при изучении дисциплины «Эксплуатация машинно-тракторного парка» на кафедре «Эксплуатация машинно-тракторного парка и тракторы» ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет».

Методика оптимизации технологического комплекса комбайнов с учетом их наработки и технического состояния путем их распределения их по ресурсным группам по минимуму эксплуатационных затрат на предсезонную подготовку машин использована в агрофирме «Мценская» в качестве рекомендации при оптимизации парка зерноуборочных комбайнов.

В ООО «Орловский лидер» оптимизирована сезонная нагрузка ненагруженного резерва парка зерноуборочных комбайнов на этапе уборки яровых культур.

Публикации: основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 6 печатных работах, 4 из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований. На защиту выносятся:

- результаты анализа показателей надежности технологического комплекса зерноуборочных комбайнов с учетом технического состояния машин и производственных условий;

- методика распределения комбайнов по ресурсным группам зерноуборочных комбайнов;

- методика и алгоритм оптимизации сезонной нагрузки на комбайн для выделенных ресурсных групп зерноуборочных комбайнов;

- методика выбора методов оптимизации сезонной нагрузки для выделенных групп комбайнов в зависимости от коэффициента обеспеченности техникой;

- результаты экспериментальных исследований и имитационного моделирования работы технологического комплекса одномарочных зерноуборочных комбайнов;

- результаты технико-экономической оценки рекомендаций по повышению эффективности использования парка зерноуборочных комбайнов технологического комплекса.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы состоящего, из 120 наименований, в том числе 12 на иностранном языке, 6 приложений, изложена на 141 странице, содержит 13 таблиц, 39 рисунков.