Реферат на тему:

Ефективність технологічних комплексів машин для виробництва продукції
рослинництва

Одне з найважливіших завдань спеціалістів агропромислового комплексу
полягає у визначенні для кожного господарства або машинно-технологічної
станції такої мінімальної, але достатньої кількості машин і машинного
парку в цілому, яка забезпечить найефективніше його використання.

Завдяки застосуванню сучасних методів математичного моделювання та
використання персональних ЕОМ вирішення такої задачі значно
вдосконалюється стосовно різних умов використання машин.

На кафедрі експлуатації техніки та інженерного менеджменту Національного
аграрного університету колективом авторів під керівництвом професора
Мельника І.І. розроблена і впроваджена у виробництво та навчальний
процес система “Комплексне машиновикористання” для персональних
електронно-обчислювальних машин, яка передбачає комплексне вирішення
згаданої задачі в єдиному системному взаємозв’язку: технологія — машинні
агрегати — комплекси машин — машинно-тракторний парк —
машинно-технологічні станції.

В основу математичної моделі обґрунтування складу комплексів машин і
структури машинного парку покладено такі принципи організації
механізованих процесів:

пропорційність між кількістю машин, їх продуктивністю, кількістю
працівників відповідної кваліфікації і площею оброблюваної землі;

узгодженість у строках і часі виконання окремих операцій відповідно до
темпів, заданих головною робочою машиною;

рівномірність або ритмічність праці;

безперервність або потоковість процесу за періодами робіт, починаючи від
перших операцій до одержання готового продукту.

За цією ж методикою можна визначати раціональну (мінімально допустиму)
площу вирощування та збирання сільськогосподарських культур, що
забезпечує ефективне використання комплексів машин.

Банк вхідних даних для вирішення поставленої задачі готується у вигляді
п’яти таблиць встановлених форм, які включають техніко-економічні
характеристики енергетичних засобів, сільськогосподарських машин,
альтернативні склади машинних агрегатів, характеристику
сільськогосподарських культур і полів для їх вирощування у відповідному
господарстві і існуючі або перспективні технологічні процеси виробництва
продукції рослинництва чи окремі цикли механізованих робіт з можливими
варіантами складу машинних агрегатів.

У результаті вирішення задачі отримується матриця завантаження
енергетичних машин по днях року, таблиця технологічних процесів
(технологічна карта) з відповідним комплексом машин та
техніко-економічними показниками їх використання, загальний склад
машинного парку з економічними показниками його використання та річним
завантаженням кожної машини, а також матриця потреби в механізаторах,
водіях та допоміжних працівниках.

Результати розрахунків можна широко застосовувати у господарствах при
оперативному і особливо перспективному плануванні придбання і
використання техніки, а також при впровадженні прогресивних
технологічних процесів виробництва продукції рослинництва.

Математична модель визначення складу машинних агрегатів і комплексів
машин.

Структурний та кількісний склад комплексів машин, а також структура
машинного парку у цілому обумовлюється механізованими процесами
вирощування та збирання сільськогосподарських культур, основою яких є
технологічні операції, які передбачають виконання необхідних і достатніх
обсягів робіт з підготовки грунту, внесення добрив, сівби (садіння),
догляду за посівами та збирання врожаю.

Науково-обгрунтоване визначення складу комплексів машин і структури
машинного парку в цілому, а також визначення методів їх ефективного
використання є важливим елементом діяльності інженерно-технічної,
агрономічної і економічної діяльності фахівців агропромислового
комплексу.

Серед множини факторів, які впливають на стан складної динамічної
системи, яку визначає поставлена задача, основну роль відіграють склади
машинних агрегатів, які призначені для виконання тієї чи іншої
технологічної операції, умови їх роботи, агротехнічні строки виконання
операцій, обсяги робіт на кожній із них, а також площі вирощування
сільськогосподарських культур.

Пошук оптимальних значень параметрів, які впливають на стабільний стан
системи, виконується зміною цих параметрів у допустимих межах. У свою
чергу, стан системи можливо оцінити сумарними затратами на виконання
механізованих робіт.

Витрати визначеного виду (праці, грошей тощо) на виконання даної
технологічної операції можна визначити:

де Roj— затрати на весь обсяг робіт на j-ій операції;

rij — годинні затрати при роботі i–го агрегату на j–ій операції;

Wij –годинна продуктивність i–го агрегату на j–ій операції, га (т, ткм);

Qj — обсяг робіт на j–ій операції, га (т, ткм).

Обсяг робіт при виконанні j–ої операції дорівнює:

де Sk — площа вирощування даної сільськогосподарської культури, га;

kj— коефіцієнт, який враховує обсяг робіт на одиниці площі.

Коефіцієнт kj визначається таким чином:

для технологічних операцій

для навантажувально-розвантажувальних операцій

для транспортних операцій

де gj — коефіцієнт, який враховує кратність виконання j-ої операції;

H — урожайність, норма внесення добрив, інші норми продукції, яка

збирається або транспортується у залежності від виконуваної

операції, т/га;

L — віддаль перевезення вантажу, км.

Знаючи Qj, можна визначити годинні обсяги робіт:

де Tj — час, який відводиться на виконання j–ої операції.

Підставивши у (1) замість Qj його значення із (2), одержимо:

Оптимальні режими роботи і годинний виробіток агрегатів на кожній із
операцій визначається у відповідності з техніко-експлуатаційними
показниками енергетичних засобів і сільськогосподарських машин, а також
умовами їх експлуатації.

Виходячи із агротехнічно допустимого швидкісного режиму роботи машинного
агрегату, фону поля, потужності двигуна та інших параметрів
енергетичного засобу, дотична сила тяги за можливостями двигуна,
дорівнює:

де Pk — дотична сила тяги, кН;

Nн — номінальна потужність двигуна, кВт;

hмг — коефіцієнт корисної дії трансмісії;

Vд— допустима робоча швидкість агрегату, км/год.

Для збиральних агрегатів, які обмолочують або подрібнюють продукцію,
максимальна допустима робоча швидкість руху за умов оптимального
завантаження машини по пропускній здатності визначається за виразом:

де qф — пропускна здатність машини, кг/с;

Bр — робоча ширина захвату машини, м;

class=»form» Q — урожайність продукції, т/га.

У випадку агрегатування тягово-приводної машини, потужність двигуна, яка
витрачається на тягу Nт, дорівнює:

де Nввп — потужність, яка витрачається на привід робочих органів машини,
кВт.

Одержане значення Nт для даного енергетичного засобу підставляється у
формулу (8) замість Nн .

У зв’язку з тим, що рушійна сила обмежується силою зчеплення ведучого
апарату з грунтом, її значення можна визначити:

де Fmax — максимальна сила зчеплення ведучого апарату з грунтом, кН;

Gтр — маса енергетичного засобу, т;

g — прискорення вільного падіння, м/с2;

j — коефіцієнт, який враховує розподіл маси енергетичного засобу на
ведучий апарат;

m — коефіцієнт зчеплення ведучого апарату з грунтом (табл. 13.15).

13.15. Значення коефіцієнтів зчеплення ведучого апарату енергетичного
засобу з грунтом та опору перекочуванню для різних фонів

Коефіцієнт m залежить від фону і класу грунтів, на якому працює агрегат
та від типу рушія. З достатньою точністю цей показник можна визначити за
такими залежностями :

для енергетичних засобів з гусеничними рушіями:

для енергетичних засобів на пневматичних шинах:

де y — фон грунту на якому працює машинний агрегат;

r — клас грунту за питомим опором .

За питомим опором ( кН/м2 ) грунти поділяють на 9 класів: 1–27…34;
2–35…39; 3–40…48; 4–49…55; 5–56…62; 63…67; 7–68…75;
8–76…82; 9–83…90.

Рушійна сила агрегату Рдв чисельно дорівнює:

— при умові, що Рк > Fmax , Рдв = Fmax ;

— при умові, що Рк <= Fmax , Рдв = Рк . Основні сили опору руху енергетичних засобів можна визначити: де f — коефіцієнт опору перекочування; i — нахил місцевості, %. Коефіцієнт опору перекочування енергетичних засобів: з гусеничним рушієм можна визначити за формулою : для енергетичних засобів з колісними рушіями : Гакове зусилля, який розвиває енергетичний засіб, буде дорівнювати : У випадку перевищення розрахункового для даних умов гакового зусилля над максимально допустимим, приймається: де Р'кр — допустиме гакове зусилля енергетичного засобу, кН. Залежно від призначення машини-знаряддя робочий опір, створюваний при виконанні процесу, можна визначити: для плугів і лемішних лущильників для звичайних тягових машин для причіпних машин при відсутності тягового опору для транспортних агрегатів де R — загальний опір машини, кН; kov — питомий опір плугів, кН/м2; kv — питомий опір звичайних машин, кН/м2; b — ширина захвату корпусу плуга, м; a — глибина оранки, м; B — конструктивна ширина захвату звичайних машин, м; Gm — маса машини, т; l — коефіцієнт, що враховує довантаження енергетичного засобу; Gван — маса вантажу, що перевозиться, т. Питомий опір машин залежить від швидкісного режиму роботи і може бути уточнений за такими емпіричними залежностями: для плугів і лемішних лущильників kov = ko (1 + 0.006 (Vp2 — Vo2)), кН/м2; (23) для інших машин kv = k (1 + Т (Vp — Vo)), кН/м, (24) де ko — питомий опір плугів при швидкості руху до 5 км/год; Vp — робоча швидкість агрегату, км/год; Vo — швидкість, при якій визначено питомий опір машин у виробничих умовах, км/год (приймають Vo = 5 км/год); k — питомий опір звичайних машин при швидкості до 5 км/год, кН/м; Т — темп приросту питомого опору для відповідної машини. Таким чином, знайшовши гакове зусилля енергетичного засобу, а також опір сільськогосподарської машини, можна визначити необхідну кількість машин у агрегаті. Для багатомашинних агрегатів необхідно спочатку визначити можливу ширину захвату машинного агрегату: де Bт — максимальна теоретична ширина захвату агрегату, м; Rx — опір машини x–го типу, кН; Bx — конструктивна ширина захвату машини x –го типу, м. Тоді кількість машин кожного типу у агрегаті дорівнює: Загальний опір машин у агрегаті визначається за виразом: x = 1 За умови, що Rа > Ркр проводиться корегування тягових показників
енергетичних засобів на швидкісному режимі V’д = Vд — ?V до моменту, при
якому буде справедлива нерівність Ркр > Rа і поточне значення швидкості
Vд не буде виходити за нижні межі допустимої для даного агрегату за
агротехнічними вимогами.

Робоча швидкість агрегату з урахуванням буксування рушіїв визначається
за залежністю:

де Vр — робоча швидкість агрегату, км/год;

d — буксування рушіїв, %.

Буксування рушіїв енергетичних засобів обумовлюється опором причіпної
частини машинного агрегату і максимальною силою зчеплення ведучого
апарату з грунтом. З метою визначення величини буксування введено
поняття показника відносної сили тяги ?т :

Величину буксування визначають за такими рівняннями:

для колісних тракторів

для гусеничних тракторів

Продуктивність технологічних машинних агрегатів визначається за відомою
формулою:

а навантажувально-розвантажувальних із виразу:

де Wт — продуктивність агрегату за годину зміни;

B — конструктивна ширина захвату агрегату, м;

b — коефіцієнт використання ширини захвату;

Vp — робоча швидкість агрегату, м/с;

t — коефіцієнт використання часу зміни;

e — коефіцієнт використання вантажопідйомності навантажувально-

розвантажувальних засобів;

Wн’ — технічна продуктивність навантажувально-розвантажувальних засобів,
т/год.

Коефіцієнт використання часу зміни дорівнює:

а баланс часу зміни складає:

де То — час основної роботи, год;

Тп — час на повороти агрегату, год;

Ттех — час на підготовку агрегату до роботи, год;

Ттехн — час на технологічне обслуговування, год;

Тр — регламентний час, год.

Продуктивність транспортних агрегатів залежить від їх
вантажопідйомності, віддалі перевезень та тривалості циклу:

де Q — вантажопідйомність транспортного засобу, т;

e — коефіцієнт використання вантажопідйомності;

L — віддаль перевезення вантажу, км;

tц — тривалість циклу, год.

Знаючи годинні обсяги робіт (6) і продуктивність машинних агрегатів,
можна визначити необхідну цілочислову кількість машинних агрегатів для
виконання кожної механізованої операції:

Оцінку роботи машинних агрегатів проводять за такими показниками:
приведені витрати, затрати робочого часу, витрата палива,
матеріаломісткість тощо. Одним з основних критеріїв економічної
ефективності механізованого вирощування та збирання
сільськогосподарських культур є собівартість. Вона включає в себе прямі
експлуатаційні витрати, вартість витрачених матеріалів (насіння,
добрива, пестициди тощо) та витрати на управління виробництвом.

Прямі експлуатаційні затрати коштів на одиницю виконаної роботи
розраховують на кожній окремій операції для кожного з можливих машинних
агрегатів.

Прямі експлуатаційні затрати на одиницю виконаної агрегатом роботи
визначають за формулою:

де С1 — оплата праці обслуговуючого агрегат персоналу, грн/га;

С2 — вартість витрачених паливно-мастильних матеріалів, грн/га;

С3 — відрахування на амортизацію трактора і сільськогосподарських машин,
які входять до складу агрегату, грн/га;

С4 — відрахування на поточний ремонт і технічне обслуговування, грн/га.

Оплата праці персоналу, що обслуговує певний агрегат, становить:

де m1, m2 …, m6 — кількість робітників, які обслуговують агрегат
окремо по кожній кваліфікації (розряду);

П1, П2,…П6 — оплата праці за норму виробітку робітника кожної
кваліфікації, грн.

Вартість витрачених паливно-мастильних матеріалів визначають за
формулою:

де Цк — комплексна ціна одного кілограма палива, грн.

Відрахування на амортизацію машин в агрегаті визначають за формулою:

де Бі — балансова вартість і-ої машини в агрегаті, грн;

аі — норма відрахувань на амортизацію і-ої машини в агрегаті, %;

пі — кількість і-их машин в агрегаті;

Wг — продуктивність агрегату за годину змінного часу, га(т, ткм);

tі — нормативне (дійсне) річне завантаження і-ої машини в агрегаті, грн.

Відрахування на поточний ремонт та технічне обслуговування визначають за
формулою:

де рі — сумарна норма відрахувань на поточний ремонт та технічне
обслуговування відповідно трактора, зчіпки і машини, %.

Приведені затрати на машинний агрегат визначають за такою формулою:

Пз = С+ЕК, грн/га (т, ткм), (43)

де Е — коефіцієнт ефективності капітальних вкладень (Е=0,15);

К — величина капітальних вкладень, грн/га.

Прямі затрати на вирощування та збирання певної сільськогосподарської
культури дорівнюють сумі прямих експлуатаційних затрат і вартості
витрачених матеріалів (М):

П = С+М, грн/га. (45)

Вартість насіннєвого матеріалу визначається з розрахунку норми висіву Нн
т/га і ціни Цн грн/га. Отже вона становитиме:

Цм = Нн•Цн, грн/га. (46)

Прямі експлуатаційні затрати визначаються за формулою:

С = Пз — Е•К, грн/га. (47)

Затрати по управлінню виробництвом складають у розмірі 12…15% від
прямих затрат (без вартості насіння):

де — прямі затрати без вартості насіння, грн/га.

Сумарні витрати дорівнюють сумі прямих затрат і затрат по управлінню
виробництвом.

Ип = П+Зуп, грн/га. (50)

Поділивши сумарні витрати на урожайність сільськогосподарської культури
знаходять собівартість виробництва основної продукції

де У — урожайність культури, т/га.

За умови збирання побічної продукції (гички, листостеблової маси,
соломи) необхідно визначити урожайність умовної продукції:

Уум = У+К•Упоб, т/га (52)

де К — коефіцієнт переведення побічної продукції в основну;

Упоб — урожайність побічної продукції, грн/га.

Собівартість виробництва основної продукції дорівнює:

Витрати виробництва на основну продукцію складають:

Витрати виробництва на побічну продукцію дорівнюють:

Собівартість виробництва побічної продукції:

Вартість валової продукції знайдемо за такою формулою:

Св = Вп•Сп, грн. (57)

де Вп — валова продукція, т;

Сп — ціна реалізації продукції, грн/т.

Валова продукція визначається множенням урожайності основної продукції
на площу її вирощування:

де У — урожайність продукції, т;

S — посівна площа, га.

Основні капіталовкладення на виробництво продукції дорівнюють питомим
капіталовкладенням, помноженим на посівну площу:

Прибуток (чистий доход) визначаємо як різницю між вартістю валової
продукції і собівартістю.

Собівартість всієї продукції дорівнює добутку собівартості одиниці
продукції на її валовий збір.

Рентабельність виробництва продукції визначаємо відношенням умовного
чистого доходу (прибутку) до витрат виробництва (собівартості)

Капіталовіддача визначається як відношення вартості валової продукції до
капіталовкладень:

Витрати робочого часу при виконанні операцій визначаються за формулою:

Тоді затрати праці, коштів тощо на гектар вирощуваної культури по всіх
операціях технологічного процесу будуть рівні:

де Sk — посівна площа, га.

До задачі економічного розрахунку входить визначення раціональної площі
вирощування сільськогосподарських культур, яка забезпечить ефективне
використання комплексів машин (за даними професора В.С. Крамарева,
рекомендоване значення коефіцієнта використання становить 0,7…0,9).

За розрахунками, проведеними на кафедрі експлуатації техніки та
інженерного менеджменту Національного аграрного університету,
раціональна (мінімально необхідна) площа вирощування кожної
сільськогосподарської культури в рослинництві повинна орієнтовно
дорівнювати: в зоні Полісся — 130 га, Лісостепу — 150, Степу — 170 га.

Обгрунтування набору техніки та її ефективне використання на сучасному
рівні сільськогосподарського виробництва необхідно розглядати окремо для
кожного господарства з його природно-кліматичними умовами у єдиному
системному взаємозв’язку: машина — агрегат — комплекс машин —
машинно-тракторний парк. Тому питання визначення складу комплексів машин
і їх використання у структурі загального машинного парку має велике
значення.

Технологічний процес вирощування, збирання та переробки
сільськогосподарських культур складається із основних, допоміжних і
суміжних операцій. Основні операції — це провідні операції закінченого
циклу робіт.

Допоміжні операції — це операції без виконання яких не можуть
виконуватись основні операції.

Суміжні операції — це операції, які не впливають на протікання
технологічного процесу, але їх виконання поліпшує технологічний процес.

Основні, допоміжні та суміжні операції технологічного процесу
виконуються різними за складом машинними агрегатами, які мають різну
продуктивність. Тому тривалість виконання операцій залежить від складу
агрегатів, їх кількості та продуктивності.

Основні операції циклу взаємозв’язаних робіт визначають тривалість
виконання циклу.

Тривалість виконання основної операції циклу визначається із залежності:

а кількість агрегатів для виконання основної операції становитиме:

Тривалість виконання допоміжної операції повинна бути рівною тривалості
виконання основної операції, тобто:

тоді кількість агрегатів для виконання допоміжної операції становитиме:

Тривалість виконання суміжної операції не може перевищувати тривалості
основної операції, тобто:

Тоді кількість агрегатів, які необхідно мати для виконання суміжної
операції буде:

де хоij, хдij, хсij — кількість агрегатів, необхідних для виконання
відповідно основної, допоміжної та суміжної операції;

Sk — площа вирощування сільськогосподарської культури;

kо, kд, kс — кратність виконання відповідних операцій;

dдоп — допустима за агротехнічними вимогами тривалість виконання
заданого циклу робіт;

dоj, dдj, dсj — тривалість виконання відповідних операцій;

Woij, Wдij, Wсij — продуктивність агрегатів відповідно на основній,
допоміжній і суміжній операціях;

vоj, vдj, vсj — годинний обсяг робіт на відповідних операціях;

kсм — коефіцієнт змінності.

Важливим показником при виборі кількості агрегатів для виконання
механізованих робіт є коефіцієнт використання агрегату Kaij, який
визначається із залежності:

Аналіз залежності (71) показує, що при Kaij > 1 величина xij збільшує
своє значення, тобто зменшення до деякого значення dj не призводить до
зміни xij. Іншими словами, за менш тривалий час можливо виконати той же
обсяг робіт тією ж кількістю агрегатів.

Із наведених залежностей видно, що збільшення кількості машинних
агрегатів на основних операціях приведе до збільшення кількості
агрегатів на допоміжних операціях при незначному зменшенні тривалості їх
виконання.

Аналіз залежності (71) показує, що тільки при переході границі Wсij n’ =
vj, де n’ = 1, 2, …, N, величина хij змінює своє значення.

Оскільки це справедливо, то зменшення до де-якого значення dj величина
хij не змінює свого значення. Тобто за менш тривалий час можна виконати
роботу тією ж кількістю агрегатів, при умові, якщо правильно розподілити
всі машинні агрегати за всіма операціями технологічного процесу.

Відомо, що одну і ту ж операцію можуть виконувати різні за складом
машинні агрегати із властивими тільки їм показниками роботи. На
виконанні кожної операції може бути використано m варіантів
агрегатування.

Технологічний процес вирощування, збирання та переробки
сільськогосподарської культури складається із закінченого числа
операцій, кількість яких виражається числом n.

Тоді прямокутна матриця розміром n х m являє собою множину можливих
варіантів використання машинних агрегатів, дослідження якої дасть
можливість знайти раціональний план машиновикористання.

Критеріями оптимізації можуть бути приведені затрати (min C), затрати
робочого часу (min H), матеріаломісткість (min M), капітальні вкладення
(min Kв), а також коефіцієнт використання парку машин (min Kп).

Показники використання машинних агрегатів виражаються через aij (і = 1,
2, … , m; j = 1, 2, … , n).

Множина варіантів використання машинних агрегатів у річному періоді
виконання механізованих робіт виражається матрицею:

У свою чергу підмножина xij Є S включає елементи, у які входять типи
енергетичних засобів t (t = 1, 2, … , T), сільськогосподарських машин e
(e = 1, 2, … , E) і їх кількість у агрегаті ze, тобто:

Застосувавши один із критеріїв ефективності, можна визначити найбільш
“вигідні” машинні агрегати для виконання кожної із операцій. Для цього
необхідно перетворити прямокутну матрицю m x n у матрицю-вектор А так,
що:

an1 an2 … anm

Очевидно, що матриця А являє собою систему машинних агрегатів, які
можуть виконувати відповідні механізовані операції загального
технологічного процесу. З метою пошуку раціонального складу комплексів
машин для кожної сільськогосподарської культури необхідно розглянути
дану систему у загальній структурі машинного парку за строками виконання
робіт і загальному річному завантаженні машин.

Розглядаючи почергово операції за циклами взаємозв’язаних робіт з
врахуванням тривалості їх виконання за основною операцією у межах j = 1,
2, … , n , визначаються реальні тривалості виконання кожного циклу. При
цьому уточнюється необхідна кількість машинних агрегатів, як на основних
операціях, так і на допоміжних і суміжних операціях.

Знаючи початок Dj і тривалість dj виконання j-ої операції, визначаються
строк закінчення механізованої роботи Dkj:

Оскільки xij залежить від тривалості виконання операції, то знайшовши
суму кількості агрегатів за строками виконання робіт l (l = Dj, Dj+1, …
, 365) і операціях j (j = 1, 2, … , n) по кожному енергетичному засобі t
(t = 1, 2, … T), одержимо:

Досліджуючи матрицю (76) на максимум для кожного t по l , одержимо
матрицю-вектор кількості енергетичних засобів t –го типу:

Загальна кількість годин роботи енергетичних засобів типу t протягом
річного періоду виконання робіт знаходиться за такою залежністю:

Тоді річне завантаження одиничного енергетичного засобу кожного типу
становитиме:

Аналіз одержаної залежності свідчить, що зменшення кількості
енергетичних засобів xtmax за рахунок перерозподілу робіт між ними
призведе до збільшення їх річного завантаження і відповідно до зменшення
приведених затрат на виконання механізованих робіт, а також зниження
капітальних вкладень на закупівлю техніки.

Для пошуку шляхів зменшення значення xtmax необхідно ввести поняття
“відсікаючої перемінної dt”, початкове значення якої рівне:

Розглядаючи елементи матриці (79) по кожному t (t = 1, 2, … T),
знаходять значення l, для якого xtl > dt . У цьому випадку із множини
xtl для даного t і l знаходять таке значення (тобто таку операцію), для
якого справедлива нерівність:

Такий пошук проводиться для всіх t по всіх l. Якщо нерівність (81) не
підтверджується, то перемінна dt для всіх t зменшується на 1 до того
моменту, поки нерівність (81) буде справедлива.

У цьому випадку для одержаного j планується використання іншого
агрегату, близького за критерієм ефективності до вибраного раніше при
умові, що тип енергетичного засобу t цього агрегату ввійшов у склад
агрегатів на інших операціях. Тоді тимчасово знявши з j–ої роботи
попередній агрегат, тобто частково звільнивши матрицю (76) від бувшого t
по Dj, Dj+1, … Dkj, перевіряють її стан з новим t. Якщо у такому випадку
справедлива нерівність (81), то перебудовується матриця А з урахуванням
нововведеного агрегату. Перед цим перевіряється його взаємозв’язок з
іншими агрегатами циклу робіт, у якому він знаходиться і уточняються
нові строки виконання робіт.

Кожний перерозподіл стану системи, яка розглядається, викликає нове
значення матриці А. Тому на кожному етапі перерозподілу аналізується ця
матриця для визначення випадку збільшення ht. При цьому тимчасово зняті
агрегати повністю виключаються із системи. У іншому випадку вони
залишаються для продовження корегування згаданої матриці.

Слід відмітити, що при умові, коли знімається один із типів агрегатів із
основної операції і призначається інший, то визначаються нові строки
виконання робіт і уточнюється кількість агрегатів на допоміжних і
суміжних операціях, незалежно від того, якими вони були до моменту
заміни агрегатів.

При заміні агрегатів на допоміжних і суміжних операціях одночасно
визначається їх необхідна кількість.

Процес перерозподілу робіт продовжується до того моменту, поки
“відсікаюча перемінна” dt для всіх t прийме значення dt = 0.

Кінцеве значення елементів матриці (76) являє собою матрицю використання
раціонального складу парку енергетичних засобів по днях календарного
періоду робіт.

Кількість енергетичних засобів раціонального машинного парку
визначається із залежності:

Кількісний і структурний склад сільськогосподарських машин, які ввійшли
у склад раціонального машинного парку, залежить від складу машинних
агрегатів, в яких використовуються енергетичні засоби раціонального
машинного парку:

Виділивши із набору операцій ті операції, які виконуються при
вирощуванні і збиранні окремих сільськогосподарських культур, і
прийнявши, що a — номер першої операції і b — кількість операцій по
даній культурі, визначають раціональні комплекси машин для вирощування і
збирання сільськогосподарських культур. Для цього необхідно,
використавши (82) і (83), взяти суму по і так, що і = a, a +1, …, a + b.

Одержані склади комплексів машин обгрунтовані в структурі машинного
парку є невід’ємною його частиною і їх робота взаємозв’язана з роботою
всього парку машин.

Розкривши множину S і використавши (82) і (83), одержимо технологічний
процес вирощування і збирання сільськогосподарських культур, який дає
можливість ефективно використовувати техніку з врахуванням отриманих
строків виконання робіт.

Виходячи з розглянутої моделі визначення оптимальної структури машинного
парку і комплексів машин, функція цілі в загальному вигляді може бути
виражена залежністю:

де Kе — критерій ефективності;

S (dio) — динамічний стан системи (агрегати — строки робіт).

На основі теоретичних викладок розроблено алгоритм системи “Комплексне
машиновикористання” і складена програма на алгоритмічній мові “Delphi”
стосовно персонального комп’ютера.

Система “Комплексне машиновикористання” призначена для визначення:

параметрів і режимів роботи існуючих і перспективних машинних агрегатів
різного призначення;

раціонального складу комплексів машин для вирощування, збирання та
переробки сільськогосподарських культур;

раціональних обсягів виробництва;

оптимальної структури машинного парку господарств;

періодичності, трудомісткості та вартості проведення технічних
обслуговувань і ремонтів машин, їх ресурсу та вартості утримання в
господарстві.

Система “Комплексне машиновикористання” передбачає такі обмеження:

кількість марок енергетичних засобів — 500;

кількість марок сільськогосподарських машин — 2000;

кількість конкуруючих агрегатів на кожній операції — 10;

кількість операцій агрегатування у базі даних — 200;

кількість окремих технологічних процесів (культур) — 50;

кількість операцій для кожного технологічного процесу — 100;

загальна кількість операцій для всіх технологічних процесів — 5000.

Література:

Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства. Лісостеп.
Київ – 2004 р. 2 томи.

Національний аграрний університет. books.nauu.kiev.ua

Похожие записи