Вспомним, что у нас получилось в прошлый раз:
Заметен ряд пробелов в правых столбцах. Сегодня постараемся разобраться, как их заполнить.
Определение часовой производительности
Здесь можно выделить четыре основных варианта работы. Прежде чем их рассмотреть, зададимся коэффициентом использования времени смены τ (тау). Если не указано иного, эту величину можно принять τ=0,65.
1. Простая полевая работа
Самый элементарный вариант. Определить такие можно по отсутствию упоминания транспортировки. Параметров здесь минимум:
V здесь обозначает рабочую скорость, м/с; B — ширину захвата агрегата, м.
Производительность таких работ измеряется в гектарах и равна:
W = 0,36·B·V·τ
В случаях, когда всё-таки необходимо посчитать производительность в тоннах, просто умножим гектары на заданную удельную массу (урожайность, норму высева и т. д.).
NB: часовая и сменная производительность. Длительность смены.
Необходимо понимать, что здесь и далее мы определяем производительность за один час работы. Чтобы получить сменную, нужно умножить часовую на длительность смены Тсм. Эта величина принимается равной 7 часам, кроме работы с ядохимикатами (в т. ч. десикация, дефолиация), для которых принимают 6 часов.
Здесь будет удобнее добавить дополнительные столбцы в экселе:
Полагаю, читателю не составит труда понять, в какой графе что нужно поставить и какой формулой определить сменную производительность.
2. Простая транспортная работа
Везде, где есть упоминание транспорта, за единицу измерения работы принимаются тонны.
Для начала нужно задаться расстоянием до поля. Если не указано иного, принимаем эту величину lг=5 км. Также нам понадобятся:
а) скорость движения без груза: 35 км/ч для автомобилей и 20 км/ч для тракторов;
б) скорость движения с грузом: 30 и 19 км/ч соответственно;
в) номинальная грузоподъёмность выбранного ТС (см. методичку);
г) коэффициент использования грузоподъёмности Кг. Принимается равным единице для сыпучих грузов, жидкостей, специализированного транспорта (например, для перевозки рулонов соломы) и равным 0,6 для силоса и сенажа;
д) время погрузки (будем считать 0,25 часа для всего)
е) время разгрузки: также 0,25 ч, но для самосвалов (а это большинство используемых прицепов) принимают 0,08 ч у автомобилей и 0,09 ч у тракторов. Иными словами, в первом приближении можно считать, что величина 0,25 часа актуальна только для загрузчиков сеялок и для прицепов, перевозящих рулоны соломы.
Фух. Пока информация переваривается, посмотрим на схему. По ней становится понятно, что любая транспортная работа циклична и состоит из четырёх этапов: погрузки, движения с грузом, разгрузки и возврата без груза на исходную точку.
Искренне надеюсь, что схема помогла уложить всё на свои места, поскольку дальше нам ничего не остаётся, кроме как воспользоваться формулой:
Чтобы получить искомую производительность в тоннах в час, мы делим массу перевозимого за один цикл груза на длительность цикла. В знаменателе как раз видно составляющие времени.
3. Работа параллельно с комбайном
Такой вид работы применяют для транспорта, работающего параллельно с комбайнами без бункера: такие применяются при уборке силоса и сенажа. Остальные комбайны в большинстве своём оснащены бункером, и транспортные агрегаты для них целесообразнее рассчитывать по формуле для простой транспортной работы.
При таком виде работы меняется компонент времени погрузки: ведь время заполнения кузова зависит от производительности комбайна. Поэтому формула принимает следующий вид:
Логично предположить, что первое слагаемое в знаменателе должно иметь размерность в часах, поэтому производительность комбайна Wк должна измеряться тоннами в час. В приведённых в методичке (как и в любых других) нормах выработки Wк указана в га/ч, а искомая величина в тоннах вычисляется умножением га/ч на урожайность (не забываем про пересчёт единиц измерения, если указаны, скажем, центнеры). Эксель нам несколько облегчит эту задачу, но об этом дальше.
4. Транспортировка и внесение удобрений.
Квинтэссенция всего описанного выше. Здесь есть и отдельное вычисление времени погрузки, а время на поле вычисляется вообще по формуле простой полевой работы, да ещё с учётом нормы внесения удобрений. Ладно, слова в сторону, посмотрим на саму формулу:
Первый компонент знаменателя, кажется, выглядит знакомо. Вот только в нём, как уже было сказано, добавлена норма внесения удобрений, чтобы пересчитать всё в тонны.
Вычисление времени на погрузку начинается с поправочного коэффициента 1,1. Вообще говоря, у него есть буквенное обозначение βпм, но этот коэффициент постоянен для всех, поэтому, наверно, нет особого смысла его расписывать отдельно.
Wп здесь — часовая производительность погрузчика. В нормах указана сменная, но мы же не просто так чуть раньше сделали себе новые столбики в таблице под длительность смены и под часовую производительность, правда?
Определение расхода топлива
Здесь, к счастью, всё намного проще. Для начала задаёмся (из приложения) величиной часового расхода топлива gч для нашей техники:
Далее идём в соответствующий раздел методички и выбираем соответствующий поправочный коэффициент Кт:
После чего воспользуемся формулой:
Ошибаться тут негде, все считается в экселе на раз-два.
Немного об оформлении пояснительной записки
Поскольку это первые расчёты, с которыми мы столкнулись в курсовой, и поскольку делать их мы хотим в экселе, пара слов о том, как их правильнее оформить в пояснительной.
Впервые наткнувшись на определённый вид работы для своего поля, нужно привести формулу для него, далее обосновать выбор всех переменных, подставить числа в формулу и вычислить результат. В дальнейшем, сталкиваясь с таким же типом работы, всё это делать уже не обязательно и можно просто добавить к описанию выше строчку "Для дальнейших подобных работ вычисления проведём аналогичным образом".
То же самое делаем и с расходом топлива. Считаем его для первой встреченной работы, пишем нечто вроде "Далее аналогично" и остальное считаем в экселе автоматом.
Примеры вычислений
Наконец мы добрались до конкретики. Пробежимся по основным типам работ и посчитаем, что здесь да как.
Внесение раствора гербицидов 200 л/га, МТЗ-82+Реал-15
Простая полевая работа. По приложению определяем: b=15 м, V=2,5 м/с. Итого получаем W=8,78 га/ч. Записываем в столбик часовой производительности, встаём курсором в ячейку для Wсм и формулой, умножая W на написанную рядом же Тсм (равную, напомню, не более 6 часов для работы с химикатами) и получаем сменную производительность, равную 52,7 га.
Теперь о расходе топлива. МТЗ-82 на неполевых работах кушает 10 л/час с коэффициентом 0,82. С часовой производительностью 8,78 получаем расход топлива 0,934 л/га.
Кстати говоря, в некоторых случаях работу по транспортировке и работу по внесению одного и того же (например, гербицидов, как здесь) можно объединить в одну операцию. Есть шанс (без гарантии) получить некоторый выигрыш в производительности, но тогда придётся пользоваться четвёртой, самой громоздкой, формулой. Как поступить — решать вам. Если было решено объединить операции, не стоит забывать, что время погрузки жидкостей равно 0,25 часа и никакой погрузчик здесь не обсчитывается.
Транспортировка семян и загрузка сеялок, ГЗС-30У
Работа загрузчика сеялок — типичный пример простого транспорта. Что время погрузки, что время разгрузки принимаем равным 0,25 часа. Поскольку загрузчики монтируются на шасси автомобилей, скорости с грузом и без груза принимаем соответственно 30 и 35 км/ч. Грузоподъёмность нашего агрегата 0,8 т, для небольших норм внесения этого вполне достаточно. Подставляем в формулу — вуаля, 0,988 т/ч и соответственно 6,92 т/смену.
На всякий случай посчитаем здесь ещё и расход топлива. Для газельки (опять же, всё есть в методичке) часовой расход 6 л с коэффициентом 1, и при часовой производительности 0,988 т получаем расход 6,07 л/т.
Транспортировка сенажной массы, МТЗ-82+ППТС-6
Эту работу пришлось взять с потолка, поскольку в изначальных вариантах (о великая сила рандома!) не оказалось ничего сенажно-силосного. Ну и ладно. Имеем: грузоподъёмность прицепа 6 т, Кг=0,6 (сенаж ведь! Не забываем про эту поправку), производительность комбайна 1,19 га/ч с урожайностью 10 т/га (это можно умножить даже в уме...), скорости с грузом/без 19/20 км/ч, время разгрузки 0,09 часа. Формула в экселе выглядит так (но в пояснительной всё же надо нарисовать её в привычном виде!):
=6*0,6/(6*0,6/(J13*10)+5/19+0,09+5/20)
Расставим пробелы как в Python, чтобы было чуть понятнее:
= 6*0,6 / (6*0,6 / (J13*10) + 5/19 + 0,09 + 5/20)
В ячейке J13 находится часовая производительность комбайна, которую мы умножаем на наши 10 т/га.
Вычисляем, получили 3,97 т/ч и 27,8 т/смену. Ну и прекрасно. С расходом топлива проблем уж точно не должно возникнуть, но на всякий случай — он здесь равен 0,11 л/т.
Транспортировка и внесение минеральных удобрений 300 кг/га, Т-150К+РУМ-8
Подобрались к самой ужасной формуле. Для начала распишем все составляющие: Qгн=8 т, Кг=1, b=12 м, V=2,5 м/с, u=0,3 т, Wп=42,1 т/ч. Скорости для тракторного транспорта мы уже привели ранее. Считаем:
=8 / (8 / (0,36*12*2,5*0,65*0,3) + 5/20 + 1,1*8 / K18 + 5/19)
Здесь K18 — ячейка, в которой находится часовая производительность погрузчика.
Получаем 1,77 т/ч и соответственно 12,4 т/см, расход 12,3 л/т.
Итоги
К концу текущего этапа у каждого студента из подгруппы должна быть полностью заполнена таблица черновой ТК поля. Выглядеть это должно как-то так, без единого пробела в цифрах:
Следующим этапом будет расчёт требуемого числа агрегатов для каждой операции. Будет значительно интереснее, но и поразмыслить придётся.
---
Вячеслав Егоров, старший преподаватель кафедры ЭМТП