CC BY
86
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Реализация основных положений, изложенных в настоящей Стратегии, позволит закрепить позитивные тенденции, наметившиеся в последние годы в сельском хозяйстве большинства областей и республик региона, создаст необходимые условия для его развития, что, в свою очередь, создаст необходимые предпосылки роста валовой продукции сельского хозяйства региона к концу прогнозируемого периода примерно в два раза по сравнению с текущим периодом при сокращении потребного парка тракторов и сельскохозяйственных машин в хозяйствах в 1,7 раза, снижении затрат труда в 2,5-3 раза, значительном снижении энергетических и материальных затрат.
Получено 19.05.2005.
УДК 631/635.15.46.004.15
Ю.Л. МОРОЗОВ, канд. экон. наук;
В.М. АНДРИАНОВ, канд. техн. наук
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТИПОВЫХ ТРЕБОВАНИЙ НА БАЗОВЫЕ МАШИННЫЕ ОПЕРАЦИИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ
Дано краткое описание методических основ формирования типовых требований на базовые машинные операции в технологических процессах растениеводства и животноводства, а также приведены основные математические зависимости определения технико-экономических показателей операции.
Освоение современных машинных технологий является важнейшим фактором стабилизации и дальнейшего развития отраслей растениеводства и животноводства.
Для того чтобы реализовать преимущества современных адаптивных технологий, обеспечить достижение предусмотренного ими уровня реализации потенциальных возможностей отечественных сортов растений и пород животных, необходимо строгое соблюдение агротехнических и зоотехнических требований по всей технологической
20
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
цепочке получения качественного продукта с заданными количественными показателями.
В этой связи наряду с технологией (или с технологической картой) необходимо иметь строгое описание технологической операции, её подробную численную характеристику с возможными изменениями внешних факторов.
Ранее в НИПТИМЭСХ НЗ РФ были разработаны современные методы построения многовариантных адаптивных машинных технологий [1, 2], позволяющих использовать апробированные машинные технологические операции в местных (зональных) условиях. Однако в них не указывались исходные требования на технологические операции и потому при выполнении технологии, а равно как и контроля качества её выполнения, никаких численных показателей не использовалось.
Ранее разрабатывались пооперационные технологические карты или правила производства механизированных работ [3], в которых отражались некоторые агротехнические требования, а частично и параметры настройки агрегатов для качественного проведения машинных операций. Но вот уже более 20 лет такие документы никем не разрабатывались, а производственники используют технологические карты с укрупненными показателями технологических операций. За это время изменилась техническая база, производственные условия, финансовые возможности товаропроизводителя и, самое главное, изменилось отношение к качеству производимой продукции.
Поэтому разработка научно обоснованных требований к основным параметрам, условиям проведения операции, обеспечивающих реальное достижение показателей качества, экологической чистоты и необходимых технико-экономических показателей, а также рекомендаций по применению тех или иных технических средств, является важным этапом работы по созданию и использованию новых прогрессивных технологий и технологических процессов.
В связи с этим была разработана методология формирования типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции и разработаны типовые требования к базовым машинным операциям при использовании их в технологических процессах растениеводства и животноводства.
Цель данной работы являлось наметить пути повышения эффективности освоения современных машинных технологий и техники
21
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
нового поколения, определения возможности выбора (подбора) наиболее экономичных технических средств и повышения степени адаптации прогрессивных машинных технологий путем разработки и использования типовых исходных требований на перспективные базовые машинные технологические операции в растениеводстве и животноводстве Северо-Западного региона России.
Типовые исходные требования определены как начальный этап для достижения поставленной цели. Содержание исходных требований должно соответствовать правилам формирования исходных требований к продукции по Р 50-5-89 и предшествовать выполнению работ при производстве продукции, осуществляемой по ГОСТ 15-001.
Типовые исходные требования обеспечивают реализацию общей поставленной цели через показатели назначения и стабильность технологического процесса, адаптивность технологии к изменяющимся условиям внешней среды и др. Например, они указывают необходимую степень крошения пласта, глубину обработки почвы, равномерность и величину доз внесения удобрений и ядохимикатов, чистоту обработки семян, норму кормления животных, экологические требования к качеству продукта и допустимому загрязнению окружающей среды, уровень энергетических и материальных затрат и т.п.
При определении показателей рекомендуется их ранжировать по значению, а также вводить допуски на их значения при сохранении уровня конечного эффекта.
Каждый показатель, по возможности, должен быть точно и подробно численно описан. В исходных требованиях не допускается при описании показателей использовать такие определения, как «хорошо - плохо», «мало - много» и т.п.
Ограничения - это обязательные условия, в пределах которых можно достичь технологических показателей предлагаемой технологической операции. Примерами таких ограничений могут служить требования к типу почв, состоянию посевов, засоренности и влажности семян, продуктивности животных, составу кормов и т.п.
Исходные требования должны обеспечивать реальную возможность использования технологических операций, необходимого технического уровня в сельскохозяйственном производстве, создавая необходимые предпосылки для освоения современных технологий производства продукции.
22
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
В общем случае процесс разработки исходных требований предусматривает: определение необходимых показателей (свойств) процесса; определение значений основных параметров и показателей с допусками на их выполнение; установление условий, обеспечивающих реальное достижение показателей качества технологической операции; определение технико-экономических показателей данной технологической операции и рекомендации по применению технических средств для достижения установленных показателей операции.
Типовые исходные требования на базовые машинные операции состоят из следующих основных разделов.
- Назначение технологической операции.
- Цель, которая может быть достигнута в результате выполнения технологической операции.
- Конкретная задача, решаемая в ходе выполнения операции.
- Место в системе технологий и машин.
- Зоны применения технологии.
- Типы технологий по уровню интенсивности, в которых рекомендуется использовать данную операцию.
- Потребители технологии.
- Способы выполнения технологической операции.
- Требования к используемым материалам.
- Показатели качества технологической операции.
- Условия проведения технологической операции.
- Даты начала и окончания (агротехнический срок) проведения операции.
- Рекомендации по применению технических средств для выполнения машинной операции.
- Технико-экономические показатели операции.
- Экологическая безопасность для качества продукции и окружающей среды.
- Срок действия исходных требований.
К показателям, характеризующим эффективность машинной технологической операции, относятся удельные затраты (на 1 га, на 1 т и т. п.) совокупной энергии, труда, топлива (электроэнергии), уровень производительности труда.
23
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Совокупные удельные энергозатраты на выполнение технологической операции в растениеводстве определяются по выражению [4]:
Э = Эп + Эо + Эж + ((Эм + Эс + ЭтУ'см),
где Эп - прямые удельные расходы энергии (топлива, электроэнергии и др.), МДж/га(т);
Эо - затраты энергии на производство используемых в операции материалов (удобрений, ядохимикатов, семян и т.п.), МДж/га(т);
Эж - энергетические затраты живого труда, МДж/га(т);
Эм, Эс, Эт - энергоемкость машин, сцепок (доп. оборудования) и энергетических средств, МДж/ч;
Wсм - сменная производительность агрегата, га(т)/ч.
Производительность в 1 час сменного времени определяется по ГОСТ 24057-88 из выражения:
'см = Wо/tсм ,
где 'о - производительность машины за 1 час основного времени (определяется по выражению 'о = 0,1*Вр*Ур, где Вр - рабочая ширина захвата, м; Ур - рабочая скорость агрегата, км/ч , или берется из технической характеристики машины),га(т)/ч;
1см - удельные затраты сменного времени (определяются по ГОСТ 24055-88 или берутся из справочной литературы на аналогичные агрегаты).
Суммарные удельные затраты труда производственного персонала в чел.-ч на единицу наработки (выработки) определяется по выражению:
Q = Л/'см ,
где Л - общие затраты труда на выполнение операции, чел.-ч.
Удельный расход топлива на операции определяется в кг/ ед. выработки по выражению:
Qоп = Qт/Wсм,
где Qт - часовой расход топлива (дизельного, бензина или котельного).
24
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
Что касается тракторов или самоходных комбайнов, то расход топлива на ед. выработки можно определить по выражению:
Qоп = (1,031*(25+0,75*Кс)*qен*Nен)/1000*Wсм ,
где Кс - коэффициент загрузки двигателя энергосредства при работе в агрегате на загоне;
ден - удельный расход топлива энергосредства (берется из технической характеристики энергосредства), г/кВт; №н - номинальная мощность двигателя энергосредства, кВт.
Удельный расход электричества определяется в кВт.ч/га(т) по выражению:
Qэ = Qэл*Кс/Wсм,
где Qэл - мощность электродвигателя (электродвигателей), установленного на агрегате, кВт.
При разработке типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции в растениеводстве отбираются наиболее экономичные агрегаты по критерию минимума комплексных денежных затрат (Кз) на операцию:
Кз = (Сф18 + Ппрф18 + Упрjфs ) ^ min ,
где Сфis - эксплуатационные затраты на использование ф-го агрегата на i-й работе в s-расчетном периоде;
Ппрфis - недобор (потери) продукции при использовании ф-го агрегата (агрегатов) на i-й работе в s-расчетном периоде;
Упрjфs - «убыток» от недоиспользования потенциала j-й машины ф-го агрегата в s-расчетном периоде (ЕСли её наработка меньше нормативной).
В результате проведенных исследований были разработаны типовые исходные требования для растениеводства и животноводства. Для растениеводства [5] они разработаны на 144 базовых машинных
25
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
технологических операций с использованием 493 перспективных технических средств, а для животноводства - на 73 базовые операции с использованием 199 агрегатов, которые в основном обеспечивают механизированное производство в своей отрасли.
ВЫВОДЫ
1. Для того чтобы реализовать преимущества современных адаптивных технологий, обеспечить достижение предусмотренного ими уровня реализации потенциальных возможностей отечественных сортов сельскохозяйственных растений и пород животных необходимо строгое соблюдение агротехнических и зоотехнических требований по всей технологической цепочке получения конечного продукта с заданными количественными показателями. Каждая технологическая операция должна иметь кроме строгого описания ее содержания подробную численную характеристику процесса с увязкой ее с возможными изменениями внешних факторов. Для решения этой задачи предназначены типовые исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве и животноводстве.
2. На основании проведенных исследований разработан пакет нормативной документации, содержащий типовые исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве и животноводстве на период до 2015 года, позволяющие реализовать преимущества современных адаптивных технологий, предусмотренных федеральными регистрами технологий производства продукции растениеводства и животноводства.
3. Основное практическое назначение типовых требований на базовые технологические операции заключается в том, что они могут использоваться: в качестве нормативного документа для разработки исходных требований на машинные технологические операции при формировании зональных (региональных) систем технологий и машин; в качестве нормативно-рекомендательного документа для разработчиков исходных требований и производителей технических средства для выполнения основных технологических процессов при производстве сельскохозяйственной продукции в отраслях растениеводства и животноводства; в качестве нормативного документа для предприятий и организаций системы испытаний и сертификационной оценки технологий и технических средств.
26
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
4. Реализация типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции позволит стабилизировать работу отраслей растениеводства и животноводства за счет освоения современных технологий, в максимальной степени адаптированных к условиям конкретных товаропроизводителей.
5. Использование типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции позволяет эффективно формировать нормативно-технологические карты на базовые машинные технологии, которые могут приблизить к желаемому результату (лучшему зарубежному опыту или достигнутому передовому уровню в отечественном сельскохозяйственном производстве) и выявить пути повышения эффективности производства продукции при машиннотехнологическом обустройстве хозяйства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Новые методы формирования, оценки качества и реализации зональных технологий и системы машин, системы средств контроля качества технологических процессов при производстве продукции растениеводства в сельском хозяйстве Нечерноземной зоны России: Отчет о НИР (заключительный)/ НИПТИМЭСХ НЗ РФ, руководитель Морозов Ю.Л.. - № ГР. 01930000125; Инв. № 02.99.00004322. - СПб., 1995.
2. Попов В.Д. Проектирование адаптивных технологий заготовки кормов из трав. - СПб.: Тип. НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1998.
3. Правила производства механизированных работ в полеводстве. - М.: Россельхозиздат, 1979.
4. Методические рекомендации по топливно-энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологий в растениеводстве. - М.: Тип. ВИМ, 1989.
5. Морозов Ю.Л., Андрианов В.М. Типовые требования к базовым машинным операциям при использовании их в технологических процессах производства продукции растениеводства. - СПб.: Тип. СЗНИИМЭХ, 2004.
Получено 14.04.2005.
27
