CC BY
22УДК 631.3:633/635
методы исследований технологических схем транспортного обслуживания уборочных агрегатов
А.С. Чулков - ВИМ Россельхозакадемии
E-mail:vim@vit.ru
В основу выполненных исследований по определению рациональной организации уборочно-транспортных работ положены основные принципы построения поточных производственных процессов: непрерывность движения обрабатываемого материалов, согласованность и ритмичность операций, полная загрузка всех звеньев производственного процесса. Отсутствие синхронности в работе, простои хотя бы в одном из звеньев нарушают режим всего процесса. В статье представлены методы исследований технологических схем транспортного обслуживания уборочных агрегатов.
Ключевые слова: уборочные и транспортные машины, технологические схемы, методы исследований.
Технологические схемы сборочно-транспортного процесса при уборке зерновых культур должны отвечать следующим требованиям: 1) грузоподъемность транспортных средств должна быть меньше грузоподъемности транспортных средств, используемых на транспортировке зерна. 2) сопряженные машины должны иметь возможность независимой друг от друга работы; 3) возможность использования в одной и той же поточной линии транспортных средств различных марок и грузоподъемностей.
При уборке зерновых культур наибольшее распространение в практике имеют прямые перевозки - первая схема. Они характеризуются тем, что транспортные средства, загрузившись от комбайнов, транспортируют зерно на ППОЗ. При этом в зависимости от грузоподъемности транспортное средство может принять в кузов от одного до нескольких бункеров зерна. Следовательно, их загрузка связана с перемещением по полю от одного комбайна к другому, т.е. транспортные средства при прямых перевозках, наряду с транспортной операцией, выполняют и сборочную. Достоинство этой схемы заключается в том, что для ее осуществления не требуется специализированных технических средств и могут использоваться как автомобили, так и трактора с прицепами.
Рассматриваемая схема не позволяет существенно повысить производительность транспортных средств, потому что при поточных методах уборки зерновых культур требуется жесткая согласованность транспортных средств с комбайнами во времени. Применение большегрузных транспортных средств по этой схеме к тому же связано с излишним уплотнением почвы.
Вторая схема (комбитрейлерные перевозки) - зерно от комбайнов собирается в тракторные прицепы, которые после заполнения буксируются им на край поля, к ближайшей дороге, где обмениваются на порожние (оборотные) прицепы, доставляемые сюда автомобилем-тягачом; автомобиль-тягач, отцепив порожние прицепы, загружается зерном от комбайнов, выезжает на дорогу, к нему цепляют необходимое количество груженых прицепов, и он доставляет зерно на ППОЗ. Затем описанный цикл работы повторяется.
Для облегчения формирования автопоездов трактор буксирует по полю столько прицепов, сколько их цепляют в дальнейшем к автомобилю-тягачу. Этот способ перевозки имеет две разновидности:
1) оборотные прицепы буксируются по полю с трактором; 2) оборотные прицепы
расставляются на поле автомобилем тягачом, доставляющим зерно на ППОЗ (без дополнительного трактора).
При комбитрейлерных перевозках, кроме находящихся в составе автопоездов, на поле всегда должны быть запасные прицепы, составляющие резервную емкость, в которую выгружают зерно комбайны при отсутствии автомобилей. Это позволяет сглаживать неритмичность работы комбайнов и транспортных средств, доставляющих зерно на ППОЗ, а в результате простои уборочных и транспортных машин снижаются, производительность уборочных машин повышается. В более тяжелых условиях движения по полю используют средства меньшей грузоподъемности по сравнению со средствами, производящими транспортирование зерна. Это приводит к уменьшению грузооборота материала и машин, затрат энергии и средств. Однако комбитрейлер-ные перевозки имеют и ряд недостатков, обусловленных тем, что автомобиль-тягач, как правило, является большегрузным транспортным средством, вмещающим несколько бункеров зерна, и он выполняет не только транспортные, но и сборочные операции. Запасные прицепы, составляющие резервную емкость, дают возможность загрузить в них зерно от комбайнов, но из них нельзя загрузить автомобиль-тягач. Поэтому, если автомобиль-тягач прибыл на поле, когда комбайны не готовы к разгрузке, он вынужден будет некоторое время простаивать.
По третьей схеме сбор зерна осуществляют мобильными накопителями-перегрузчиками, а перемещение с поля на ППОЗ - транспортными средствами общего назначения. При этом мобильные накопители служат, в основном, для создания на поле резервной емкости с целью компенсации варьирования рабочих циклов уборочно-транспортной техники и создания надлежащих условий для высокоэффективного использования большегрузных транспортных средств. В качестве таких накопителей могут быть использованы как самоходные, так и прицепные накопители. Самоходные накопители, изготовляемые на базе списанных комбайнов, имеют вместимость до 7 т. В районах повышенной влажности используют самоходные накопители на гусеничном ходу, которые собирают зерно от комбайнов, вывозят его на край поля и перегружают в обычные транспортные средства. Последние доставляют его на ППОЗ. С увеличением вместимости мобильных накопителей уменьшается зависимость комбайнов и транспортных средств друг от друга, в результате чего возрастает их про-
изводительность.
К недостаткам данной схемы можно отнести следующее: увеличение вместимости мобильных накопителей приводит к увеличению материало-металлогрузооборота, а это вызывает рост затрат энергии и средств на единицу собранной продукции, уплотнение почвы и разрушение ее структуры ходовыми аппаратами, агрегатирование прицепных накопителей с энергонасыщенными тракторами.
Четвертая схема - при транспортировании зерна используют автотягачи и оборотные полуприцепы, а на сборе зерна - тракторы с подкатной тележкой, оборудованной седельным устройством, и оборотные полуприцепы. Трактор расставляет полуприцепы в местах вероятной разгрузки бункеров или буксирует их по полю до заполнения зерном, а затем доставляет к дороге, где их прицепляют к автомобилю-тягачу. Положительным свойством этой схемы служит то, что на сборе зерна используют тракторы, приспособленные к движению по полю лучше, чем автомобили. Недостаток заключается в том, что грузоподъемность сборочного и транспортного средства одинакова, хотя в общем случае она должна быть разной.
Пятая схема: при транспортировании зерна используют энергонасыщенные тракторы типа К-701, которые буксируют одновременно сцеп из прицепов 1-ПТС-9 и 3-ПТС-12 общей грузоподъемностью 21 т. Трактор как правило, снабжается двумя комплектами прицепов. При этом, когда заполненные прицепы находятся в работе, оставленные на поле порожние прицепы заполняются зерном, для чего комбайны своим ходом подъезжают для разгрузки. По прибытии трактора на поле с разгруженными прицепами, они меняются на заполненные прицепы, и цикл работы повторяется в том же порядке. Для упорядочивания разгрузки комбайнов на поле делают соответствующие проносы с тем расчетом, чтобы при подходе к установленным на них прицепам комбайны успели заполнить свои бункеры. В уборочной группе используют более 5 комбайнов, идущих друг за другом в одной загонке. Такая группа комбайнов позволяет за одну разгрузку их бункеров заполнить большегрузные прицепы.
Рассмотренная схема значительно сокращает потребности в транспортных средствах на уборке зерновых культур, так как операция сбора зерна транспортными средствами исключается, а на транспортировании зерна используются большегрузные транспортные средства. При работе по этой схеме уменьшаются затраты энергии и
№ 4 (58) 2011
^лаэимгрскш зешейдець
Начало работы (трактор + прицеп + сменный кузов)
Ожидание намолота зерна комбайном
Подъезд к комбайну и
Выгрузка зерна из бункера в сменный
да
Т
Опускание 4— Отвоз зерна на
сменного кузова разгрузочную
Возврат в гараж
Начало работы (автомобиль + сменный кузов)
Ожидание доставки кузова с зерном
Алгоритм состояния транспортной системы при перевалочной технологии
средства на выполнение транспортной работы. К недостаткам следует отнести отсутствие возможности разгрузки комбайнов на ходу, затратное время на маневрирование, связанное с выездом из загона, использование энергонасыщенных тракторов, наличие в хозяйствах полей в основном прямоугольной формы.
Шестая схема: транспортирование зерна с поля на ППОЗ осуществляют специальными автомобилями - самосвалами, оборудованными погрузочно-разгрузочными устройствами системы «мультилифт» и сменными кузовами-контейнерами грузоподъемностью 10 т. Траспортировку зерна с участием системы «мультилифт» со сменными кузовами можно подразделить на 2 подсхемы:
1. Перевалочная с использованием сменных кузовов. В данной схеме транспортирование зерна от комбайна, до разгрузочной площадки на краю поля, выполняется трактором Т-150К с прицепом ТПМ-16 и сменным кузовом КСУ-8,5. Сменный кузов посредством «мультилифта»,
влаэитрсый землейлеф
смонтированного на прицепе, опускается на землю, а порожний устанавливается на прицеп. Заполненный зерном сменный кузов устанавливается на платформу автомобиля типа КамАЗ, также оборудованного «мультилифтом», и транспортируется на место выгрузки в хозяйстве, где производится взвешивание, оформление документов и разгрузка.
2. При больших расстояниях перевозки и количестве уборочных комбайнов на одном поле зерновой ворох транспортируется автопоездом, составленным из автомобиля с прицепом и двумя сменными
кузовами. Для составления автопоезда (подсоединение прицепа к автомобилю) предусматривается рабочий-сцепщик. Вследствие полного разделения сборочных и транспортных операций, транспортные средства для их выполнения можно выбрать по вместимости и параметрам ходовых систем оптимальными, в соответствии с назначением этих средств. Продолжительность нахождения транспортного средства, в поле, в процессе взаимного функционирования с уборочной техникой (ожидание комбайна под разгрузку, подъезд к ним, маневрирование и отвоз продукции) носит вероятностный характер. Логический алгоритм возможных состояний транспортного средства при поточной технологии показан на рисунке.
Седьмая схема: сборочные операции отделены от транспортных и производятся разными техническими средствами. Сопряжение сборочных транспортных средств осуществляется при помощи стационарного накопителя-перегрузчика. Достоинство заключается в том, что транспортные средства на сборе и транспортировке зерна могут быть выбраны в соответствии с условиями работы каждого звена независимо друг от друга с оптимальными параметрами, причем, в качестве этих средств могут использоваться средства общего назначения. Кроме того, компенсация варьирования рабочих циклов комбайнов и транспортных средств производится не за счет избытка транспортных средств (которых как правило, не хватает), а за счет выбора соответствующей емкости накопителя.
Недостаток - большие капитальные затраты на изготовление стационарных накопителей при непродолжительном периоде их работы в течение года. Вследствие этого данная схема может быть применена не во всех районах, а только в тех, где хозяйства имеют значительные площади.
Восьмая схема предусматривает применение стационарно-передвижного бункера-перегрузчика, который периодически перемещается от одного участка к другому без зерна и устанавливается на краю или в середине поля. При работе по данной схеме транспортные средства сравнительно небольшой грузоподъемности собирают зерно от комбайнов и доставляют его в бункер-перегрузчик, при этом перемещаются они только в пределах поля. Из бункера-перегрузчика зерно погружается в транспортные средства, которые доставляют его на ППОЗ. Компенсация варьирования рабочих циклов комбайнов и транспортных средств осуществляется за счет емкости бункера-накопителя, что приводит к снижению потребного количества транспортных средств. Предложенная схема заслуживает внимания, но она сложна в изготовлении.
Из рассмотренных технологических схем сборочно-транспортного процесса при уборке зерновых культур наибольшее внимание заслуживает шестая схема с применением контейнеров в виде сменных кузовов.
A.S.Chulkov. METHODS OF RESEARCHES OF TECHNOLOGICAL SCHEMES
TRANSPORT SERVICE OF HARVEST UNITS
Main principles of construction of line productions are put in a basis of the executed researches by definition of the rational organization of uborochno-transport works: a continuity of movement processed materials, coordination and rhythm of operations, a total load of all links of production. Absence of synchronism in work, idle times at least in one of links break a mode of all process. In article methods of researches of technological schemes of transport service of harvest units are presented.
Keywords: harvest and transport cars, technological schemes, methods of researches.
№ 4 (58) 2011
