CC BY
17
Гайнуллин И.А.1, Зайнуллин А.Р.2 ©
1Кандидат технических наук, доцент; 2аспирант Институт развития образования Республики Башкортостан, г.Уфа
ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ С УЧЕТОМ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИХ ДВИЖИТЕЛЕЙ НА ПОЧВУ
Аннотация
В статье представлена экономико-математическая модель для оценки эффективности машинно-тракторных агрегатов с учетом воздействия их движителей на почву.
Ключевые слова: экономико-математическая модель, машинно-тракторный агрегат, уплотнение почвы, потери урожая.
Keywords: economic-mathematical model, a machine-tractor aggregate, soil compaction, crop loss.
Как известно, под экономико-математической моделью понимается совокупность уравнений, показывающих связь основных параметров процесса и экономическими показателями его функционирования. На основе анализа многочисленных критериев и показателей, используемых для оценки производственных процессов и их элементов, в качестве критерия принята прибыль.
Для получения конкретного оптимального решения необходимо максимизировать прибыль:
max П = max( ЦП + Пур + З),
где Цп - цена продукции, руб.; Пур - цена не дополученной продукции (стоимость потерь), руб; З - затраты на производство продукции, руб.
Приведенные данные исследований позволяет сделать о том, при оценки эффективности машинно-тракторных агрегатов (МТА) необходимо учитывать фактор воздействия их движителей на урожайность с. х. культур [1-22].
Критерий максимума прибыли в рамках конкретного предприятия эквивалент минимуму суммы затрат на производство продукции и цены недополученной продукции [19]. Использование МТА с оптимальными параметрами обеспечивает проведение всего объема работ в оптимальные сроки при минимальных комплексных затрат на выполнении всего комплекса работ [20].
П
ZСИjFj ® mi^
где Сиj - комплексные затраты на выполнении j -ой работы, руб/га;
Fj - объем j -ой работы, га.
Комплексные затраты на j -ом виде работ определяется из выражения:
СИ. = Спр. + C
прj
где Спрj - приведенные затраты, руб/га; См руб/га; Пур j - стоимость потерь урожая, руб/га.
+ Пур , руб/га,
- затраты на содержание механизатора,
© Гайнуллин И.А., Зайнуллин А.Р., 2015 г.
Удельные интегральные затраты могут быть представлены в
форме:
С и ■ -
j
Wr
БТ (RT + ЕН )7т j + Б M (RM + ЕН )Уы j + Бсц (R сц + ЕН )Усц j + Е мехУмех j
Т7
Т
M
Т
сц
Т
+
+ ЗСТ , + FCТ , + Пур j , руб/га
где Бт , Бм , Бсц - балансовая стоимость, соответственно, трактора, сельхозмашины, сцепки, руб; R, Rm , Rсц - отчисления на реновацию для трактора, сельхозмашины, сцепки, руб; Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Ут. Ум j Усц. Умехj - доля j -ой работы в годовом объеме работ трактора, сельхозмашины, сцепки, механизатора; Емех - норма эффективности труда одного механизатора, руб/год; Зст ■ -заработная плата механизатора на j -ой работе, руб/га; F^ ■ - затраты на топливосмазочные материалы на j -ой работе, руб/га; W4j - часовая производительность МТА на j -ом виде работ, га/ч; Тт. Тм ■ Тсцj Тмехj - годовая загрузка трактора, сельхозмашины,
сцепки, механизатора на выполнении j -ой работы, ч.
При этом на целевую функцию накладываются следующие ограничения:
О < Rt < 1; 0 < Rm < 1; 0 < < 1; 0 < Ен < 1;
О <Ут < I; 0 <Ум < I; 0 <ущ < I; 0 <Умех < I;
БТ , БМ , Бсц ,W4 , Тт , Тм , Тсц , Тмех, Емех, СИ >0
Стоимость потерь урожая можно представить следующем в виде:
Пур=Пу1+Пу2
Пу1- стоимость потерь урожая, зависящие от продолжительности проведения работ, руб/га; Пу2 - стоимость потерь урожая от уплотнения почвы движителями при выполнение работ; руб/га; Пу1 = 0,5КпУСпТ, руб/га, где Кп - коэффициент учета потерь урожая, выраженный долю биологических потерь продукции с единицы площади за единицу времени, доля/ч; У - биологическая урожайность культуры, ц/га; Сп - закупочно-сдаточная цена продукции, руб/ц; Пу2 = ЛУСп, руб/га, ЛУ - потери урожая из-за уплотнения почвы,
руб/га [1].
Fill!
ЛУ - Ум.х FT (1 - (Ссп Pi - Ропт ^” + (Спп Р2 - Ропт ^” )
F
Ссп, Спп - коэффициенты детерминации Ссп=0,891...0,997; Спп=0,891...0,997; -
площадь уплотнения движителем трактора, м2; F - общая площадь, м2;
Площадь уплотнения зависит от ширины колеи, образованной движителем трактора b, ширины захвата агрегата Bp и числа его проходов по полю n. Площадь уплотнения поверхности за один проход МТА вычисляется:
F00 = 2b(Lg -2Е),
а на всей площади поля
F„„ - К ■ п -
2b(Lg - 2Е)С
Bp
где, F0 - площадь уплотнения поля за один проход агрегата, м2; Lg - длина поля, м; Е - ширина поворотной полосы, м; С - ширина поля, м.
На поворотных полосах почва уплотняется при поворотах агрегата, тогда общая площадь уплотнения поля можно вычислить по формуле:
F = 2b(Lg - 2E)С LnC2b = 2b(Lg - 2E + Ln )C
F ~ Bp + Вр ~ Bp
где, Ln - путь агрегата за один поворот. Значение Ln зависит от радиуса поворота R, ширина поворотной полосы Е (Е=3Вр+ е) - от радиуса R, кинематической ширины dK и длины выезда е МТА е=0,5(1тр+1сц+1схм).
где 1тр - кинематическая длина трактора, м; 1сц - кинематическая длина сцепки, м; 1схм -кинематическая схема сельскохозяйственных культур, м.
Предложенные зависимости включают показатели природно-производственных условий эксплуатации, интенсивности использования агрегатов, потери урожая и позволяют определить эффективность МТА для конкретных условий эксплуатации с учетом воздействия их движителей на почву.
Литература
1. Русанов В. А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. -М.: ВИМ,1998 - 368с.
2. Астафьев В.Л., Окунев Г.А., Гридин Н.Ф., Гайнуллин И.А. Совершенствование технической оснащенности села с учетом уплотняющего воздействия МТА на почву// Тракторы сельскохозяйственные машины, 2002 , № 9. С. 11-12
3. Халиуллин К.З., Киекбаев Т.И., Лукьянов С.А., Гайнуллин И.А. Ресурсосберегающие
технологии возделывания зерновых культур в степных агроландшафтах Республики Башкортостан//Достижения науки и техники АПК. 2010. № 1. С. 34-35.
4. Гайнуллин, И.А. Воздействие гусеничного трактора на почву и эффективные пути его снижения/И.А. Гайнуллин//Вестник ЧГАУ, Челябинск 2005. -Т. 45. -С. 48-49.
5. Гайнуллин, И.А. Снижение уплотняющего воздействия гусеничного трактора на почву
/Гайнуллин И.А. //Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Челябинск, 2002. 159 с.
6. Латыпов Р.М., Печерцев Н.А., Гайнуллин И.А. Комбинированная машина для активной обработки почвы с одновременным формированием гряды под картофель.// Вестник ЧГАУ, Челябинск, 1998. т. 24. с.63.
7. Гайнуллин, И.А. Повышение тягово-сцепных и экологических показателей гусеничного
трактора/ Гайнуллин И.А., Костюченко В.И., Зайнуллин А.Р.// Вестник МГАУ. 2009.№ 1. с. 6265.
8. Гайнуллин, И.А. Эффективность работы посевных комбинированных агрегатов/ Гайнуллин И.А., Хисаметдинов Р.Р., Ефимов А.В. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2010. № 3. с. 10-12.
9. Гайнуллин, И.А. Снижение уплотняющего воздействия гусеничного трактора на почву/
Гайнуллин И.А //Тракторы и сельскохозяйственные машины, №9, - М., 2001. - С. 19...22.
10. Окунев Г.А., Гайнуллин И.А. Некоторые принципы формирования парка тракторов общего назначения в хозяйствах степной целинной зоны //Вестник ЧГАУ. - Челябинск, 1999, т.28. - с. 63.67.
11. Окунев Г.А., Валеев А.С., Гайнуллин И.А. Энергетическая оценка эффективности ходовой системы МТА с эллипсной поверхностью. // Вестник ЧГАУ. -Челябинск 2000, т.33.- с.63-66.
12. Гайнуллин, И.А. Обоснование геометрии опорной поверхности гусеничного движителя и центра тяжести трактора с полужесткой подвеской/ Гайнуллин И.А.// Вестник ЧГАУ. - Челябинск 2001, т.34.- с.42-47.
13. Бондарь В.Н., Костюченко В.И., Изгарев Г.М., Гайнуллин И.А. Повышение тягово-сцепных свойств трактора с полужесткой подвеской за счет эллипсного гусеничного обвода.// Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб.науч.тр. / МАДИ (ГТУ); УФ МАДИ (ГТУ).- М., 2001. - С.201-205.
14. Гайнуллин, И.А. Выбор рациональной опорной поверхности трактора с полужесткой подвеской/ Гайнуллин И.А.// Материалы докладов международной научно-технической конференции 75-летию НАТИ. - М., 2001.- С 27-29.
15. Гайнуллин, И.А. Снижение уплотняющего воздействия гусеничного трактора на почву/ Гайнуллин И.А. //Автореферат диссертации на соискания ученой степени кандидата технических наук. -Челябинск, 2002. -18 с.
16. Бондарь В.Н., Гайнуллин И.А. Количественная оценка воздействия колесного и гусеничного движителей на почву//Материалы межвузовской научно - методической конференции. -Челябинск: ЧВАИ, 2001. - С. 73-76.
17. Гайнуллин, И.А. Методы оценки распределения давления и показателей эффективности снижения уплотняющего воздействия МТА на почву/ Гайнуллин И.А. //Вестник ЧГАУ. -Челябинск 2004, -т.43.-С. 31-38
18. Гайнуллин, И.А. Ходовая часть гусеничного трактора / Гайнуллин И.А., Зайнуллин А.Р.// Патент на изобретение 2388641, B62D55/08 РФ / заявитель и патентообладатель Башкирский ГАУ. - № 2009113961/11. Заявлено 13.04.2009. Опубл.10.05.2010. Бюлл.№56.
19. Саклаков В. Д. Теоретические основы оптимизации технической оснащенности и трудообеспеченности производственных процессов в растениеводстве// Вестник ЧГАУ. 1996. т.15, С. 83-98.
20. Валеев А.С. Обоснование оптимальных параметров машинно-тракторных агрегатов с учетом объемов выполняемых работ//Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Челябинск, 1996. - 215 с.
21. Гайнуллин, И.А.Моделирование распределения давления гусеничного трактора на почву /Гайнуллин И.А. //Научный альманах. 2015. № 7 (9). С. 613-616.
22. Гайнуллин, И.А., Влияние геометрии опорной поверхности движителей на сопротивление качению гусеничного трактора/ Гайнуллин И.А., Зайнуллин А.Р.// Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 9-1. С. 43-45.
