CC BY
12УДК 631
ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ МНОГОФАЗНОЙ УБОРКИ
Дидманидзе Георгий Ремзиевич, магистр; Андреев Олег Петрович, кандидат технических наук, доцент; ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, Российская Федерация
Аннотация: В статье представлены программа и методика экспериментальных исследований процессов транспортировки хлебной массы на стационарный пункт при уборке зерновых культур. В результате сделаны выводы о том, что применение предлагаемой методики позволить снизить потери урожая и повысить эффективность деятельности сельскохозяйственной организации
Ключевые слова: уборка зерновых культур; транспортировка хлебной массы; оптимизация процессов; ресурсосбережение; зерноуборочные комбайны; транспортные агрегаты.
PROGRAM AND METHOD OF EXPERIMENTAL RESEARCH OF TRANSPORT
PROCESSES OF MULTIPHASE HARVESTING
Didmanidze Georgy Remzievich, master; Andreev Oleg Petrovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Timiryazev Russian State Agrarian University, Moscow, Russia
Abstract: The article presents the program and methods of experimental research of the processes of transporting bread mass to a stationary point during the harvesting of grain crops. As a result, it is concluded that the application of the proposed method will reduce crop losses and improve the efficiency of the agricultural organization. Keywords: harvesting of grain crops; transportation of grain mass; optimization of processes; resource saving; combine harvesters; transport units.
Для цитирования: Дидманидзе Г.Р., Андреев О.П. Программа и методика экспериментальных исследований транспортных процессов многофазной уборки // Наука без границ. 2020. № 4(44). С. 37-41. For citation: Didmanidze G.R., Andreev O.P. Program and method of experimental research of transport processes of multiphase harvesting // Scince without borders, 2020, no. 4(44), pp. 37-41.
Эффективное управление процессами уборки зерновых культур предполагает согласование производительности ее фаз. За счет этого сокращаются разрывы во время уборки, а также простои уборочной техники и транспортных агрегатов. В результате уменьшается себестоимость зерна и повышается эффективность деятельности сельскохозяйственной организации.
Производство зерновых культур является одной из крупнейших подотраслей растениеводства. По уровню развития зернового рынка можно судить о продовольственной безопасности страны, он является его индикатором как на внутреннем, так и на международном рынке. Эффективность зернопроизводства обусловлена целым рядом факторов, одним из которых является транспортное обеспе-
чение производственных процессов, в том числе процессов уборки [1].
С этой целью нами разработана программа и методика экспериментальных исследований транспортных процессов многофазной уборки зерновых культур.
Программа экспериментальных исследований
Программа экспериментальных исследований в основном определяется необходимостью получения исходных данных для реализации соответствующих математических моделей. При этом предусматривается выполнение следующего объема работ:
1. сбор и обобщение статистических данных;
2. определение основных исходных данных, характеризующих природ-но-производственные условия возделывания зерновых культур в нечернозёмной зоне и непосредственно в Центральном районе;
3. определение основных характеристик урожая зерновых культур, связанных с уборкой;
4. проведение хронометражных наблюдений за работой уборочных агрегатов при уборке зерновых культур;
5. проведение хронометражных наблюдений за работой транспортных агрегатов при перевозке хлебной массы на стационарный пункт.
Методика проведения экспериментальных исследований
Для проведения экспериментальных исследований предварительно необходимо обобщить имеющиеся статистические данные по технологическому обслуживанию зерноуборочных комбайнов [2-4].
Условия проведения полевых опытов, включая отдельные характеристики урожая, определялись в
соответствии с требованиями государственных стандартов [2].
Определяется также общая высота растений и высота среза по диагоналям участка через 10 м мерной линейкой с точностью до ±5 мм. Средняя урожайность по измеренной хлебной массе определяется путем взвешивания груженых транспортных агрегатов.
Длина пути от поля до стационарного пункта определяется по картам землепользования, а также по показателям одометров. Дороги при этом соответствуют в основном 2-ой группе и на отдельных участках 3-ей группе.
Хронометражные наблюдения проводятся в соответствии с методами эксплуатационно-технологической оценки машин, а также с учетом методов нормирования труда в сельском хозяйстве. Элементы времени работы агрегата длительностью менее 10 секунд фиксируются с точностью до 0,1 секунды, а при большей продолжительности - с точностью до 1 секунды.
Измеряемые в процессе хронометража элементы времени работы агрегатов (как уборочных, так и транспортных) по продолжительности больше 10 секунд, что подтверждает обеспечение требуемой точности опытов.
Все результаты опытов записываются в специальных журналах.
Методика обработки опытных данных
Обработка полученных опытных и статистических данных осуществляется известными методами математической статистики и теории вероятностей [5-7].
По результатам опытных измерений составляются вариационные ряды, классовый промежуток в которых определялся в виде [8]:
X: =
^Emax X i
(1)
где Ак - величина классового промежутка;
х , х - наибольшее и наименьшее
max mm
значение измеряемой величины;
Z - количество классов.
к
Численное значение Zk при этом рекомендуется определять в зависимости от количества наблюдений n < 100 в виде зависимости:
ZK = 1 + 3,32 lgn. (2)
Если n > 100, то следует принять Zk = 5 lgn. (3)
По вариационным рядам с учетом (1, 2, 3) строятся соответствующие гистограммы распределений.
В качестве основных числовых характеристик распределений величины х1, х2,..., xn определяются их средние значения или математические ожидания Xi , Х2 , ..., Xn дисперсии Дх1, Дх2, ..., Дхп, среднеквадратические отклонения ох1, ох2,., охп, коэффициенты вариации ух1, ух2,..., vxn.
Указанные расчеты осуществляются по известным формулам:
X х-
i-1
n
Vx =
(4)
(5)
(6)
(7)
По значениям Дх, ох, и Ух оценивается точность непосредственных измерений.
Проверка гипотез о законах полученных опытных распределений осуществляется по критерию согласия х2 Пирсона [9, 10].
Численное значение х2 рассчитывалось по формуле:
х -1
1=1
Пи ( По - Пр )
Пр
(8)
где пи - количество интервалов;
п , п - опытная и расчетная частоты.
о р г
Полученное численное значение х2 сравнивается с критическим х2 ,
Г Г крит'
при 5 %-ом уровне значимости, и если удовлетворяется условие х2 ^ х2крит, то принимается предполагаемый закон распределения. По такой методике в частности проверяется соответствие распределения плотности потока требований закону Пуассона.
Некоторые величины (скорость, площадь и др.) определяются по результатам косвенных измерений в виде функций:
Х2,-,Хп). (9)
Абсолютная АР и относительная
X
АР ^ ошибки для таких величин определяется по формулам:
Лх = ±[юсг^ + ЛХ2Щ + ... + ЛХпЩх )(10) 0X1 0Х 2 0Хп '
f+...+Äx ж ) С11)
Ж _± 1
К /(х,х,...,х)
где Ах; - абсолютная ошибка измерения.
После дифференцирования все частные ошибки рекомендуется брать со знаком «+» как для наиболее неблагоприятного случая сложения всех
частных ошибок.
Численное значение абсолютной ошибки Ах при опытах определяется по величине разности:
(12)
Ах =Ах -Ах
I п о
показаний используемого Ах и образцового Ахо приборов.
Необходимое количество измерений (опытов) поп при принятой допустимой погрешности Ах^ определяется с учетом коэффициента вариации Ух по формуле:
П>? =
Ух
л
V
(13)
&Ха )
Выводы
1. Разработанная методика обеспечит получение необходимой исходной
информации.
2. Применение современных методов обработки опытных данных с использованием персональных компьютеров обеспечит требуемую точность исходной информации.
3. Результаты подтвердят достоверность статистических и опытных данных.
Применение подобной методики позволит обеспечить непрерывность работы обслуживающих (транспортных) агрегатов, снизить простои сельскохозяйственной техники и увеличить эффективность деятельности сельхозорганизации в целом, что непосредственно окажет положительное влияние на продовольственную безопасность страны.
2
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Коротких Ю.С. Оценка потенциала Липецкой области по возделыванию зерновых культур // Экономика сельского хозяйства России. 2018. № 3. С. 53-57.
2. Андреев О.П. Повышение эффективности использования агрегатов для уборки зерновых культур по индустриально-поточной технологии (в условиях центрального района НЗ): дис. ... канд. техн. наук - Москва, 2000. - 161 с.
3. Андреев О.П., Бордаков К.С. Транспортное обеспечение многофазной уборки зерновых культур в центральном районе РФ // В сборнике: Автотранспортная техника XXI века : сборник статей III Международной научно-практической конференции. 2018. С. 203-211.
4. Андреев О.П., Дидманидзе Р.Н. Обеспечение рационального использования техники при производстве чая. - М. : ООО УМЦ «Триада», 2016. - 124 с.
5. Дидманидзе О.Н., Андреев О.П., Парлюк Е.П. Оптимизация параметров машинно-тракторных агрегатов. - М. : ООО УМЦ «Триада»,, 2017. 77 с.
6. Дидманидзе О.Н., Андреев О.П., Журилин А.Н. Проектирование производственных процессов в растениеводстве с использованием компьютерных технологий. - М. : ООО УМЦ «Триада», 2018. - 150 с.
7. Дидманидзе О.Н., Яременко Н.И., Смирнов С.А. Обеспечение эффективного функционирования рынка картофеля в условиях Москвы и Московской области. - М. : ООО «Триада», 2004. - 96 с.
8. Маслов Г.Г., Дидманидзе О.Н., Цыбулевский В.В. Комплексное проектирование механизированных производственных процессов растениеводстве. - М. : ООО «УМЦ «Триада», 2006. - 256 с.
9. Парлюк Е.П. Управление инновационными рисками в отраслях продовольственного комплекса // Управление рисками в АПК. 2016. № 7. С. 29-40.
10. Парлюк Е.П. Методология инновационно-информационного развития и модерни-
зации сельскохозяйственного производства с учетом региональных особенностей // Международный технико-экономический журнал. 2017. № 5. С. 114-115.
REFERENCES
1. Korotkih Yu.S. Ocenka potenciala Lipeckoj oblasti po vozdelyvaniyu zernovyh kul'tur [Assessment of the potential of the Lipetsk region for the cultivation of grain crops]. Ekonomika sel'skogo hozyajstva Rossii, 2018, no. 3, pp. 53-57.
2. Andreev O.P. Povyshenie effektivnosti ispol'zovaniya agregatov dlya uborki zernovyh kul'tur po industrial'no-potochnoj tekhnologii (v usloviyah central'nogo rajona NZ) [Increasing the efficiency of using units for harvesting grain crops using industrial-flow technology (in the conditions of the Central region of NZ)]. Ph. D. thesis. Moscow, 2000, 161 p.
3. Andreev O.P., Bordakov K.S. Transportnoe obespechenie mnogofaznoj uborki zernovyh kul'tur v central'nom rajone RF [Transport support for multiphase harvesting of grain crops in the Central district of the Russian Federation]. V sbornike: Avtotransportnaya tekhnika XXI veka : sbornik statej III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, 2018, pp. 203-211.
4. Andreev O.P., Didmanidze R.N. Obespechenie racional'nogo ispol'zovaniya tekhniki pri proizvodstve chaya [Ensuring the rational use of technology in the production of tea]. Moscow, OOO UMC «Triada», 2016, 124 p.
5. Didmanidze O.N., Andreev O.P., Parlyuk E.P. Optimizaciya parametrov mashinno-traktornyh agregatov [Optimization of parameters of machine and tractor units]. Moscow, OOO UMC «Triada», 2017, 77 p.
6. Didmanidze O.N., Andreev O.P., Zhurilin A.N. Proektirovanie proizvod-stvennyh processov v rastenievodstve s ispol'zovaniem komp'yuternyh tekhnologij [Design of production processes in crop production using computer technologies]. Moscow, OOO UMC «Triada», 2018, 150 p.
7. Didmanidze O.N., Yaremenko N.I., Smirnov S.A. Obespechenie effek-tivnogo funkcionirovaniya rynka kartofelya v usloviyah Moskvy i moskovskoj oblasti [Ensuring effective functioning of the potato market in Moscow and the Moscow region]. Moscow, OOO «Triada», 2004, 96 p.
8. Maslov G.G., Didmanidze O.N., Cybulevskij V.V. Kompleksnoe proektirovanie mekhanizirovannyh proizvodstvennyh processov rastenievodstve [Integrated design of mechanized production processes in crop production]. Moscow, OOO «UMC «Triada», 2006, 256 p.
9. Parlyuk E.P. Upravlenie innovacionnymi riskami v otraslyah prodo-vol'stvennogo kompleksa [Management of innovation risks in the sectors of food complex]. Upravlenie riskami v APK, 2016, no. 7, pp. 29-40.
10. Parlyuk E.P. Metodologiya innovacionno-informacionnogo razvitiya i modernizacii sel'skohozyajstvennogo proizvodstva s uchetom regional'nyh osoben-nostej [Methodology of innovative and informational development and moderniza-tion of agricultural production taking into account regional peculiarities]. Mezhdu-narodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal, 2017, no. 5, pp. 114-115.
Материал поступил в редакцию 10.04.2020 © Дидманидзе Г.Р., Андреев О.П., 2020
