Научная статья на тему 'ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА КОМПЛЕКСА МАШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ОСУШИТЕЛЬНОГО КАНАЛА МЕЛИОРАТИВНОЙ СЕТИ'

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА КОМПЛЕКСА МАШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ОСУШИТЕЛЬНОГО КАНАЛА МЕЛИОРАТИВНОЙ СЕТИ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
23
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕЛИОРАТИВНЫЕ КАНАЛЫ / ОЧИСТКА МЕЛИОРАТИВНЫХ КАНАЛОВ / КАНАЛООЧИСТИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ / ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ КАНАЛООЧИСТИТЕЛЕЙ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Абдулмажидов Х. А.

Актуальность. В процессе эксплуатации мелиоративных каналов пропускная способность их с течением времени уменьшается, это связано с появлением на дне и нижних частях откосов наносов и заилений, часто и растительности. Наносы и заиления обычно распределяются неравномерно, преимущественно большее их количество сконцентрировано в местах соединения канала с другими видами каналов или дренами осушительной системы. В среднем толщина наносов в каналах после 2-3 лет эксплуатации может быть в пределах от 0,15 до 0,20 м. Нормальное функционирование каналов и мелиоративной системы в целом возможно при соблюдении правил ухода, своевременного проведения текущих и капитальных ремонтов. При проведении данных работ могут быть использованы различные комплексы машин. Выбор их состава и количества различных типов и типоразмеров является важной задачей для мелиоративных хозяйств. Использование большого количества машин для очистных работ на каналах нецелесообразно с экономической точки зрения, в то же время не существует одной или двух машин, обеспечивающих полный цикл очистных, восстановительных и ремонтных работ. Выбор комплекса машин на основании энергетических затрат каждого из типоразмеров в условиях меняющейся экономической ситуации становится наиболее оправданным. Объект. Объектом исследований являются мелиоративные каналы осушительной сети. В качестве предмета исследований рассматриваются комплексы машин для чистки каналов. Материалы и методы. Исследования проводились на основе данных «Системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства», а также на основе технико-эксплуатационных, технико-экономических и энергетических показателей машин, используемых в процессе очистки, восстановления и ремонта каналов. Результаты и выводы. В период нестабильной экономической ситуации экономическую составляющую процесса очистки каналов от наносов, заилений и растительности; восстановления и ремонта целесообразно определять на основе энергетических составляющих производства. Минимальные энергетические составляющие производства очистных работ составляют основу для формирования оптимального комплекса машин в виде аналитического графа, построенного с помощью алгоритма Дейкстры.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Абдулмажидов Х. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SELECTION OF THE OPTIMAL COMPOSITION OF THE COMPLEX OF MACHINES FOR CLEANING THE DRAINAGE CHANNEL OF THE RECLAMATION NETWORK

The article is devoted to the selection of the optimal composition of the complex of machines for cleaning the reclamation channel. The choice of canal cleaning machines is related to their condition, the amount of sediment and siltation on the bottom and slopes of the channels. In addition, when choosing machines, it is necessary to take into account their technical and operational parameters. Introduction. During the operation of reclamation canals, their throughput decreases over time, this is due to the appearance of sediment and silting on the bottom and lower parts of the slopes, often vegetation. Sediment and silt are usually unevenly distributed, mostly concentrated at the junction of the channel with other types of channels or drains of the drainage system. On average, the sediment thickness in the canals after 2-3 years of operation can be in the range of 0.15 to 0.20 m. The normal functioning of the canals and the reclamation system as a whole is possible if the rules of maintenance are observed, and current and major repairs are carried out in a timely manner. When carrying out these works, various sets of machines can be used. The choice of their composition and quantity of various types and standard sizes is an important task for reclamation farms. The use of a large number of machines for cleaning works on canals is not economically feasible, at the same time, there are no one or two machines that provide a full cycle of cleaning, restoration and repair work. The choice of a set of machines based on the energy costs of each of the standard sizes in a changing economic situation becomes the most justified. Object. The object of research is the reclamation channels of the drainage network. As a subject of research, complexes of machines for cleaning canals are considered. Materials and methods. The studies were carried out on the basis of the data of the «System of Machines for the Integrated Mechanization of Agricultural Production», as well as on the basis of technical and operational, technical, economic and energy indicators of machines used in the process of cleaning, restoring and repairing canals. Results and conclusions. During the period of an unstable economic situation, the economic component of the process of cleaning canals from sediment, silting and vegetation; restoration and repair, it is advisable to determine on the basis of the energy components of production. The minimum energy components of the production of treatment works form the basis for the formation of an optimal set of machines in the form of an analytical graph built using «Dijkstra's algorithm».

Текст научной работы на тему «ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА КОМПЛЕКСА МАШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ОСУШИТЕЛЬНОГО КАНАЛА МЕЛИОРАТИВНОЙ СЕТИ»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

DOI: 10.32786/2071-9485-2022-01-38 SELECTION OF THE OPTIMAL COMPOSITION OF THE COMPLEX OF MACHINES FOR CLEANING THE DRAINAGE CHANNEL OF THE RECLAMATION NETWORK

Kh. A. Abdulmazhidov

Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev,

Moscow

Received 05.12.2021 Submitted 01.02.2022

The research was carried out as part of the scientific work on the topic "Formation of optimal complexes of reclamation canal cleaning machines based on their technical-operational and technical-economic indicators "

Summary

The article is devoted to the selection of the optimal composition of the complex of machines for cleaning the reclamation channel. The choice of canal cleaning machines is related to their condition, the amount of sediment and siltation on the bottom and slopes of the channels. In addition, when choosing machines, it is necessary to take into account their technical and operational parameters.

Abstract

Introduction. During the operation of reclamation canals, their throughput decreases over time, this is due to the appearance of sediment and silting on the bottom and lower parts of the slopes, often vegetation. Sediment and silt are usually unevenly distributed, mostly concentrated at the junction of the channel with other types of channels or drains of the drainage system. On average, the sediment thickness in the canals after 2-3 years of operation can be in the range of 0.15 to 0.20 m. The normal functioning of the canals and the reclamation system as a whole is possible if the rules of maintenance are observed, and current and major repairs are carried out in a timely manner. When carrying out these works, various sets of machines can be used. The choice of their composition and quantity of various types and standard sizes is an important task for reclamation farms. The use of a large number of machines for cleaning works on canals is not economically feasible, at the same time, there are no one or two machines that provide a full cycle of cleaning, restoration and repair work. The choice of a set of machines based on the energy costs of each of the standard sizes in a changing economic situation becomes the most justified. Object. The object of research is the reclamation channels of the drainage network. As a subject of research, complexes of machines for cleaning canals are considered. Materials and methods. The studies were carried out on the basis of the data of the «System of Machines for the Integrated Mechanization of Agricultural Production», as well as on the basis of technical and operational, technical, economic and energy indicators of machines used in the process of cleaning, restoring and repairing canals. Results and conclusions. During the period of an unstable economic situation, the economic component of the process of cleaning canals from sediment, silting and vegetation; restoration and repair, it is advisable to determine on the basis of the energy components of production. The minimum energy components of the production of treatment works form the basis for the formation of an optimal set of machines in the form of an analytical graph built using «Dijkstra's algorithm».

Keywords: reclamation channels, canal cleaning, canal cleaning complexes, formation of canal cleaner complexes, application of graph theory, channel cleaner with a bucket on rigid guides.

Citation. Abdulmazhidov Kh.A. Selection of the optimal composition of the complex of machines for cleaning the drainage channel of the reclamation network. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 1(65). 391-399 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-01-38.

Author's contribution. The author of this article directly performed work on the planning, implementation or analysis of this study. The authors of this article have submitted the final version.

Conflict of Interest. The author declares that there is no conflict of interest with anyone.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

УДК 631.6

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА КОМПЛЕКСА МАШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ОСУШИТЕЛЬНОГО КАНАЛА МЕЛИОРАТИВНОЙ СЕТИ

Х. А. Абдулмажидов, кандидат технических наук, доцент

ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, г. Москва

Дата поступления в редакцию 05.12.2021 Дата принятия к печати 01.02.2022

Исследования проведены в рамках выполнения научной работы на тему «Формирование оптимальных комплексов мелиоративных каналоочистительных машин на основе их технико-эксплуатационных и технико-экономических показателей»

Актуальность. В процессе эксплуатации мелиоративных каналов пропускная способность их с течением времени уменьшается, это связано с появлением на дне и нижних частях откосов наносов и заилений, часто и растительности. Наносы и заиления обычно распределяются неравномерно, преимущественно большее их количество сконцентрировано в местах соединения канала с другими видами каналов или дренами осушительной системы. В среднем толщина наносов в каналах после 2-3 лет эксплуатации может быть в пределах от 0,15 до 0,20 м. Нормальное функционирование каналов и мелиоративной системы в целом возможно при соблюдении правил ухода, своевременного проведения текущих и капитальных ремонтов. При проведении данных работ могут быть использованы различные комплексы машин. Выбор их состава и количества различных типов и типоразмеров является важной задачей для мелиоративных хозяйств. Использование большого количества машин для очистных работ на каналах нецелесообразно с экономической точки зрения, в то же время не существует одной или двух машин, обеспечивающих полный цикл очистных, восстановительных и ремонтных работ. Выбор комплекса машин на основании энергетических затрат каждого из типоразмеров в условиях меняющейся экономической ситуации становится наиболее оправданным. Объект. Объектом исследований являются мелиоративные каналы осушительной сети. В качестве предмета исследований рассматриваются комплексы машин для чистки каналов. Материалы и методы. Исследования проводились на основе данных «Системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства», а также на основе технико-эксплуатационных, технико-экономических и энергетических показателей машин, используемых в процессе очистки, восстановления и ремонта каналов. Результаты и выводы. В период нестабильной экономической ситуации экономическую составляющую процесса очистки каналов от наносов, заилений и растительности; восстановления и ремонта целесообразно определять на основе энергетических составляющих производства. Минимальные энергетические составляющие производства очистных работ составляют основу для формирования оптимального комплекса машин в виде аналитического графа, построенного с помощью алгоритма Дейкстры.

Ключевые слова: мелиоративные каналы, очистка мелиоративных каналов, ка-налоочистительные комплексы, формирование комплексов каналоочистителей.

Цитирование. Абдулмажидов Х. А. Выбор оптимального состава комплекса машин для очистки осушительного канала мелиоративной сети. Известия НВ АУК. 2022. 1 (65). 391-399. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-01-38.

Авторский вклад. Автором настоящей статьи непосредственно выполнены работы по планированию, выполнению или анализу данного исследования. Автор настоящей статьи представил окончательный вариант.

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов с кем-либо.

Введение. Важной задачей процесса эксплуатации мелиоративных систем является обеспечение качественного функционирования всех элементов сети, особенно каналов. Длительная эксплуатация каналов сопряжена с появлением на дне и откосах ка-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

налов большого количества наносов, заилений и растительности, что препятствует полноценной водопропускной способности. Такое состояние дел требует постоянного ухода за мелиоративными каналами, а также проведения текущих и капитальных ремонтов. Основной задачей перечисленных мероприятий является очистка каналов от наносов, заилений и растительности. Для выполнения очистных операций применяются различные комплексы машин и оборудования. Комплексы формируются в зависимости от последовательных технологических операций по восстановлению проектных параметров и размеров сечений канала [1, 5, 6].

Очевидно, что комплексы могут содержать различные по назначению, типам и типоразмерам машины, причем количество машин одного типа тоже может быть различно. Процесс очистки канала включает в себя следующие операции: удаление наносов и заилений со дна канала; удаление наносов, заилений и растительности с откосов канала; сбор наносов на берме и погрузка в транспортные средства; транспортировка к месту утилизации. Здесь имеется 4 технологические операции. Если рассматривать для каждой из них использование, к примеру, 3 групп (комплексов), то получится 34 = 81 возможных комбинаций. Главной задачей при такой постановке вопроса является выбор наиболее оптимального комплекса машин с точки зрения минимизации себестоимости производства работ. Конечно, важно учитывать такой фактор, как качество проводимых очистных работ [2, 4, 9-13].

В случае безвредности наносов и заилений по агрохимическим анализам допустимо их распределение между бермой и мелиорируемой площадью, как это часто происходит при использовании каналоочистителей с активным фрезерным рабочим органом.

Материалы и методы. Объектом исследования является участок осушительного канала протяженностью 1000 м. С учетом того что стоимость машино-смены, инвентарная стоимость и цена на топливо нестабильны, в качестве критерия выбора оптимального комплекса машин в соответствии с технологическими операциями были приняты энергетические составляющие того или иного вида работ [7, 8].

Экономическая оценка использования различных комплексов путем энергетического анализа работы машины в условиях меняющейся из года в год ценовой политики наиболее адекватно показывает расходы на производство тех или иных работ. Энергозатраты по сравнению с финансовыми не зависят от цен, поэтому их можно рассматривать как наиболее постоянный фактор при выборе машин. При оценке экономической эффективности от использования машин, сущность которой заключается в сравнении экономических показателей существующей базовой системы с предлагаемой новой системой, экономические затраты можно полностью заменить энергетическими затратами.

Результаты и обсуждение. В случае с выбором оптимального комплекса машин из существующих вариантов необходимо определить комбинацию машин для производства технологических операций с наименьшими энергетическими затратами. При необходимости в любой момент величину энергетических затрат можно перевести в денежное выражение.

Полные энергозатраты на проведение технологической операции (или работы машины) Эп, МДж/га определяются по формуле:

Э = У • Э • + У • Э •

•-'п ¿-ч ^пр] ' ¿-¡] ^о]?

где Эпр;- - прямые удельные затраты энергии по j-ой выполняемой операции (или машине), МДж/га; Эо;- - затраты, осуществленные при использовании энергоносителей, МДж/га.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Прямые удельные затраты на выполнение j-ой технологической операции (или машине) можно определить по формуле [10]:

Эпр_/ Чк]^

к,

где д^у - норма расхода энергоносителей ^го вида, используемых при выполнении технологического процесса (или для работы машины) на единицу объема работы, кг/га; ек - энергосодержание ^го энергоносителя, МДж.

Норму расхода энергоносителей (топлива) за 1 маш.-ч работы qkj, кг/маш.-ч можно определить согласно Своду правил по проектированию и строительству СП12-102-2001 по формуле:

Чт^дв.ном^инт • 10 ,

где цт - удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя машины, г/кВт-ч; Л^дв.ном - номинальная мощность двигателя машины, кВт; ^инт - суммарный нормативный коэффициент изменения расхода топлива в зависимости от режимов нагружения двигателя машины.

Суммарный нормативный коэффициент определяется по формуле [3]:

К = К К К К К

Линт.дв Лт.з.двЛв.двЛм.двЛт.м.двЛи.дв?

где Ктздв - коэффициент, учитывающий расход топлива на запуск и прогревание двигателя, а также ежесменное техническое обслуживание машин (^т.з.дв = 1,03 для всех машин); Квдв -коэффициент использования силового оборудования по времени; Кыдв - коэффициент использования мощности силового оборудования; ^т.м.дв - коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя; ^и.дв - коэффициент, учитывающий износ двигателя.

Норму расхода топлива для автотранспорта можно определить согласно приложению к распоряжению Минтранса РФ от 14 марта 2008 года №АМ-23-р «О введении в действие методических рекомендаций «Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте».

Удельные энергозатраты (ЭОу, МДж/га), осуществленные на выполнение j-ой технологической операции (или при работе машины), определяются по формуле [3]:

Э • = Э • + Э •

иО] '-'ОЗ/ ' им]1

где ЭОэ;- - энергозатраты, осуществленные использованием топлива, МДж/га; Эм;- - энергоемкость средств механизации, МДж/га.

Энергозатраты, осуществленные использованием топлива, определяются по формуле:

Эоэ/ = Т,к ак, где ак - энергетический эквивалент к-го энергоносителя, МДж.

Энергоемкость машин и оборудования для механизации определяется по выра-

жению:

м 102Пэу 1 Ф; '

где Пэ;- - эксплуатационная производительность машины, га/ч; а£ - энергетический эквивалент 7 —й машины, МДж/кг; М^ - масса 7-й машины, кг; .Д;,^ - отчисления на реновацию и ремонт по типам машин, %; Ф; - фонд рабочего времени 7-й машины, ч.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Энергоемкость средств механизации автомобильного транспорта рассчитывается по формуле:

где Ь] - плечо перевозки груза, км; и^ - количество получаемой продукции (наносов, заилений и растительности) с единицы очищаемой площади, т/га; Qj - вес наносов и заилений, перевозимых за одну поездку рейс, т; ^ - коэффициент, учитывающий пробег машины; А\ и К- - годовые отчисления на реновацию и ремонт по типам машин на 1000 км пробега, %.

Коэффициент, учитывающий пробег машины, определяется по формуле:

где !Гр - расстояние, пройденное автомобилем с грузом, км; !общ - общее расстояние, пройденное автомобилем в течение рабочей смены, км.

Несмотря на то, что выполнение всех работ производится с помощью средств механизации, все же некоторая незначительная часть операций (кроме тех случаев, когда речь идет о машинистах) выполняется вручную. Такие операции могут быть тогда, когда средства механизации не имеют доступа к месту выполнения работ, например, рядом с гидротехническими сооружениями на каналах, со шлюзами, под мостами и т.п. Соответственно при оценке полных энергозатрат для разных технологических операций выяснено, что доля труда русловых ремонтеров, затрачиваемая непосредственно на выполнение единицы работы, весьма мала по сравнению с другими и не оказывает значительного влияния на энергетическую эффективность. Однако уменьшение трудозатрат является одним из важных показателей развития производства, поэтому при выборе энергосберегающих вариантов энергозатраты ручного труда анализируются отдельно. Затраты энергии машиниста или оператора можно рассчитать по формуле:

Э = у

Эм.а./ п ,

11э]

где п^- - число работников, занятых в технологическом процессе (или обеспечивающих работу машины) по работам ^й категории, чел.; а1 - энергетический эквивалент живого труда, МДж/чел.-ч.

По данным источника [3] в экономике сельского хозяйства широко используются энергетические эквиваленты производственных и трудовых затрат в земледелии и в сельском хозяйстве в целом. Так, по данным работы, энергетический эквивалент затрат единицы живого труда составляет по работам: легкая — 0,88 МДж/чел.-ч; средняя — 1,26 МДж/чел-ч; тяжелая — 2,00 МДж/чел.-ч. Полученные величины энергетических затрат с учетом цены на энергоносители при необходимости можно перевести в денежное выражение. Для сравнительной оценки машин, технологических операций и других технических процессов с точки зрения ресурсосберегающих технологий целесообразно применять критерии энергетической эффективности, представляющие собой отношение полных энергозатрат для нового и базового вариантов:

тт _ ЭП.НОВ

где Кэ - критерий энергетической эффективности; Эп.нов , Эп.даз - соответственно полные энергозатраты для нового и базового вариантов, МДж/га.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

По критерию энергетической эффективности можно рассчитать показатель интенсификации Иэ, %, характеризующий уровень научно-технического прогресса разработок: Иэ = (1 - Кэ)100%.

В таблице 1 представлены примерные энергетические затраты на выполнение технологических операций машинами четырех комплексов.

Таблица 1 - Приведенные энергетические затраты мелиоративных машин по выполнению технологических операций очистки канала, МДж/га

Table 1 - Reduced energy costs of reclamation machines for the implementation _of technological operations of canal cleaning, MJ/ha_

№ Технологическая операция / Process Operation Энергетические затраты на выполнение технологических операций разными типами машин / Energy costs for performing technological operations by different types of machines

1 Удаление наносов и заилений со дна канала / Removal of sediment and siltation from the bottom of the channel Каналоочиститель РР-303 / Channel cleaner RR-303 Каналоочиститель ОКН-0,5 / Channel cleaner OKN-0,5 Каналоочиститель МР-16 / Channel cleaner MR-16

5687,5 5987,5 9564,7

2 Удаление наносов, заилений и растительности с откосов канала / Removal of sediment, siltation and vegetation from channel slopes Экскаватор ЭО-3322 / Excavator EO-3322 Каналоокашивающая машина КМ-82 / Canal mower KM-82 Экскаватор ЕК-14 / Excavator EK-14

7563,4 5384,3 7367,3

3 Сбор наносов на берме и погрузка в транспортные средства / Collection of sediments on the berm and loading into vehicles Погрузчик на базе МТЗ / Loader based on MTZ Экскаватор ЭО-2621 / Excavator EO-2621 Погрузчик ТО-18 / Loader TO-18

18871,8 14606,4 19463,2

4 Транспортировка к месту утилизации / Collection of sediments on the berm and loading into vehicles Самосвал ГАЗ-33098 / Dump truck GAZ-33098 Самосвал КамАЗ-43255 / Dump truck KAMAZ-43255 Самосвал ЗИЛ-5301АО / Dump truck ZIL-5301AO

5634,3 9567,2 6127,6

Далее представляются приведенные затраты (таблица 2) при совместной работе машин комплексов, которые в свою очередь будут исходными данными для определения оптимального комплекса с помощью алгоритма Дейкстры.

Таблица 2 - Исходные данные для выполнения алгоритма Дейкстры

Table 2 - Initial data for the execution of the Dijkstra algorithm

Машины выполняющие первую операцию / Machines performing the first operation

j=1 j=2 j=3

5687,5 5987,5 9564,7

Машины выполняющие последующие операции / Machines performing subsequent operations

k=1 k=2 k=3 k=1 k=2 k=3 k=1 k=2 k=3

Энергозатраты / Energy consumption

Машины выполняющие вторую операцию / Machines performing the second operation

13250,9 11071,8 13054,8 13550,9 11371,8 13354,8 17128,1 14949,0 16932,0

Машины выполняющие третью операцию / Machines performing the third operation

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

26435,2 19990,7 26830,5 26434,3 19990,7 26830,5 26435,2 19990,7 26830,5

Машины выполняющие четвертую операцию / Machines performing the fourth operation

24506,1 28439,0 24999,4 20240,7 24173,6 20734,0 25097,5 29030,4 25590,8

Машины выполняющие пятую операцию / Machines performing the fourth operation

0 0 0

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

На рисунке 1 представлен граф, выполненный на основе энергетических затрат машин различных вариантов. Желтыми стрелками указаны наименьшие энергетические затраты машины из представленного перечня на данном участке работ.

Рисунок 1 - Сетевой граф возможных комплексов машин с результатами расчёта по приведённым затратам

Figure 1 - Network graph of possible complexes of machines with the results of calculation according to the reduced costs

Алгоритм Дейкстры позволяет находить вариант кратчайшего пути, в нашем случае, показатель «кратчайший путь» заменен на «минимальные энергетические затраты».

Выводы. На основании проведенных исследований и расчета экономической эффективности по энергетическим составляющим машин каналоочистительных комплексов можно сделать следующие выводы:

1. Выбор оптимального комплекса каналоочистительных машин можно производить с помощью сетевых графов, в качестве основного критерия в которых вместо экономических приняты энергетические составляющие процесса очистки каналов.

2. Наиболее оптимальным для очистки рассмотренного участка канала осушительной сети с помощью предложенных графов на основе суммарных энергетических составляющих, равных 56 990,7 МДж/га, принят комплекс, содержащий в качестве ведущей машины каналоочиститель РР-303, а также вспомогательные машины, такие как каналоокашивающая машина КМ-82, экскаватор ЭО-2621 и самосвал ГАЗ-33098.

Библиографический список

1. Абдулмажидов Х. А. Исследование факторов, влияющих на устойчивость каналоочи-стителя с ковшом на жестких направляющих // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина". 2020. № 1 (95). С. 35-40.

2. Саитов В. И. Оптимизация комплекса средств механизации горных предприятий // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2017. № 1. С. 86-91.

3. Экономико-энергетическая оценка эффективности технологии и технических средств для очистки мелиоративных каналов и водоемов противопожарного назначения / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев, Д. Г. Горюнов, С. А. Анисимов // Аграрный научный журнал. 2014. № 9. С. 31-35.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

4. Abdrazakov F. K., Churkina C. I., Logashov D. V. Advanced technology for the removal of trees and shrubs on the berms of irrigation canals using the oppression of stumps with chemicals // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Smolensk, 2021. P. 042024.

5. Abdulmazhidov Kh. Analysis of the reclamation canal condition and cleaning methods // E3S Web of Conferences: 1. Nalchik, 2021. P. 01001.

6. Abdulmazhidov Kh. Analysis of drainage canal defects and review of canal cleaner designs // E3S Web of Conferences: 1. Nalchik, 2021. P. 01002.

7. Aghelinejad M., Ouazene Y., Yalaoui A. Single-machine scheduling problem with total energy consumption costs minimization // Management and Control: 9th IFAC Conference on Manufacturing Modelling. Berlin, 2019.

8. Aghelinejad M. M., Ouazene Y., Yalaoui A. Preemptive Scheduling of a Single Machine with Finite States to Minimize Energy Costs // Springer Proceedings in Mathematics and Statistics. 2017.

9. Construction and repair of irrigation canals based on converged technologies / F. K. Abdra-zakov, A. Rukavishnikov, O. Miheeva [et al.] // IOP Conference Series: materials Science and Engineering. Tashkent, Uzbekistan: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020. P. 012209.

10. Darwish S. M., Elmasry A., Ibrahim S. H. Optimal Shortest Path in Mobile Ad-Hoc Network Based on Fruit Fly Optimization Algorithm // 4th International Conference on Advanced Machine Learning Technologies and Applications. AMLTA, 2019.

11. Dubenok N. N., Mayer A. V. Management of the technological process of irrigation of garden plants // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Volgograd, 2021. P. 012029.

12. Hydrotechnical structures / F. Abdrazakov, T. Pankova, S. Orlova [et al.] // IOP Conference Series: materials Science and Engineering. Rostov-on-Don, 2020. P. 012097.

13. Impact of long-term freshwater irrigation on soil fertility / Y. N. Nikolskii, I. P. Aidarov, C. Landeros-Sanchez, V. V. Pchyolkin // Irrigation and Drainage. 2019. Vol. 68. No 5. P. 993-1001.

Conclusions. Based on the studies carried out and the calculation of economic efficiency for the energy components of the machines of canal cleaning complexes, the following conclusions can be drawn:

1. The choice of the most optimal complex of channel cleaning machines can be made using network graphs, in which the energy components of the channel cleaning process are accepted as the main criterion instead of economic ones.

2. The most optimal for cleaning the considered section of the drainage network channel with the help of the proposed graphs based on the total energy components equal to 56990.7 MJ / ha was adopted by the complex containing the RR-303 channel cleaner as the leading machine, as well as auxiliary machines, such as the KM-82 canal mowing machine, the EO-2621 excavator and the GAZ-33098 dump truck.

References

1. Abdulmazhidov H. A. Issledovanie faktorov, vliyayuschih na ustojchivost' kanaloochis-titelya s kovshom na zhestkih napravlyayuschih // Vestnik Federal'nogo gosu-darstvennogo obra-zovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya "Moskovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet imeni V. P. Goryachkina". 2020. № 1 (95). P. 35-40.

2. Saitov V. I. Optimizaciya kompleksa sredstv mehanizacii gornyh pred-priyatij // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Gornyj zhurnal. 2017. № 1. P. 86-91.

3. Jekonomiko-jenergeticheskaya ocenka jeffektivnosti tehnologii i tehnicheskih sredstv dlya ochictki meliorativnyh kanalov i vodoemov protivopozharnogo naznacheniya / F. K. Abdrazakov, D. A. Solov'ev, D. G. Goryunov, S. A. Anisimov // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2014. № 9. P. 31-35.

4. Abdrazakov F. K., Churkina C. I., Logashov D. V. Advanced technology for the removal of trees and shrubs on the berms of irrigation canals using the oppression of stumps with chemicals // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Smolensk, 2021. P. 042024.

5. Abdulmazhidov Kh. Analysis of the reclamation canal condition and cleaning methods // E3S Web of Conferences: 1. Nalchik, 2021. P. 01001.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

6. Abdulmazhidov Kh. Analysis of drainage canal defects and review of canal cleaner designs // E3S Web of Conferences: 1. Nalchik, 2021. P. 01002.

7. Aghelinejad M., Ouazene Y., Yalaoui A. Single-machine scheduling problem with total energy consumption costs minimization // Management and Control: 9th IFAC Conference on Manufacturing Modelling. Berlin, 2019.

8. Aghelinejad M. M., Ouazene Y., Yalaoui A. Preemptive Scheduling of a Single Machine with Finite States to Minimize Energy Costs // Springer Proceedings in Mathematics and Statistics. 2017.

9. Construction and repair of irrigation canals based on converged technologies / F. K. Abdra-zakov, A. Rukavishnikov, O. Miheeva [et al.] // IOP Conference Series: materials Science and Engineering. Tashkent, Uzbekistan: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020. P. 012209.

10. Darwish S. M., Elmasry A., Ibrahim S. H. Optimal Shortest Path in Mobile Ad-Hoc Network Based on Fruit Fly Optimization Algorithm // 4th International Conference on Advanced Machine Learning Technologies and Applications. AMLTA, 2019.

11. Dubenok N. N., Mayer A. V. Management of the technological process of irri-gation of garden plants // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Volgograd, 2021. P. 012029.

12. Hydrotechnical structures / F. Abdrazakov, T. Pankova, S. Orlova [et al.] // IOP Conference Series: materials Science and Engineering. Rostov-on-Don, 2020. P. 012097.

13. Impact of long-term freshwater irrigation on soil fertility / Y. N. Nikolskii, I. P. Aidarov, C. Landeros-Sanchez, V. V. Pchyolkin // Irrigation and Drainage. 2019. Vol. 68. No 5. P. 993-1001.

Author's Information

Abdulmazhidov Khamzat Arslanbekovich, Associate Professor of the Department "Reclamation and Construction Machines" of the Federal State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev (127550, Moscow, Timiryazevskaya Street, 49), Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, e-mail: hamzat72@mail.ru, tel.: +79262663345.

Информация об авторе

Абдулмажидов Хамзат Арсланбекович, доцент кафедры «Мелиоративные и строительные машины» ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева» (127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49), кандидат технических наук, доцент, e-mail: hamzat72@mail.ru, тел.: +79262663345.

DOI: 10.32786/2071-9485-2022-01-39 TOTAL ESPARCET WATER CONSUMPTION AT VARIOUS IRRIGATION MODES

E. Yu. Guzenko, V. Yu. Misyuryaev, I. S. Martynov, M. N. Shaprov

Volgograd State Agrarian University, Volgograd Received 17.11.2021 Submitted 27.01.2022

Summary

The article presents the results of a study when growing sainfoin on chestnut soils of the Volgograd region. Based on the data obtained, the dependence of the yield of sainfoin by sprinkling irrigation, depending on the irrigation regimes. The graphs of the dependence of the yield of sainfoin hay on the change in the coefficient of water consumption and total water consumption were built. The data obtained can be recommended for use as a starting material for growing sainfoin on chestnut soils of the Volgograd region.

Abstract

Introduction. Improving and increasing the structure of irrigated sown areas of perennial grasses is one of the main conditions for creating a fodder base in Russia. The main perennial legumes grown in irrigated areas are alfalfa and sainfoin. The aim of the research is to determine the irrigation regime and water consumption of sainfoin to obtain the maximum yield of hay. To obtain the maximum yield of sainfoin when

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.