КУРСОВИЙ ПРОЕКТ з дисципліни «вантажні перевезення»

На тему: «Проектування транспортно-технологічних процесів в АПК»

ЗМІСТ ЗАВДАННЯ

1) Виконати розрахунки потреби у транспортно-технологічних засобах для внесення мінеральних добрив за прямоточною технологічною схемою на прикладі використання агрегату МТЗ-80+МВУ-5, визначити техніко-економічні показники (витрати праці й коштів на виконання робіт).

2)Виконати розрахунки потреби у транспортно-технологічних засобах для внесення мінеральних добрив за перевантажувальною технологічною схемою на прикладі використання агрегатів МТЗ-80+МВУ-5 та МТЗ-80+ПБН-10, визначити витрати праці й коштів на виконання робіт, порівняти технологічні схеми.

3)Розрахувати потреби у транспортних засобах для обслуговування бункерних збиральних агрегатів (зернозбиральних комбайнів).

4) Розрахувати складу збирально-транспортного комплексу за технологічною схемою з перенавантаженням зерна

5)Розрахувати економічну ефективність перевезень зерна відповідно поданих формул з використанням даних, які отримані для ЗТК під час збирання та перевезення зерна від комбайнів.

ЗМІСТ

Вступ

1. Проектування транспортно? виробничих процесів в сільськогосподарському виробництві

1.1 Транспортно-технологічні процеси під час виробництва сільськогосподарської продукції

1.2 Обгрунтування складу та режимів роботи комплексу транспортно-технологічних засобів для внесення мінеральних добрив за прямоточною технологічною схемою

1.3 Обгрунтування складу та режимів роботи комплексу транспортно-технологічних засобів для внесення мінеральних добрив за перевантажувальною технологічною схемою

1.4 Розрахунок потреби у транспортних засобах для обслуговування бункерних збиральних агрегатів (зернозбиральних комбайнів)

1.5 Розрахунок складу збирально-транспортного комплексу за технологічною схемою з перенавантаженням зерна

2. Дослідження транспортного процесу перевезень

2.1 Факторне дослідження продуктивності автомобілів та собівартості перевезень (простій цикл перевезень)

2.2 Аналіз впливу ТЕП на продуктивність АТЗ

3. Економічна ефективність транспортно-технологічного процесу на прикладі збирання та транспортування зерна від комбайнів

3.1 Собівартість транспортно-технологічного процесу (ТТП) із застосуванням компенсаторів

3.2 Розрахунок собівартості прямих перевезень зерна

3.3 Розрахунок економічної ефективності

Висновок

Список використаної літератури

Додатки

ВСТУП

транспортний мінеральний добриво зерно У сільському господарстві важливу роль відіграють механічні засоби виробництва — трактори, автомобілі, та інші робочі і силові машини. Для здійснення процесу виробництва кожне сільськогосподарське підприємство повинно мати необхідну кількість відповідних засобів виробництва, і насамперед механічних. Для визначення потреби в окремих видах техніки необхідно розрахувати обсяг відповідних робіт за рік і знати нормативний річний виробіток однієї машини. Ці розрахунки здійснюються по господарству в цілому.

Економічна ефективність залежить також від організації транспортної діяльності, її прогресивних форм. Від способів транспортування значною мірою залежить якість продукції, що доставляється споживачеві.

Транспортні витрати становлять 20−30% від усіх витрат на виробництво сільськогосподарської продукції. У сільськогосподарських підприємствах на вантажно-розвантажувальні роботи та перевезення вантажів витрачається 35−40% всіх нафтопродуктів, які споживаються в господарствах. Тому раціональне використання транспортних засобів є важливим напрямком підвищення ефективності виробництва.

Використання транспорту в сільському господарстві має свої особливості; величина, різноманітність вантажів; нерівномірність вантажоперевезень протягом року, погані дорожні умови, залежність від поганих умов, що зменшує продуктивність транспортних засобів.

До транспортних засобів, які використовуються для перевезення сільськогосподарських вантажів, ставляться особливі вимоги. По-перше, це перевезення у відповідні агротехнічні строки. По-друге, транспортні засоби мають відповідати фізико-механічними та іншим властивостям вантажів, оскільки в сільському господарстві більшість вантажів ІІІ і ІVкласів, які забезпечують повне використання вантажопідйомності автомобілів.

Ефективність транспортних засобів на перевезення різних вантажів і на різну відстань неоднаково. Тому важливе значення має раціональне поєднання різних видів транспорту. Ефективність використання автотранспорту залежить від його структури. Важливим є також використання причепів, автопоїздів, скорочення повторних перевезень, поліпшення дорожньої мережі. Організація технічного обслуговування і зберігати машин полягає в проведенні за графіками відповідного технічного обслуговування і ремонту після використання нормативного обсягу робіт в умовних гектарах, відпрацьованих годинах або витраченому паливі. Своєчасне проведення технічного обслуговування та ремонтів запобігає виходу з ладу агрегатів у процесі їх роботи.

розділ 1. Проектування транспортно? виробничих процесів в сільськогосподарському виробництві

1.1 Транспортно-технологічні процеси під час виробництва сільськогосподарської продукції

Технології внутрігосподарських перевезень сільськогосподарських вантажів з полів можливо розділити на три основні види:

1. Прямоточна (потокова) схема розподільних процесів, яка передбачає завантаження робочих машин технологічними матеріалами на складі, транспортування і внесення матеріалів цими ж машинами.

2. Перевантажувальна схема, яка передбачає завантаження на складі транспортних засобів, транспортування ними матеріалів до робочих машин, перевантаження у робочі машини, які здійснюють розподіл матеріалів на площі (внесення добрив).

3. Перевалочна схема у порівнянні з попередньою додатково включає проміжне складування матеріалів (польові склади, бурти, нагромаджувачі), з наступним завантаженням робочих машин і внесенням.

Збиральні процеси можуть бути реалізовані за такими ж схемами, лише потік матеріалів йде у зворотному напрямку — від поля до сховища.

Надати характеристику цих видів технологій, переваги та недоліки і навести приклади їх застосування.

1.2 Обгрунтування складу та режимів роботи комплексу транспортно-технологічних засобів для внесення мінеральних добрив за прямоточною технологічною схемою

Розрахунки потреби у транспортно-технологічних засобах для внесення добрив включають обгрунтування та визначення робочих швидкостей руху, ефективної потужності двигуна, змінної продуктивності агрегату, витрати пального на одиницю роботи, витрати праці й коштів, необхідної кількості транспортно-технологічних засобів.

Поточність і безперервність процесів під час внесення добрив за прямоточною технологічною схемою, до якої входить ланка для транспортування та розкидання добрив по полю і навантажувачі, відображається таким рівнянням:

6,62· 1=100·0,0662

де W_ГЗ і W_ГН — продуктивність за годину відповідно агрегатів для внесення добрив і навантажувачів, т/год; n_агр і п_н— відповідно кількість агрегатів для внесення добрив і навантажувачів, шт.

Необхідну кількість розкидачів, враховуючи певний агротехнічний строк внесення добрив Д_Р , знаходять за формулою:

шт., (1)

де S — площа, на якої вносяться добрива, га (табл. 2);

W_ГЗ — продуктивність розкидача добрив, т/год.;

Т_зм — тривалість зміни (8 год.);

k_зм — коефіцієнт змінності, що показує кількість робочих змін на добу (1,5);

Д_Р — кількість робочих днів на внесення добрив згідно агротехнічних вимог (15 днів);

U — норма внесення добрив, т/га (табл. 2).

Для застосування формули (1) необхідно визначити продуктивність розкидача добрив (W_ГЗ, т/год.) за годину змінного часу, яка дорівнює

т/год (2)

де — коефіцієнт використання часу зміни;

v_р - робоча швидкість агрегату (трактор + розкидач);

В_Р — робоча ширина захвату розкидача, м (Дод.1,табл. 3).

Робоча швидкість агрегату повинна бути в межах агротехнічної допустимої (табл. 1) та забезпечуватися потужністю двигуна і конкретною передачею трактора (Дод.1, табл. 4).

Табл. 1 — Рекомендовані швидкості руху МТА

Максимальну допустиму робочу швидкість агрегату v_р, яка забезпечується потужністю двигуна трактора і яка приймається для розрахунків, визначають за формулою:

км/год., (3)

де N_ЕН — номінальна ефективна потужність двигуна трактора, кВт (Дод.1, табл. 5);

— прийнята попередньо ступінь використання ефективної потужності двигуна (= 0,9);

N_ВВП — потужність, що реалізується через вал відбору потужності (ВВП), кВт;

_ВВП — коефіцієнт корисної дії (ККД) механізму приводу ВВП (_ВВП = 0,95);

_ТР — ККД трансмісії приводу рушіїв трактора (_ТР = 0.9);

— коефіцієнт, що враховує втрату швидкості від буксування (0,84 — для тракторів з колісною формулою 4К2 і 0,88 — для 4К4);

f — коефіцієнт опору коченню агрегату у полі (f=0,09);

і - величина підйому ділянці поля (приймаємо і = 0);

G_a — вага агрегату, що включає вагу трактора, розкидача та добрива визначають за формулою :

G_A = G_TP + G_M + 0,5G_Д, кН, (4)

G_A = 20,5 + 33,47+ 0,5· 49,05=78,5 кН, де G_TP, G_M, G_{Д — вага трактора, машини (розкидача) та добрив в бункері розкидача, кН. (Дод.1,табл. 3, 5)}

Потужність, яка передається через вал відбору потужності для агрегату, що вносить мінеральні добрива, визначають за формулою:

N_BBП =N_пит В_Р, (5)

N_BBП =1,5· 15,5=23,25кВт, де N_пит — питомі затрати потужності на привід відцентрових розкидачів (1,2−1,8 кВт/м).

Одночасно робоча швидкість повинна забезпечуватися конкретною (табличною)найближчою до розрахованої передачі трактора, з яким працює розкидач (Дод.1, табл. 4), тобто відповідати виразу:

Табличне значення кінцеве приймається як розрахункова робоча швидкість. Коефіцієнт використання часу зміни дорівнює

(6)

де T_Р — час основної (чистої) роботи розкидача.

Час чистої роботи за зміну визначимо, знайшовши час чистої роботи за одну їздку. Для цього знаходимо кількість їздок розкидача за зміну:

(7)

де — сума позациклових простоїв агрегату за зміну, що включає підготовчо-заключний час, час на виконання технічного і технологічного обслуговування агрегату, час переїздів до місця роботи, час на відпочинок і власні потреби (задається нормативно Т_ПЦ = 0,42 год.);

- тривалість їздки (робочого циклу) розкидача, год.

Чистий час роботи за зміну (час виконання основної технологічної операції) дорівнює

год., (8)

де — час чистої роботи за одну їздку, год.;

год, (9)

- об'єм технологічної місткості (бункера) розкидача, м³;

d_B — об`ємна вага добрива, (d_B = 1т/м³).

Для поточної схеми навантаження і внесення добрив при рішенні рівності (7) визначають тривалість однієї їздки розкидача, вибравши попередньо марку навантажувача (Дод.1,табл. 5):

(10)

де — час очікування завантаження (0,25), год;

— час завантаження, год.;

— час виконання холостих поворотів на 1 їздку (0,06 год.);

— продуктивність навантажувача, т/год.;

l_ij — відстань від складу добрив (місця приготування) до поля (табл. 2), км;

— тривалість руху транспортного засобу:

год,

— швидкість руху транспортного засобу (розкидача) відповідно з вантажем і без вантажу, (20 і 25 км/год.)

Кількість навантажувачів добрив визначають за формулою:

. (11)

Техніко-економічні показники

Розрахунок витрат пального. При внесенні добрив, крім безпосередньо розкидання добрив, виконуються повороти агрегату, транспортування добрив від місця навантаження до робочої загінки, переїзди агрегату до місця роботи та до місця завантажування добривами. Витрати пального залежать від ефективної потужності двигуна, яку визначають для чотирьох режимів роботи агрегату: 1) внесення добрив, 2) холостих поворотів агрегату, 3) транспортування наповненого та 4) порожнього розкидача.

1) Ефективну потужність двигуна в процесі внесення добрив визначають приймаючи до уваги, що f = 0,09 за формулою:

кВт, (12)

де G_A — вага агрегату визначають за формулою :

G_A = G_TP + G_M + 0,5G_Д, кН, (13)

G_A = 33,47+ 20,5+ 0,5· 49,05=78,49 кН,

де G_TP, G_M, G_{Д — вага трактора, машини (розкидача) та добрив в бункері розкидача, кН.}

2).Ефективну потужність двигуна під час холостих поворотів агрегату розраховують за тою же формулою, приймаючи до уваги, що N_ВВП=0; f = 0,11, а вагу агрегату визначають за формулою (13).

кВт,

G_A = 33,47+ 20,5+ 0,5· 49,05=78,49 кН,

3).Ефективну потужність двигуна при транспортуванні добрив (з вантажем) визначають за формулою (12), приймаючи до уваги, що N_ВВП=0, f = 0,06, а вага заповненого добривами агрегату дорівнює:

G_А = G_ТР + G_м + G_Д, кН (14)

G_А = 33,47 + 20,5+ 49,05=103,02 кН,

4) Ефективну потужність двигуна при переїздах до місця вантаження добрив розраховують за формулою (12), приймаючи до уваги, що N_ВВП=0; f = 0,06, а вага агрегату дорівнює:

G_А = G_ТР + G_м, кН (15)

G_А = 33,47 + 20,5=53,97 кН, Годинна витрата пального при різних режимах навантаження двигуна дорівнює

кг/год., (16)

1)

2)

3)

4)

де — питома витрата пального при номінальної потужності двигуна (приймаємо 0,22 кг/кВт год.);

Витрату пального на 1 тонну внесеного добрива для поточної схеми внесення добрив з врахуванням складових часу їздки (10) визначають за формулою:

(17)

де Q_ГЗВ — годинна витрата пального на переїздах з добривом, кг;

Q_ГБВ — годинна витрата пального на переїздах без вантажу, кг;

Q_ГР — годинна витрата пального під час внесення добрив, кг;

Q_ГХ — годинна витрата пального на поворотах, кг.

Вказані величини годинних витрат пального при різних чотирьох режимах навантаження двигуна визначаються за рівнянням (16).

Q_ГПР - годинна витрата пального під час простою з працюючим двигуном — очікування агрегатом завантаження і самого завантаження, год.; визначається з таблиці 5.

Розрахунок витрат пального для навантажувача. Годинна витрата пального при різних режимах навантаження двигуна дорівнює

кг/т. (18)

де — прийнята середня ступінь використання ефективної потужності двигуна для навантажувача (= 0,3);

Загальні витрати пального

= 1,97+0,59=2,56, кг/т. (19)

Затрати робочого часу на 1 тонну внесених добрив

люд.-год/т, (20)

де п_р — кількість робітників, які обслуговують агрегати.

Прямі експлуатаційні витрати на 1 тонну добрив дорівнюють:

С=С₁+С₂+С₃+С₄, грн/т, (21)

С=6,46+25,6+5,4+2,54=40 грн/т, де С₁ — основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи, грн/т; С₂ — вартість витрачених пально-мастильних матеріалів, грн/т.; С₃ — відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактора (ів) і навантажувача, грн/т; С₄ — відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО розкидачів добрив, грн/т.

Основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи, яка віднесена до 1 т добрива:

(22)

де С_1ЗП — основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи, що визначаються коефіцієнтом К_с=0,37;

С_1зп=З_т (1+К_c)=250(1+0,37)=342,5 грн.

З_Т -основна зарплата персоналу (250 грн. за зміну)

— маса добрива, яка внесена за зміну розкидачами;

C₂ — витрати трактора на пальне:

грн _, (23)

де Ц_к — ціна 1 кг пально-мастильних матеріалів (10 грн.).

— відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактор (ів) і навантажувача:

(24)

Б_тр— балансова вартість трактора (ів)і навантажувача;

а_тр— норми відрахувань на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактора і навантажувача, а_тр=21,5%;

t₃— загальне річне нормативне завантаження трактора і навантажувача (1350 год.);

— відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО розкидача добрив;

; (25)

Б_п — балансова вартість розкидача добрив та ПП;

t_ЗР — загальне річне нормативне завантаження розкидача добрив (250 год.);

а_п— норма відрахувань на амортизацію, поточний і капітальний ремонт, ТО а_п=21,5%.

Таблиця 6. Техніко-економічні показники процесу внесення добрив

1.3 Обгрунтування складу та режимів роботи комплексу транспортно-технологічних засобів для внесення мінеральних добрив за перевантажувальною технологічною схемою

Цей підрозділ є продовженням попереднього і містить розрахунки потреби у транспортно-технологічних засобах для внесення добрив за перевантажувальною технологічною схемою, обгрунтування та визначення робочих швидкостей руху, ефективної потужності двигуна, змінної продуктивності агрегату, витрати пального на одиницю роботи, витрати праці й коштів, необхідної кількості транспортно-технологічних засобів. Нумерація формул і таблиць цього підрозділу є продовженням попереднього.

Розрахунок для перевантажувальної схеми внесення добрив виконується аналогічно з прямоточною з урахуванням наступних особливостей. Поточність і безперервність під час внесення добрив за технологічною схемою з перевантаженням, до якої входять ланка для розкидання добрив по полю, навантажувачі добрив і ланка перевантажувально-транспортних засобів, відображається такими рівностями:

(26)

6,62· 1=180·0,037=2,33·3=100·0,0662

де W_ГЗ, W_ПН, W_ПТЗ і W_ГН — продуктивність агрегатів за годину відповідно для внесення добрив, навантажувальних пристроїв перевантажувачів, перевантажувально-транспортних засобів та навантажувачів, т/год; n_агр, n_ПН, п_ПТЗ, п_ГН — відповідно кількість агрегатів для внесення добрив, навантажувальних пристроїв перевантажувачів, перевантажувально-транспортних засобів та навантажувачів, шт.

Тривалість однієї їздки розкидача, який завантажується на краю поля, визначають як

(27)

де — час очікування і завантаження розкидача добрив із застосуванням перевантажувача, наприклад причепа-перевантажувача (ПП) ПБН-10 або ПБН-16 та ПБН-20;

Далі за формулами (7,8,6) визначається коефіцієнт використання часу зміни для розкидача, його продуктивність за формулою (2) та кількість розкидачів за формулою (1).

Час чистої роботи за зміну

Чистий час роботи за зміну (час виконання основної технологічної операції) дорівнює

год.,

Коефіцієнт використання часу зміни дорівнює

Продуктивність розкидача добрив (W_ГЗ, т/год.) за годину змінного часу:

т/год

Необхідну кількість розкидачів, враховуючи певний агротехнічний строк внесення добрив Д_Р , знаходять за формулою:

шт.,

Необхідну кількість перевантажувачів для забезпечення завантаження розкидачів знаходять за формулою :

шт., (28)

де W_ПН — продуктивність перевантажувального пристрою (вивантажувального шнека для причепа-перевантажувача), т/год. (Дод.1, табл. 3)

Одночасно перевантажувачі працюють як ТЗ — перевозять добрива від складу до поля. Необхідну кількість перевантажувачів як транспортних засобів знаходять з урахуванням тривалості однієї їздки перевантажувача:

(29)

де — час очікування і завантаження перевантажувача добрив із застосуванням, наприклад екскаваторного навантажувача ПЕА-1 (Дод.1,табл. 5);

— час руху з вантажем;

— час очікування і завантаження розкидача добрив перевантажувачем добрив — його шнековим пристроєм (Дод.1,табл. 3);

— час руху без вантажу.

Продуктивність перевантажувача як ТЗ визначиться

(30)

де m — кількість бункерів розкидача добрив, які вміщуються в перевантажувач:

— вантажопідйомність перевантажувача, т. (Дод.1,табл. 3);

Кількість перевантажувачів для перевезення добрив знаходиться з умови безперервності як

(31)

З порівняння кількості та вибираємо більше значення, при якому забезпечується як транспортування так і навантаження добрив.

Кількість навантажувачів добрив визначають з рівняння (26) за формулою:

. (32)

Техніко-економічні показники. Розрахунок витрат пального. Для розрахунків витрати пального при внесенні добрив визначають ефективну потужність на наступні операції:

— безпосередньо на роботу розкидача добрив;

— транспортування добрив перевантажувачем від місця навантаження до робочої загінки, перевантаження в розкидач (і), повернення до місця завантажування добривами;

— завантаження добрив у перевантажувач.

Ефективну потужність двигуна трактора під час роботи розкидача добрив визначають за формулою (12) для двох режимів роботи агрегату: 1) внесення добрив; 2) холостих поворотів агрегату.

1)Ефективну потужність двигуна трактора при транспортуванні добрив перевантажувачем від місця навантаження до робочої загінки приймаючи до уваги, що і =0, f = 0,06, визначають як:

(33)

де G_АП — вага перевантажувального агрегату, що включає

G_АП = G_ТР + G_П + G_Д, кН.,

G_АП =33,47+20+49,05=102,52 кН,

G_П — вага перевантажувача (табл. 3).

2)Ефективну потужність двигуна при переїздах трактора з перевантажувачем без добрив до місця їх вантаження розраховують за формулою (33), приймаючи до уваги, що f = 0,06, а вага перевантажувального агрегату дорівнює:

G_АП = G_ТР + G_П, кН.

G_АП =33,47+20=53,47 кН,

Відповідно ефективної потужності двигуна трактора за зазначеними режимами роботи визначається годинна витрата пального на 1 тонну внесеного добрива.

1).Витрату пального агрегатом для внесення добрив визначають з урахуванням складових часу його їздки за (27) за формулою:

(34)

де Q_ГР — годинна витрата пального під час внесення добрив, кг;

Q_ГХ — годинна витрата пального на поворотах, кг.

Вказані величини годинних витрат пального при різних режимах навантаження двигуна визначаються за рівнянням (16).

1)

2)

3)

4)

Q_ГПР - годинна витрата пального під час простою з працюючим двигуном — очікування агрегатом завантаження і самого завантаження, год.; визначається з таблиці 5.

2). Витрати пального на перевезення добрив причепом-перевантажувачем ПБН-10 з трактором МТЗ-80 визначаються з урахуванням складових часу їздки (29) за формулою:

(35)

де Q_ГЗВ — годинна витрата пального на переїздах з добривом, кг/год.;

Q_ГБВ — годинна витрата пального на переїздах без вантажу, кг/год.;

Вказані величини годинних витрат пального при різних режимах навантаження двигуна визначаються за рівнянням (16).

3). Витрати пального на навантаження добрив у перевантажувач Q₃ визначаються за формулою (18).

Загальні витрати пального на 1 тонну внесеного добрива:

кг/т. (36)

Затрати робочого часу на 1 тонну внесених добрив визначаються за формулою (20).

люд.-год/т,

Прямі експлуатаційні витрати на 1 тонну добрив дорівнюють:

С=С₁+С₂+С₃+С₄, грн./т, (37)

С=6,46+50,3+5,4+1,34=63,5 грн./т, де С₁ — основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи, грн/т; С₂ — вартість витрачених пально-мастильних матеріалів, грн/т.; С₃ — відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактора (ів) і навантажувача, грн/т; С₄ — відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО розкидачів добрив та ПП, грн/т.

Основна і додаткова зарплата персоналу, що обслуговує агрегати, з відрахуваннями на соціальні заходи С₁, яка віднесена до 1 т добрива визначаються за формулою (22).

Витрати трактора на пальне C₂ визначаються за формулою (23).

— відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактора (ів) і навантажувача визначаються за формулою (24).

— відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО розкидача добрив та ПП.

; (38)

Б_п — балансова вартість розкидача добрив та перевантажувача (ПП);

t_ЗП — загальне річне нормативне завантаження розкидача добрив та ПП (360 год.);

а_п— норма відрахувань на амортизацію, поточний і капітальний ремонт, ТО а_п=21,5%.

Таблиця 7. Техніко-економічні показники агрегату МВУ-5 + МТЗ-80 та перевантажувача ПБН-10 + МТЗ-80

Підсумовуючи дані, які ми отримали при розрахунках складу та режимів роботи комплексу транспортно-технологічних засобів для внесення мінеральних добрив за прямоточною та перевантажувальною технологічними схемами визначили, що ефективніше використовувати перевантажувальну схему внесення добрив, так як продуктивність розкидача за цією схемою майже в більша — 8,75 т/год., продуктивності розкидача за перевантажувальною схемою- 6,62 т/год.; витрати пального (5,03 кг/т) та прямі експлуатаційні затрати (63,92 грн/год) більші, так як використовується більше агрегатів для внесення мінеральних добрив. Але за рахунок збільшення продуктивності розкидача більш ефективною є перевантажувальна технологічна схема в порівнянні з прямоточною.

1.4 Розрахунок потреби у транспортних засобах для обслуговування бункерних збиральних агрегатів (зернозбиральних комбайнів)

Для дотримання потоковості збирального процесу необхідно визначити таку кількість транспортних засобів, яка забезпечила б безперервну роботу збиральних агрегатів. Цю кількість визначають в залежності від типу збиральних агрегатів. Розглянемо розрахунок кількості ТЗ для обслуговування збиральних комбайнів на прикладі зернозбиральних комбайнів (ЗК) за умов безперервності збирально-транспортного процесу, яка відображається рівнянням:

(1)

де, W_А — продуктивність за годину технологічного часу відповідно ЗК та автомобільних транспортних засобів (АТЗ), т/год;

m_К та п_А — відповідно кількість ЗК та АТЗ, одиниць.

Для умов роботи ЗК під час прямих перевезень продуктивність ЗК за годину змінного часу визначається як

т/год., (2)

де — продуктивність ЗК за годину робочого (основного) часу, яка знаходиться за даними технічної характеристики ЗК;

— коефіцієнт використання часу зміни, який визначається як:

(3)

де — - коефіцієнт циклового часу зміни коефіцієнт, який визначає частку часу від тривалості часу зміни на циклові операції. В залежності від надійності ЗК та організації роботи його величина змінюється в межах = 0,73 — 0,90. Для комбайнів вітчизняного виробництва і країн СНД приймається менше значення, для ЗК виробництва США, Німеччини — більше;

— коефіцієнт використання циклового часу зміни. Він характеризує частку часу на окремі складові циклового часу зміни ЗК, яка застосовується для аналізу збирально-транспортного процесу (ЗТП), залежить від продуктивного часу і дорівнює:

(4)

де t_ОЧ — тривалість очікування комбайном АТЗ для розвантаження бункера ЗК за робочий цикл:

год

t_X — тривалість холостих ходів на поворотах, яка припадає на 1 цикл роботи комбайна год., (t_X = 0,06 год.).

t_Б —час заповнення бункера комбайна:

год.; (5)

щ_К — об'єм бункера комбайна, м³;

d_в — об'ємна маса зерна (0,75), т/м³;

t_РОЗ —тривалість зупинки ЗК для розвантаження його бункера;

де W_ШК — продуктивність вивантажувального шнека ЗК, т/год.;

Продуктивність ЗК за годину технологічного часу:

т/год. (6)

Кількість комбайнів, що необхідні для збирання урожаю з площі S, га при урожайності зерна U, т/га, знаходиться за формулою:

од. (7)

де СEILING — функція, яка повертає найближче більшає ціле значення;

Т_ЗМ — тривалість зміни (Т_ЗМ=8 год.);

К_ЗМ — коефіцієнт змінності (1,5), який показує кількість змін, що працює комбайн за добу;

Д_Р — кількість робочих днів для збирання зерна за агровимогами (12 днів).

Вибір номінальної вантажності АТЗ проводиться з урахуванням того, що в його кузов доцільно завантажувати ціле максимальне число бункерів зерна ЗК, і величина статичного коефіцієнту використання вантажності АТЗ наближається до максимуму (до одиниці). Тобто доцільна умова кратності вантажопідйомності АТЗ і бункера ЗК, яка визначається виразом:

(8)

2,25=2,25

де — номінальна вантажопідйомність бункера обраного ЗК;

q — вантажність автомобіля, т;

— число бункерів, що перевозяться за їздку автомобілем;

= - вантажопідйомність бункера комбайна.

Для відомої марки АТЗ (відомого) маємо

а величина

. (9)

— статичний коефіцієнт використання вантажності автомобіля;

Кількість одиниць АТЗ для перевезення зерна від ЗК залежить від продуктивності АТЗ W_A і знаходиться як

(10)

де — частка часу простою автомобіля в очікуванні завантаження зерном з бункера комбайна від тривалості його робочого циклу. За даними статистики і літературних джерел .

— тривалість перебування автомобіля в пункті розвантаження, яка залежить від рівня механізації і організації робіт, приймається 0,1 год.;

l_ij — відстань перевезення зерна з поля (пункту і) в пункт розвантаження (пункт j);

тривалість завантаження АТЗ зерном від комбайнів: ;

км/год. — середня технічна швидкість автомобіля на шляху від поля на тік, яку визначають за формулою:

км/год, де — технічна швидкість руху транспортного засобу відповідно з вантажем і без вантажу, км/год.

Приблизні середні технічні швидкості руху АТЗ залежно від стану доріг і при відстані транспортування вантажів до 40 км наведені в табл. 1.

Таблиця 1 — Приблизні середні технічні швидкості руху АТЗ, км/год.

— середня швидкість автомобіля в поле, км/год.

Значення с визначається з рівності

шт.

Продуктивність АТЗ на перевезенні зерна від комбайна визначається за формулою:

(12)

Кількість їздок одного автомобіля за час роботи його на маршруті Т_М =Т_ЗМ К_ЗМ (робочий день) визначається як:

(13)

Кількість перевезеного зерна за 1 робочий день одним АТЗ:

т/день.

Загальна кількість зерна, що перевезена групою АТЗ за роб0очий день:

. (14)

Час зміщення початку роботи АТЗ, хв. з групою комбайнів визначається як

хв.,

Графік узгодження роботи ЗТК, який містить групу комбайнів СК-5А Нива і автомобілі (в прикладі КамАЗ-5511) показано на рис. 1. У верхній його частині у прийнятому масштабі відкладають час роботи комбайнів, який для окремого комбайна становить послідовність відрізків тривалості: заповнення бункера зерном та тривалості вивантажування зерна .при Початок роботи комбайнів зміщений один щодо іншого на розраховану величину інтервалу руху в хвилинах.

Рис. 1. Графік узгодження роботи збирально-транспортних засобів Загальний сезонний обсяг перевезення зерна розраховується за формулою При цьому повинен відбуватися баланс

т

т

1.5 Розрахунок складу збирально-транспортного комплексу за технологічною схемою з перенавантаженням зерна

При розрахунку складу ЗТК за технологічною схемою з перенавантаженням зерна кількість транспортних засобів (ТЗ) визначають на основі рівності сумарної годинної продуктивності ЗК і ТЗ, що входять в ЗТК і забезпечують поточність і безперервність процесу під час збирання урожаю. Ця рівність відображається так:

(1)

де, W_П, W_АП — продуктивність за годину технологічного часу відповідно ЗК, ПП і АТЗ, т/год;

m_К, n_П, п_АП — відповідно кількість ЗК, ПП і АТЗ, шт.

Для умов роботи ЗК під час застосування ПП продуктивність ЗК за годину змінного часу визначається як

т/год. (2)

де — продуктивність ЗК за годину робочого (основного) часу, яка знаходиться за даними технічної характеристики ЗК;

— коефіцієнт використання часу зміни, який визначається як:

(3)

де — - коефіцієнт циклового часу зміни коефіцієнт, який визначає частку часу від тривалості часу зміни на циклові операції. В залежності від надійності ЗК та організації роботи його величина змінюється в межах = 0,73 — 0,90. Для комбайнів вітчизняного виробництва і країн СНД приймається менше значення, для ЗК виробництва США, Німеччини — більше;

— коефіцієнт використання циклового часу зміни:

(4)

де t_X — тривалість холостих ходів на поворотах, яка припадає на 1 цикл роботи комбайна год., (t_X = 0,06 год.).

t_Б —час заповнення бункера комбайна:

год.; (5)

щ_К — об'єм бункера комбайна, м³;

d_в — об'ємна маса зерна (0,75), т/м³;

Продуктивність ЗК за годину технологічного часу

. (6)

Кількість комбайнів, що необхідні для збирання урожаю з площі S, га при урожайності зерна U, т/га, знаходиться за формулою:

од.

де СEILING — функція, яка повертає найближче більшає ціле значення;

К_ЗМ — коефіцієнт змінності (1,5), який показує кількість змін (Т_ЗМ=8 год), що працює комбайн за добу;

Д_Р — кількість робочих днів для збирання зерна за агровимогами (12 днів).

Вибір марки ПП виконується за показником його вантажопідйомності (Дод.2,табл. 4) виходячи з умови кратності вантажопідйомності бункера ПП і бункера ЗК:

(8)

12?2,25· 2

де — кількість бункерів зерна ЗК, що вміщуються в бункер ПП при наявності умови

;

— номінальна вантажопідйомність бункера обраного ПП;

— номінальна вантажопідйомність бункера ЗК:

.

Друга умова вибору марки ПП: місткість бункера обраного ПП повинна бути кратною місткості бункера комбайна:

(8-а)

18?3· 2

Виходячи з виразів (8, 8-а) вибираємо відповідну за вантажопідйомністю марку ПП і рекомендований для нього трактор (Дод.2,табл. 4).

Статичний коефіцієнт вантажопідйомності ПП дорівнює

. (9)

Кількість ПП для роботи ЗТК:

де К_РП — коефіцієнт, що враховує додатковий час на маневрування ПП при розвантаженні, приймаємо К_РП =1,5;

W_ШП — продуктивність шнекового вивантажувального пристрою ПП, т/год.

Вибір марок АТЗ за вантажопідйомністю виконується таким чином, що ПП при взаємодії з одним або групою АТЗ, повністю розвантажиться і не буде очікувати додатковий АТЗ.

т. (11)

— номінальна вантажопідйомність одного або групи АТЗ, в кузов (и) яких вивантажується все зерно, що міститься в ПП;

Число АТЗ (одиниць) або груп АТЗ для перевезення зерна, кожний (а) з яких за вантажопідйомністю дорівнює або перевищує вантажопідйомність ПП, знаходиться з рівняння:

од., (12)

— тривалість перебування автомобіля в пункті розвантаження, яка залежить від рівня механізації і організації робіт;

l_ij — відстань перевезення зерна з поля (пункту і) в пункт розвантаження (пункт j);

тривалість завантаження АТЗ зерном від комбайнів: ;

км/год. — середня технічна швидкість автомобіля на шляху від поля на тік, яку визначають за формулою:

(13)

де — технічна швидкість руху транспортного засобу відповідно з вантажем і без вантажу, км/год.

Продуктивність АТЗ:

(14)

Кількість їздок (циклів) ПП за зміну визначається як

(15)

Кількість зібраного і перевезеного за 1 зміну зерна:

(16)

Виробіток 1 автомобіля за зміну

(17)

При розрахунках потреби у транспортних засобах для обслуговування бункерних збиральних агрегатів ми визначили, що продуктивність ЗК під час прямих перевезень становить 2,3 т/год, а продуктивність АТЗ при перевезенні зерна від комбайна дорівнює 2,7 т/год. Також ми виконали обчислення продуктивності ЗК під час застосування ПП 3,5 т/год, а продуктивність АТЗ при перевезенні зерна 30,03 т/год — за технологічною схемою з перенавантаженням зерна.

Отже, підсумовуючи наші отримані дані видно, що технологічна схема з перевантажуванням зерна є більш доцільною для виконання операції пов’язаних з перевезенням зерна.

РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕСУ ПЕРЕВЕЗЕНЬ

2.1 Факторне дослідження продуктивності автомобілів та собівартості перевезень (простій цикл перевезень)

Факторне дослідження продуктивності автомобілів перевезень виконується за допомогою аналізу впливу техніко-економічних показників (ТЕП) на продуктивність АТЗ.

Мета досліджень — виявлення шляхів підвищення ефективності робіт рухомого складу за рахунок втрат (через великі простої, недостатнє використання вантажності автомобіля) та невикористаних резервів (підвищення швидкості руху, середній пробіг з вантажем, використання вантажності тощо), на основі якого АТП впроваджує певні заходи. Показником, який відображає ефективність використання рухомого складу, є виробіток за певний період часу (період збирання урожаю) або продуктивність.

Для розрахунків використовуються дані, які отримані по групі автомобілів, що застосовані для перевезення зерна від комбайнів:

— середня вантажність автомобіля, т.

— середній коефіцієнт використання парку автомобілів, який характеризує частку автопарку, що перебуває в експлуатації (на лінії), відносно робочого часу:

— середній пробіг автомобіля з вантажем за їздку, км;

— середній коефіцієнт статичного використання вантажопідйомності автомобіля;

— середній час простою під навантаженням-розвантаженням за їздку, год.;

— середня технічна швидкість автомобіля, км/год.;

— середній коефіцієнт використання пробігу;

— середній час перебування в наряді, год.; год;

— кількість календарних днів у контрольному періоді, дні. діб.

А— середньооблікова кількість автомобілів в групі.

Вплив зміни окремих техніко-експлуатаційних показників на продуктивність транспортних засобів для простого циклу перевезення визначається в наступній послідовності.

1. Надати числові значення одержаних показників для свого варіанту (значення q,,, l_в.ї, та ін.)

=2,25, т; ;

=6 км; =1,0;

=0,06, год.; =41,2, км/год.;

; год;

діб. А=21авт.

2. Проставити плануємі значення вищеназваних показників:

; ;

; ;

; ;

; ;

; .

3. Зміна показників в процентах:

4. Розрахувати відносну зміну продуктивності автомобіля при зміні техніко-експлуатаційних показників на 1% за формулами, які характеризують залежність продуктивності рухомого складу від різних техніко-економічних показників (ТЕП).

Об'єм перевезень за період :

(1)

Вантажообіг за період :

т. км, (2)

де ,

т/год. — годинна продуктивність автомобіля середньої вантажності

Значення P і W прямо пропорційні до таких показників, як: Тобто, зміна цих показників на 1% призводить до зміни P і W також на 1%.

; (4)

Відносна зміна продуктивності від інших показників: ,, , визначається як:

; (5)

(6)

; (7)

(8)

5. Визначити зміну продуктивності АТЗ при зміні ТЕП і-го типу:

в тоннах:

;

де Р знаходиться з (1); А^Р_х знаходиться з (5 — 8);

в тонно-кілометрах:

6. Визначити сумарну зміну продуктивності АТЗ:

1.) в тоннах:

2.) в тонно-кілометрах:

Таблиця 1. — Результати розрахунків

2.2 Аналіз впливу ТЕП на продуктивність АТЗ

Однієї з основних задач, постійно що стоять перед працівниками автомобільного транспорту, є підвищення продуктивності автомобілів. Щоб визначити шляхи підвищення продуктивності автомобіля, необхідно встановити вплив окремих чинників на його продуктивність в конкретних умовах. Кількісну оцінку впливу техніко-експлуатаційних показників на продуктивність рухомого складу можна отримати методом характеристичних графіків. Характеристичний графік дає можливість визначити найраціональніші методи підвищення виробник продуктивності автомобіля.

На підставі отриманих даних, які отримані по групі автомобілів для перевезення зерна від комбайнів (підрозділ 1.5) необхідно побудувати характеристичний графік для визначених умов експлуатації, приймаючи певні значення техніко-експлуатаційних показників, які є характерними для даного автотранспортного процесу перевезення зерна.

На рис. 2 показаний характеристичний графік, побудований при наступних значеннях основних показників: l_їв=6 км, v_т=41,2 км/год., =0,5, =1,0, t _н-р = 0,06 год., q=2,25 т.

При побудові характеристичного графіка задаються загальним масштабом для продуктивності, а окремі чинники змінюють в інтервалах, в яких вони можуть мінятися на практиці в заданих умовах перевезень.

Лінія АА на цьому графіку визначає постійну продуктивність при заданих значеннях різних показників. Для того, наприклад, щоб визначити, яким шляхом підвищити продуктивність на 20%, проводиться лінія ВВ, яка і визначає необхідний рівень підвищення значення будь-якого з експлуатаційних показників.

Отже, на графіку показано, що продуктивність автомобіля, розрахованого нами раніше, становить 30,3 т/год, при v_т=41,2 км/год., =0,5, =1,0, t _н-р = 0,06 год. (лінія АА), для того щоб підвищилась продуктивнісь рухомого складу на 20%, то для цього потрібно підвищити швидкісь автомобіля до 52 км/год, зменшити час простою автомобіля під навантажувально-розвантажувальними роботами до 0,022 год.

Розділ 3. Економічна ефективність транспортно-технологічного процесу на прикладі збирання та транспортування зерна від комбайнів

3.1 Собівартість транспортно-технологічного процесу (ТТП) із застосуванням компенсаторів

Оцінку роботи машинних агрегатів, що виконують транспортно-технологічний процес проводимо за показниками прямих експлуатаційних витрат коштів на 1 тонну зерна — собівартості збирання та перевезень за даними підрозділу 1.5.

Прямі експлуатаційні затрати коштів на одиницю виконаної роботи розраховують на кожній окремій операції для кожного з можливих машинних агрегатів.

Собівартість ТТП при збиранні зерна S_зк із застосуванням компенсаторів (причепів-перевантажувачів) визначається як сума прямих експлуатаційних затрат: на збирання зерна комбайнами Sк та на перевезення зерна тракторним причепом-перевантажувачем з трактором — S_п і собівартості S_A перевезення автомобілями:

грн./т. (1)

грн/т,

Сума прямих експлуатаційних затрат на збирання зерна S_К визначається за формулою

грн./т, (2)

де С_1к — основна і додаткова зарплата комбайнерів з відрахуваннями на соціальні заходи, що визначаються коефіцієнтом К_с, (коефіцієнт К_с= 0,37) і віднесена до 1 т. зерна; С_1к розраховується як

грн/т, (3)

грн/т,

де 3_т — основна зарплата комбайнера (250 грн. за зміну);

m_зм — маса зерна, яка намолочена за 1 зміну комбайном, і визначається як

C_2к — витрати на пальне для роботи комбайна:

грн/т (4)

грн/т,

де Ц_к — ціна 1 кг пально-мастильних матеріалів,

— питомі витрати палива із розрахунку на 1 т зерна,

кг/кВт,

j_e — витрати пального на 1 кВт. год., j_e=0,2 кг/кВт. год.;

N_н — номінальна потужність двигуна комбайна;

к_з — коефіцієнт завантаження двигуна, к_з= 0,8;

— відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО комбайна

грн/т, (5)

Б_К — балансова вартість комбайна;

а_К — норми відрахувань на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО а_к=21,5%;

W_К — продуктивність ЗК за годину змінного часу, т/год.; t_з— загальне річне нормативне завантаження комбайна на збиранні зерна (200 год).

Сума прямих експлуатаційних затрат на перевезення зерна транспортним тракторним агрегатом, який містить ПП визначається за формулою

(6)

Основна і додаткова зарплата з відрахуваннями на соціальні заходи, що віднесена до 1 т зерна:

грн/т, (7)

де С_1зп — основна і додаткова зарплата (300 грн.) за зміну комбайнеру (трактористу) з відрахуваннями на соціальні заходи, що визначаються коефіцієнтом К_с=0,37;

де т;

маса зерна, яка зібрана групою комбайнів за зміну;

C_2п — витрати трактора на пальне:

_, (8)

де Ц_к — ціна 1 кг пально-мастильних матеріалів (10 грн./кг).

кг/кВт

— питомі витрати пального із розрахунку на 1 т зерна;

j_e — витрати пального на 1 кВт.год., j_e=0,2 кг/кВт.год;

N_н — номінальна потужність двигуна трактора, кВт;

— продуктивність ПП за годину технологічного часу, т/год.; к_з — коефіцієнт завантаження двигуна трактора, к_з= 0,75;

— відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО трактора:

грн/т; (9)

Б_тр— балансова вартість трактора;

а_тр— норми відрахувань на амортизацію, капітальний та

поточний ремонт і ТО трактора а_тр=21,5%;

t₃— загальне річне нормативне завантаження трактора, 1400 год;

— відрахування на амортизацію, капітальний та поточний ремонт і ТО ПП.

грн/т; (10)

Б_п — балансова вартість ПП;

t_зп— загальне річне нормативне завантаження причепа на збиранні зерна 210 год., внесенні добрив 100 год. і на посіві 50 год.

t_ЗП = 210+100+50=360 год.;

а_п— норма відрахувань на амортизацію, поточний і капітальний ремонт, ТО а_п=21,5%

Собівартість перевезень зерна автомобілем-самоскидом при застосуванні ПП:

(11)

де l_ij — відстань перевезення вантажу, km; t_нр — час простою транспортного засобу під навантажуванням і розвантажуванням протягом однієї їздки, год.; С_ЗВ — змінні витрати; — статичний коефіцієнт використання вантажопідйомності транспортного засобу; С_СВ — сума сталих витрат у розрахунку на 1 год. перебування автомобіля на лінії, грн. .

Змінні витрати С_зв, грн., визначають за формулою:

грн./км, (12)

де С₁ — вартість паливно-мастильних матеріалів, грн.; С_.2 — витрати на відновлення і ремонт шин, грн.; С₃ — витрати на технічне обслуговування і поточний ремонт автомобіля, грн; С ₄ — амортизаційні відрахування, грн.