Общая характеристика производственных процессов в АПК. Классификация и свойства машиннотракторных агрегатов 1.1. Основные понятия и определения. 1.2. Структура и виды производственных процессов. 1.3. Классификация и свойства МТА. 1.1. Основные понятия и определения Эксплуатация машиннотракторного парка – это, с одной стороны, процесс, в котором реализуется, поддерживается и восстанавливается работоспособность машин (способность их выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями нормативно-технической документации), а с другой стороны, система (совокупность) организационных, технических, технологических и других мероприятий, повышающих эффективность использования МТП. Различают производственную и техническую эксплуатации: Производственная эксплуатация – система мероприятий по выполнению механизированных сельскохозяйственных работ машинно-тракторными агрегатами (технология и организация механизированных сельскохозяйственных работ и процессов, планирование и управление работой МТП). Техническая эксплуатация – система мероприятий по поддержанию машин в работоспособном и исправном состоянии (предпродажная подготовка, приёмка, эксплуатационная обкатка, техническое обслуживание, диагностирование, обеспечение топливом, смазочными материалами, устранение неисправностей, хранение, списание машин и др.). Машина – техническое устройство, выполняющее преобразование энергии, материалов и информации, с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека, повышения его качества и производительности. Виды машин: Энергетические Рабочие Информационные Кибернетические 1. Энергетические машины – преобразующие энергию одного вида в энергию другого вида: Двигатели – преобразуют любой вид энергии в механическую (например, электродвигатели преобразуют электрическую энергию, двигатели внутреннего сгорания преобразуют энергию расширения газов при сгорании в цилиндре). Генераторы – преобразуют механическую энергию в энергию другого вида (например, электрогенератор преобразует механическую энергию паровой или гидравлической турбины в электрическую). 2. Рабочие машины – использующие механическую энергию для совершения работы по перемещению и преобразованию материалов: Транспортные машины – используют механическую энергию для изменения положения объекта (его координат). Технологические машины – используют механическую энергию для преобразования формы, свойств, размеров и состояния объекта. 3. Информационные машины – предназначены для обработки и преобразования информации: Математические машины – преобразуют входную информацию в математическую модель исследуемого объекта. Контрольно - управляющие машины – преобразуют входную информацию (программу) в сигналы управления рабочей или энергетической машиной. 4. Кибернетические машины – машины управляющие рабочими или энергетическими машинами, которые способны изменять программу своих действий в зависимости от состояния окружающей среды (т.е. машины обладающие элементами искусственного интеллекта). Машинным агрегатом называется техническая система, состоящая из одной или нескольких соединенных последовательно или параллельно машин и предназначенная для выполнения каких-либо требуемых функций. Схема машинного агрегата Двигатель Передаточный механизм Контрольно – управляющая машина Рабочая машина Машинно-тракторный агрегат (МТА) – совокупность источника энергии (трактора, самоходного шасси, энергомашины), рабочей машины, передаточного и вспомогательного механизмов. Например Посевной МТА Т-150К + СП-7 + 3 СЗ-3,6А Почвообрабатывающий МТА К-744Р1 + БДМ-8х2ПК-ШКС Транспортный МТА TERRION ATM 4200 + ПТС-15 1.2. Структура и виды производственных процессов Производственный процесс – это совокупность технологических, транспортных и вспомогательных операций, в результате взаимодействия которых обрабатываемый материал переходит в новое заранее заданное конечное или промежуточное состояние. Операция – это воздействие на обрабатываемый материал или объект (почву, поле, хлебную массу). Операции делят по трём группам: • основные (технологические); • транспортные; • вспомогательные. Технологическая операция – это воздействие, в результате которого изменяется свойство или состояние материала (вспашка, культивация, посев и т.д.). Транспортная операция – это воздействие на материал с целью его перемещения без изменения качества (доставка зерна, удобрений, соломы, силоса и т.п., технических средств). Вспомогательная операция – это воздействие на материал (объект) с целью обеспечения, улучшения и облегчения выполнения технологических и транспортных операций (загрузка, перегрузка семян, технологическая разметка поля при его подготовке к работе, настройка машин на заданный технологический норматив и т.д.). Возделывание сахарной свёклы Производственный процесс Культивация Сельскохозяйственная работа (производственная операция) Прикатывание Технологические операции Работа агрегата в борозде Заделка поворотных полос и т.д. Транспортные операции Возделывание пшеницы и т.д. Вспашка Боронование и т.д. Вспомогательные операции Сопутствующие Доставка семян Отвозка зерна и т.д. регулировка машины; Подготовительноконтроль качества заключительные основной операции; выгрузка собранного подготовка агрегата; материала из бункера подготовка поля;и т.д. приёмка-сдача работы. Связи между операциями: ▪ жесткие – разгрузка материала от одного звена служит одновременно загрузкой материалов другого звена; ▪ слабые – разгрузка материала от одного звена служит загрузкой материалов другого звена, но между этими операциями существует разрыв во времени. Сложные процессы делят на простые по слабым линиям связи. Виды процессов в зависимости движения обрабатываемого материала: ▫ монотонный; ▫ непрерывно-пульсирующий; ▫ прерывно-поточный; ▫ последовательный. от характера Монотонный процесс характеризуется непрерывным движением обрабатываемого материала. При этом количество и качество материала в отдельных звеньях процесса остаются постоянными в любой момент времени (вспашка, лущение и т.д.). Непрерывно-пульсирующий процесс – это процесс, в котором материал, непрерывно двигаясь, накапливается в одном звене и порцией передаётся другому (например, уборка зерновых, когда зерно накапливается в бункере комбайна до его заполнения, а затем перегружается в кузов транспортного средства). К таким процессам относятся уборочные, посевные, посадочные и т.п. Прерывно-поточный (смешанный) процесс характеризуется тем, что группы жесткосвязанных операций разделены во времени, т.е. имеют слабые связи (например, уборка корнеплодов сахарной свёклы по перевалочной технологии состоит из двух групп жесткосвязанных операций: выкопка корнеплодов и доставка их на край поля; погрузка из бурта и транспортировка их к месту переработки). Последовательный процесс – это процесс с разделенными во времени операциями, характеризующийся наличием слабых связей (процесс возделывания сельскохозяйственной культуры). Стадии проектирования производственных процессов 1. Разработка проектного задания (бизнес-план): обоснование исходных данных (объём производства, урожайность, объём поставок, кадры, наличие техники – всё с учётом прогнозов); обоснование технологии процесса (перечня технологических операций с нормативами); предварительная экономическая оценка. 2. Технический проект: проектирование технологии процесса (обоснование совокупности и последовательности операций – разработка технологической схемы процесса, разработка технологических линий); расчёт производственных линий и их звеньев. 3. Рабочий проект: разработка технологических и операционных карт и рабочих чертежей; проектирование материально-технического обеспечения (объёмов семян, удобрений, топливо-смазочных материалов, ТО и т.п.); разработка организации процесса (уборочно-транспортный комплекс, отряды и звенья, режим труда и отдыха). 1.3. Классификация и свойства МТА Классификация агрегатов • по виду выполняемого технологического процесса: лущильные; бороновальные; уборочные и т.д. • по способу производства работ: мобильные выполняющие технологические операции в процессе движения (пахотные, посевные и т.д.); стационарные - выполняющие технологические операции на стационаре (приготовление травяной муки); стационарно-передвижные - выполняющие технологические операции на стационаре и в процессе перемещения (поливальные установки). • по виду источника энергии (двигателя): с тепловым двигателем (механические); с электрическим двигателем (электрифицированные). • по составу рабочих машин и числу одновременно выполняемых технологических операций: однородные – когда одна или несколько однотипных машин выполняют одну технологическую операцию; комплексные – состоящие из нескольких машин и выполняющие несколько технологических операций; комбайновые – в состав которых входит одна машина, выполняющая несколько технологических операций; универсальные – когда агрегат оснащён сменными рабочими органами для выполнения различных операций. • по числу машин в агрегате: одно- и многомашинные. • по расположению рабочих органов машин относительно продольной оси агрегата: симметричные и асимметричные. • по способу соединения рабочих машин с источником энергии: прицепные – когда масса рабочей машины при её транспортировании приходится на собственный ходовой аппарат; навесные – когда масса машины воспринимается ходовым аппаратом источника энергии; полунавесные – в которых часть массы приходится на ходовой аппарат источника энергии, а другая часть – на ходовой аппарат рабочей машины. • по способу машин: привода рабочих органов с приводом от двигателя трактора (самоходного шасси); с приводом от собственного двигателя; с приводом от опорно-ходовых колёс. • по расположению рабочих агрегате относительно машины и водителя: машин в тяговой с передним; задним; боковым и смешанным расположениями. Эксплуатационные свойства агрегатов Эксплуатационные свойства агрегатов формируют показатели рабочих машин, энергетической части (тракторов, самоходных шасси, двигателей самоходных агрегатов) и показатели, обусловленные сочетанием машин (сцепка, вспомогательные устройства и т.д.). Эксплуатационные свойства машин содержат значения показателей, полученных при испытании машин в конкретных производственных условиях. В качестве эксплуатационных рассматривают те свойства конкретной машины, которые оказывают наибольшее влияние на её производительность, затраты труда и средств с учётом качества работы и воздействия на окружающую среду. Технологические показатели характеризуют качество выполнения агрегатом технологической операции в соответствии с научно обоснованными агротехническими требованиями (глубина обработки, степень крошения пласта, гребнистость, норма высева семян, доза внесения удобрений, ширина защитной зоны, потери урожая и т.д.). Экологические показатели характеризуют воздействие агрегатов на окружающую среду: почву, воздух, воду, растительный и животный мир (например, удельное давление на почву). Энергетические показатели характеризуют удельный расход энергии в расчёте на единицу объёма выполненной работы, зависящей от сил сопротивления, создаваемых обрабатываемой средой на рабочих органах машин (удельное сопротивление машин; мощность, передаваемая через ВОМ). Экономические показатели выражаются производительностью и эксплуатационными затратами в процессе работы машин в составе агрегатов (производительность агрегата, затраты труда и денежных средств). Эргономические показатели характеризуют свойства машин и агрегатов, обуславливающие санитарно-физиологические условия труда (тип кабины, удобство сиденья, обогрев, вентиляция), удобство обслуживания, безопасность труда, эстетические показатели и т.п. Показатели надёжности характеризуют способность машины (агрегата) надёжно работать в заданных условиях в течение требуемого промежутка времени.
