Методические основы формирования типовых требований на базовые машинные операции в растениеводстве и животноводстве

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Реализация основных положений, изложенных в настоящей Стратегии, позволит закрепить позитивные тенденции, наметившиеся в последние годы в сельском хозяйстве большинства областей и республик региона, создаст необходимые условия для его развития, что, в свою очередь, создаст необходимые предпосылки роста валовой продукции сельского хозяйства региона к концу прогнозируемого периода примерно в два раза по сравнению с текущим периодом при сокращении потребного парка тракторов и сельскохозяйственных машин в хозяйствах в 1,7 раза, снижении затрат труда в 2,5-3 раза, значительном снижении энергетических и материальных затрат.

Получено 19.05.2005.

УДК 631/635.15.46.004.15

Ю.Л. МОРОЗОВ, канд. экон. наук;

В.М. АНДРИАНОВ, канд. техн. наук

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТИПОВЫХ ТРЕБОВАНИЙ НА БАЗОВЫЕ МАШИННЫЕ ОПЕРАЦИИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ И ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Дано краткое описание методических основ формирования типовых требований на базовые машинные операции в технологических процессах растениеводства и животноводства, а также приведены основные математические зависимости определения технико-экономических показателей операции.

Освоение современных машинных технологий является важнейшим фактором стабилизации и дальнейшего развития отраслей растениеводства и животноводства.

Для того чтобы реализовать преимущества современных адаптивных технологий, обеспечить достижение предусмотренного ими уровня реализации потенциальных возможностей отечественных сортов растений и пород животных, необходимо строгое соблюдение агротехнических и зоотехнических требований по всей технологической

20

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.

цепочке получения качественного продукта с заданными количественными показателями.

В этой связи наряду с технологией (или с технологической картой) необходимо иметь строгое описание технологической операции, её подробную численную характеристику с возможными изменениями внешних факторов.

Ранее в НИПТИМЭСХ НЗ РФ были разработаны современные методы построения многовариантных адаптивных машинных технологий [1, 2], позволяющих использовать апробированные машинные технологические операции в местных (зональных) условиях. Однако в них не указывались исходные требования на технологические операции и потому при выполнении технологии, а равно как и контроля качества её выполнения, никаких численных показателей не использовалось.

Ранее разрабатывались пооперационные технологические карты или правила производства механизированных работ [3], в которых отражались некоторые агротехнические требования, а частично и параметры настройки агрегатов для качественного проведения машинных операций. Но вот уже более 20 лет такие документы никем не разрабатывались, а производственники используют технологические карты с укрупненными показателями технологических операций. За это время изменилась техническая база, производственные условия, финансовые возможности товаропроизводителя и, самое главное, изменилось отношение к качеству производимой продукции.

Поэтому разработка научно обоснованных требований к основным параметрам, условиям проведения операции, обеспечивающих реальное достижение показателей качества, экологической чистоты и необходимых технико-экономических показателей, а также рекомендаций по применению тех или иных технических средств, является важным этапом работы по созданию и использованию новых прогрессивных технологий и технологических процессов.

В связи с этим была разработана методология формирования типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции и разработаны типовые требования к базовым машинным операциям при использовании их в технологических процессах растениеводства и животноводства.

Цель данной работы являлось наметить пути повышения эффективности освоения современных машинных технологий и техники

21

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

нового поколения, определения возможности выбора (подбора) наиболее экономичных технических средств и повышения степени адаптации прогрессивных машинных технологий путем разработки и использования типовых исходных требований на перспективные базовые машинные технологические операции в растениеводстве и животноводстве Северо-Западного региона России.

Типовые исходные требования определены как начальный этап для достижения поставленной цели. Содержание исходных требований должно соответствовать правилам формирования исходных требований к продукции по Р 50-5-89 и предшествовать выполнению работ при производстве продукции, осуществляемой по ГОСТ 15-001.

Типовые исходные требования обеспечивают реализацию общей поставленной цели через показатели назначения и стабильность технологического процесса, адаптивность технологии к изменяющимся условиям внешней среды и др. Например, они указывают необходимую степень крошения пласта, глубину обработки почвы, равномерность и величину доз внесения удобрений и ядохимикатов, чистоту обработки семян, норму кормления животных, экологические требования к качеству продукта и допустимому загрязнению окружающей среды, уровень энергетических и материальных затрат и т.п.

При определении показателей рекомендуется их ранжировать по значению, а также вводить допуски на их значения при сохранении уровня конечного эффекта.

Каждый показатель, по возможности, должен быть точно и подробно численно описан. В исходных требованиях не допускается при описании показателей использовать такие определения, как «хорошо - плохо», «мало - много» и т.п.

Ограничения - это обязательные условия, в пределах которых можно достичь технологических показателей предлагаемой технологической операции. Примерами таких ограничений могут служить требования к типу почв, состоянию посевов, засоренности и влажности семян, продуктивности животных, составу кормов и т.п.

Исходные требования должны обеспечивать реальную возможность использования технологических операций, необходимого технического уровня в сельскохозяйственном производстве, создавая необходимые предпосылки для освоения современных технологий производства продукции.

22

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.

В общем случае процесс разработки исходных требований предусматривает: определение необходимых показателей (свойств) процесса; определение значений основных параметров и показателей с допусками на их выполнение; установление условий, обеспечивающих реальное достижение показателей качества технологической операции; определение технико-экономических показателей данной технологической операции и рекомендации по применению технических средств для достижения установленных показателей операции.

Типовые исходные требования на базовые машинные операции состоят из следующих основных разделов.

- Назначение технологической операции.

- Цель, которая может быть достигнута в результате выполнения технологической операции.

- Конкретная задача, решаемая в ходе выполнения операции.

- Место в системе технологий и машин.

- Зоны применения технологии.

- Типы технологий по уровню интенсивности, в которых рекомендуется использовать данную операцию.

- Потребители технологии.

- Способы выполнения технологической операции.

- Требования к используемым материалам.

- Показатели качества технологической операции.

- Условия проведения технологической операции.

- Даты начала и окончания (агротехнический срок) проведения операции.

- Рекомендации по применению технических средств для выполнения машинной операции.

- Технико-экономические показатели операции.

- Экологическая безопасность для качества продукции и окружающей среды.

- Срок действия исходных требований.

К показателям, характеризующим эффективность машинной технологической операции, относятся удельные затраты (на 1 га, на 1 т и т. п.) совокупной энергии, труда, топлива (электроэнергии), уровень производительности труда.

23

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Совокупные удельные энергозатраты на выполнение технологической операции в растениеводстве определяются по выражению [4]:

Э = Эп + Эо + Эж + ((Эм + Эс + ЭтУ'см),

где Эп - прямые удельные расходы энергии (топлива, электроэнергии и др.), МДж/га(т);

Эо - затраты энергии на производство используемых в операции материалов (удобрений, ядохимикатов, семян и т.п.), МДж/га(т);

Эж - энергетические затраты живого труда, МДж/га(т);

Эм, Эс, Эт - энергоемкость машин, сцепок (доп. оборудования) и энергетических средств, МДж/ч;

Wсм - сменная производительность агрегата, га(т)/ч.

Производительность в 1 час сменного времени определяется по ГОСТ 24057-88 из выражения:

'см = Wо/tсм ,

где 'о - производительность машины за 1 час основного времени (определяется по выражению 'о = 0,1*Вр*Ур, где Вр - рабочая ширина захвата, м; Ур - рабочая скорость агрегата, км/ч , или берется из технической характеристики машины),га(т)/ч;

1см - удельные затраты сменного времени (определяются по ГОСТ 24055-88 или берутся из справочной литературы на аналогичные агрегаты).

Суммарные удельные затраты труда производственного персонала в чел.-ч на единицу наработки (выработки) определяется по выражению:

Q = Л/'см ,

где Л - общие затраты труда на выполнение операции, чел.-ч.

Удельный расход топлива на операции определяется в кг/ ед. выработки по выражению:

Qоп = Qт/Wсм,

где Qт - часовой расход топлива (дизельного, бензина или котельного).

24

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.

Что касается тракторов или самоходных комбайнов, то расход топлива на ед. выработки можно определить по выражению:

Qоп = (1,031*(25+0,75*Кс)*qен*Nен)/1000*Wсм ,

где Кс - коэффициент загрузки двигателя энергосредства при работе в агрегате на загоне;

ден - удельный расход топлива энергосредства (берется из технической характеристики энергосредства), г/кВт; №н - номинальная мощность двигателя энергосредства, кВт.

Удельный расход электричества определяется в кВт.ч/га(т) по выражению:

Qэ = Qэл*Кс/Wсм,

где Qэл - мощность электродвигателя (электродвигателей), установленного на агрегате, кВт.

При разработке типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции в растениеводстве отбираются наиболее экономичные агрегаты по критерию минимума комплексных денежных затрат (Кз) на операцию:

Кз = (Сф18 + Ппрф18 + Упрjфs ) ^ min ,

где Сфis - эксплуатационные затраты на использование ф-го агрегата на i-й работе в s-расчетном периоде;

Ппрфis - недобор (потери) продукции при использовании ф-го агрегата (агрегатов) на i-й работе в s-расчетном периоде;

Упрjфs - «убыток» от недоиспользования потенциала j-й машины ф-го агрегата в s-расчетном периоде (ЕСли её наработка меньше нормативной).

В результате проведенных исследований были разработаны типовые исходные требования для растениеводства и животноводства. Для растениеводства [5] они разработаны на 144 базовых машинных

25

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

технологических операций с использованием 493 перспективных технических средств, а для животноводства - на 73 базовые операции с использованием 199 агрегатов, которые в основном обеспечивают механизированное производство в своей отрасли.

ВЫВОДЫ

1. Для того чтобы реализовать преимущества современных адаптивных технологий, обеспечить достижение предусмотренного ими уровня реализации потенциальных возможностей отечественных сортов сельскохозяйственных растений и пород животных необходимо строгое соблюдение агротехнических и зоотехнических требований по всей технологической цепочке получения конечного продукта с заданными количественными показателями. Каждая технологическая операция должна иметь кроме строгого описания ее содержания подробную численную характеристику процесса с увязкой ее с возможными изменениями внешних факторов. Для решения этой задачи предназначены типовые исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве и животноводстве.

2. На основании проведенных исследований разработан пакет нормативной документации, содержащий типовые исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве и животноводстве на период до 2015 года, позволяющие реализовать преимущества современных адаптивных технологий, предусмотренных федеральными регистрами технологий производства продукции растениеводства и животноводства.

3. Основное практическое назначение типовых требований на базовые технологические операции заключается в том, что они могут использоваться: в качестве нормативного документа для разработки исходных требований на машинные технологические операции при формировании зональных (региональных) систем технологий и машин; в качестве нормативно-рекомендательного документа для разработчиков исходных требований и производителей технических средства для выполнения основных технологических процессов при производстве сельскохозяйственной продукции в отраслях растениеводства и животноводства; в качестве нормативного документа для предприятий и организаций системы испытаний и сертификационной оценки технологий и технических средств.

26

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.

4. Реализация типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции позволит стабилизировать работу отраслей растениеводства и животноводства за счет освоения современных технологий, в максимальной степени адаптированных к условиям конкретных товаропроизводителей.

5. Использование типовых исходных требований на базовые машинные технологические операции позволяет эффективно формировать нормативно-технологические карты на базовые машинные технологии, которые могут приблизить к желаемому результату (лучшему зарубежному опыту или достигнутому передовому уровню в отечественном сельскохозяйственном производстве) и выявить пути повышения эффективности производства продукции при машиннотехнологическом обустройстве хозяйства.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Новые методы формирования, оценки качества и реализации зональных технологий и системы машин, системы средств контроля качества технологических процессов при производстве продукции растениеводства в сельском хозяйстве Нечерноземной зоны России: Отчет о НИР (заключительный)/ НИПТИМЭСХ НЗ РФ, руководитель Морозов Ю.Л.. - № ГР. 01930000125; Инв. № 02.99.00004322. - СПб., 1995.

2. Попов В.Д. Проектирование адаптивных технологий заготовки кормов из трав. - СПб.: Тип. НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1998.

3. Правила производства механизированных работ в полеводстве. - М.: Россельхозиздат, 1979.

4. Методические рекомендации по топливно-энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологий в растениеводстве. - М.: Тип. ВИМ, 1989.

5. Морозов Ю.Л., Андрианов В.М. Типовые требования к базовым машинным операциям при использовании их в технологических процессах производства продукции растениеводства. - СПб.: Тип. СЗНИИМЭХ, 2004.

Получено 14.04.2005.

27