Основы методики оценки эффективности конструкции машинно-технологических агрегатов на базе мобильных энергосредств пятого поколения
Автор: Липкович Эдуард Иосифович, Щиров Владимир Владимирович
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 7-8 (75) т.13, 2013 года.
Бесплатный доступ
Ставится задача сравнительной оценки конструкции создаваемого технического средства на стадии разработки технического решения и документации. Разрабатываемое мобильное энергосредство (МЭС) пятого поколения сравнивается с современными машинно-технологическими агрегатами (МТА) на базе аналогичного по классу тяги современного трактора. Для решения данной задачи использован численно-аналитический метод с синтезом параметров многопроцессных МТА. В обоих вариантах решение задачи доведено до подробных вычислений. Рассматривается девятипольный зерновой зональный севооборот, насыщенный сидеральными посевами. Анализ показал, что создаваемое мобильное энергосредство с бесступенчатым приводом ходовой части, двумя унифицированными по грузоподъёмности навесными системами и двумя валами отбора мощности обеспечит сокращение удельных затрат, обусловленных собственно конструкцией, как минимум на 500 руб./га. Характеристики МЭС: класс 50 кН, мощность 220 кВт, масса 9000…9500 кг. Существенная новизна, отличающая новое МЭС от традиционных тракторов, обеспечивается использованием комплексных многопроцессных операций.
Методика, критерий, технико-экономическая эффективность, конструкция, мэс, мта, многопроцессный агрегат, экономико-математическая модель, технологические операции, критерий новизны
Короткий адрес: https://sciup.org/14250015
IDR: 14250015 | DOI: 10.12737/2026
Текст научной статьи Основы методики оценки эффективности конструкции машинно-технологических агрегатов на базе мобильных энергосредств пятого поколения
Введение. Методика технико-экономической оценки средств механизации получила направленное развитие примерно с середины шестидесятых годов прошлого века в связи с исследованиями синтеза системы машин механизации сельскохозяйственного производства. В рамках этой системы надо было определять технико-экономическую эффективность различных технологических комплексов машин. Оценка технологического комплекса в целом позволяла получить представление о сравнительной эффективности отдельной разрабатываемой машины, существующего реального технического средства.
В экономико-математических моделях, предназначенных для решения поставленной задачи, в качестве критериев эффективности были приняты эксплуатационные затраты, приведённые затраты, несколько позднее — чистый дисконтированный доход и т. п. Могут быть использованы и частные критерии — например, удельные затраты на единицу продукции или единицу работы.
Над методикой работали многие коллективы. Во ВНИЭСХ — группа профессора М. И. Горячкина. Затем — академик В. И. Серов, профессор В. И. Драгайцев и др. В ВИМе — Л. М. Пилагин, В. М. Бейлис и др. В ВИСХОМе — профессор М. Ф. Колотушкина, В. С. Антошкевич, А. Л. Эйдис, Н. Г. Спивак. В СибИМЭ — Б. Д. Докин, В. В. Лазовский. В ТСХА — Р. Ш. Хабатов. В Петербургском ГАУ — В. Г. Еникеев. Во ВНИПТИМЭСХ (ныне СКНИИМЭСХ) — академик М. С. Рун-чев, А. П. Перерва, В. С. Филонов. В НАТИ — В. И. Шмидт. Соответствующие исследования велись и в ряде других организаций. Объединяющим звеном выступал КубНИИТиМ (РосНИИТиМ, ныне филиал «Информагротеха», руководитель — А. Т. Табашников). Методика уточнялась, совершенствовалась, но сущность её не менялась. Это по-прежнему громоздкий инструмент, весьма непрозрачный и не всегда понятный даже специалистам. Тем не менее методика работает и даёт возможность оценить эффективность технологических комплексов, выбрать приемлемый для условий конкретного производителя сельскохозяйственной продукции.
Работа выполнена по договору с НИ ПВФ «Тензор-Т» (г. Таганрог) №306 от 28.08.2012 г.
Не менее сложная задача — избежать значительных погрешностей при оценке предполагаемой эффективности сельхозмашин на стадии разработки. Дело в том, что обоснованная и спроектированная конструктивно-технологическая структура далеко не всегда сохраняется на завершающих стадиях проекта. В этом случае и предварительно рассчитанная эффективность по одной из приведённых выше методик ставится под сомнение.
В некоторой степени улучшить ситуацию можно следующим образом. Исполнитель (проектант) выполняет полученное от заказчика техническое задание. При этом машинноиспытательная станция (МИС, испытатель) проверяет, соответствует ли данная разработка опытно-промышленному образцу, изготовленному в соответствии с представленным заданием. На практике техническое задание готовят сами проектанты после разработки и вписывают в него полученные параметры. Если в этой цепочке возникают сбои, то требуется вновь уточнить эффективность по экономико-математическим моделям. Это весьма громоздкая задача, и судьба новой техники во многом зависит от очень простой стандартной методики МИС, которая оценивает усовершенствованную машину по принципу «было — стало».
Итак, всё, сказанное выше, подтверждает необходимость дальнейшего совершенствования методики технико-экономической оценки новой конструкции на стадии разработки. Этому и посвящена настоящая статья.
Методика предназначена для оценки технико-экономической эффективности конструкции МЭС пятого поколения, обеспечивающей синтез и использование многопроцессных МТА. Некоторые положения методики изложены в работах [1, 2].
Описание методики. Сущность методики состоит в определении затрат, создаваемых конструкцией (руб./га). При этом не учитывается влияние иррациональных факторов, к которым относятся урожайность (валовой сбор), уровень фотосинтетически активной радиации, атмосферные осадки, организация полевых процессов, квалификация операторов и т. п. То есть речь идёт о факторах, на которые конструкция мобильного энергосредства не влияет вообще или влияет крайне незначительно. Предусмотрено наложение многопроцессных агрегатов на зональный севооборот с учётом только тех операций, которые используются новым МТА. Для сравнения рассматриваются современная машинная технология возделывания и уборки полевых культур и технические средства на основе традиционного трактора. Следует отметить, что ряд операций (в обоих случаях) выполняются традиционной техникой на основе традиционных технических средств и отношения к новой конструкции, в общем, не имеют. Соответственно, такие операции исключаются при анализе.
Расчёты численных значений просты, ясен и алгоритм решения задачи сравнительной оценки эффективности конструкции. Поэтому нет необходимости его описывать: приведённые таблицы позволяют понять процесс расчёта.
Отметим, что при синтезе конструктивно-технологических решений разрабатываемого МЭС пятого поколения, в том числе и для модернизации некоторых элементов, использованы конструкции отечественных тракторов К-701, Т-150, Т-130М.
При оценке удельных динамических показателей сопротивления орудий и навесных машин использованы исследования, проводившиеся в Донском государственном техническом университете. При разработке численной модели технологических процессов направление оценки многоуровневых систем выбрано на основе теорем Гёделя и леммы Бернайса.
Источники [3, 4] использовались при вычислении технико-эксплуатационных и экономических показателей для оценки конструктивного решения разрабатываемого МЭС и современного базового агрегата на основе традиционного трактора ХТЗ-181.
Итак, в качестве объекта наложения использовано отделение сельскохозяйственного предприятия. Его характеристики: девятипольный севооборот, площадь 2500 га, широкое исполь- зование сидеральных посевов, высокое насыщение зерновыми колосовыми культурами. Посевы зернобобовых, кукурузы на силос применяются в качестве хороших предшественников для озимой пшеницы. Сидеральные культуры высеваются одновременно (одномоментно) с уборкой урожая зерновых. Подготовка почвы под посев озимой пшеницы по непаровым предшественникам (по гороху и кукурузе на силос) также осуществляется одномоментно с уборкой гороха и силосной кукурузы.
В общем, опытный севооборот, имеющий признаки интенсивного зернового, относится в определённой степени к биологизации земледелия и даёт возможность в полной мере загрузить многопроцессный агрегат на базе МЭС пятого поколения и современный технологический комплекс.
На рис. 1—3 представлены схемы вариантов многопроцессных МТА. За один проход они выполняют цикл одномоментно производимых операций. Основным звеном МТА является МЭС пятого поколения. Её масса 9000…9500 кг, класс 50 кН, мощность 220 кВт (300 л. с.). При этом один из вариантов МТА имеет возможность поворачивать транспортёр массы — с тем, чтобы транспортное средство не уплотняло свежеобработанную почву. Сам МТА при этом совершает петлевой поворот. Речь идёт об МТА с навесным силосоуборочным адаптером и прицепным (по-лунавесным) комбинированным многоцелевым комплексом для подготовки почвы под посев озимых по непаровым предшественникам.
Стерня озимой пшеницы Посев сидеральной культуры

Рис. 1. Скашивание в валки озимой пшеницы с посевом сидеральной культуры
Перейдём к рассмотрению расчётных материалов. Ещё раз подчеркнём, что приведённые ниже таблицы позволяют объяснить новую методику без дополнительного описания.
В табл. 1, содержащей исходные данные, приведены операции, которые представляются новыми. Отметим, что в эталонном комплексе машин на базе трактора ХТЗ-181 класса 50 кН мощностью 190 л. с. и массой 8700 кг и в эталонной технологии (которая условно называется современной, в отличие от разрабатываемой инновационной) имеются два варианта агрегатов для уборки кукурузы на силос. При первом используется самоходная специализированная машина
«Дон-680М». При втором — трактор ХТЗ-181 с прицепным кормоуборочным комбайном типа «Па-лессе». Разница между ними заключается в цене.

Рис. 2. Скашивание гороха в валки с подготовкой поля под посев озимых

Рис. 3. Уборка кукурузы на силос навесным адаптером с подготовкой почвы под посев озимых культур: 1 — МЭС-Г5300;
2 — кормоуборочный комбайн навесной; 3 — тележка для перевозки силосной массы; 4 — трактор;
5 — агрегат для подготовки почвы под посев озимой пшеницы
Все окончательные расчёты приведены в табл. 2. Из неё следует, что в общей сумме учитывается стоимость мобильных агрегатов на базе МЭС-5300 в течение жизненного цикла на семнадцати операциях (см. табл. 1) — 2093 руб./га. Подчеркнём, что эта сумма образуется только из стоимости конструкции, без других эксплуатационных расходов.
Таблица 1
Исходные данные для расчёта затрат на 1 га (многопроцессная технология)
х zr га CD О ■e 3 |
I1 о H ю о О с; О с со и го о с |
1 1 = га О О (у с X о. 5 t § з 8" g |
z b |
ё О X 1- Ct о CD X о с |
1 ^ X сЗ CD 5 га X си ZT |
ё i Ю X го га о s 8" 8 :8 о га о о m О 1= |
га m m 8 $ га т 5 Z о 8 | е и т У о о Т со С S U А о <у л ^ X 0^5 |
X га о С X о | га Z m О |
|
га |
т |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1. |
Озимая пшеница по пару (277) |
1.1. Скашивание хлебов в валки с одновременным посевом сидеральных культур |
Жатка валковая навесная ЖВН-6А, 6 м МЭС-5300 Комплекс прямого посева прицепной, 6 м |
5,0 |
400 5000 4000 |
7 277 |
55,4 |
7 (11000) 7 |
1939 |
2. |
Ячмень яровой (277) |
2.1. Предпосевная культивация |
МЭС-5300 Культиватор, 12 м |
10,0 |
5000 800 |
277 |
27,7 |
(11000) 7 |
1939 |
2.2. Прямой посев ячменя |
МЭС-5300 Комплекс прямого посева прицепной, 6 м |
4,8 |
5000 4000 |
277 |
55,4 |
(11000) 7 |
1939 |
||
2.3. Скашивание в валки с одновременной культивацией |
Жатка валковая навесная ЖВН-6А, 6 м МЭС-5300 Культиватор, 6 м |
4,8 |
400 5000 400 |
277 |
57,7 |
7 (11000) 7 |
1939 |
||
3. |
Кукуруза на силос (277) |
3.1. Предпосевная культивация |
МЭС-5300 Культиватор, 12 м |
10,0 |
5000 800 |
277 |
27,7 |
(11000) 7 |
1939 |
3.2. Прямой посев |
МЭС-5300 Комплекс прямого посева прицепной, 6 м |
4,8 |
5000 4000 |
277 |
55,4 |
(11000) 8 |
1939 |
||
3.3. Уборка кукурузы на силос с одновременной подготовкой почвы под посев озимых |
Адаптер кормоуборочный 2,8 м МЭС-5300 АКМ-3 |
2,2 |
1200 5000 500 |
277 |
126 |
7 (11000) 7 |
1939 |
||
4. |
Пшеница озимая (1385) |
4.1. Прямой посев озимой пшеницы с измельчением пожнивных остатков от предшествующих культур (пар, кукуруза на силос, подсолнечник, горох, сидеральный посев — 5 полей) |
МЭС-5300 Комплекс прямого посева прицепной, 6 м |
4,8 |
5000 4000 |
1385 |
138 |
(11000) 8 |
9695 11080 |
4.2. Скашивание стеблестоя в валок с одновременной безотвальной обработкой почвы |
Жатка ЖВН-6А МЭС-5300 АКМ-6 |
4,0 |
400 5000 800 |
1385 |
154 |
7 (11000) 7,0 |
9695 9695 |
Окончание табл. 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
МЭС-5300 |
5000 |
(11000) |
|||||||
5.1. Прямой посев гороха |
Комплекс прямого посева прицепной, 6 м |
4,8 |
4000 |
277 |
57,7 |
8 |
2216 |
||
5. |
Горох (277) |
5.2. Скашивание гороха в валок с одно- |
Жатка бобовая навесная, 6 м |
400 |
7 |
||||
временной подготовкой почвы под посев |
МЭС-5300 |
4,0 |
5000 |
277 |
69,25 |
(11000) |
1939 |
||
озимых |
АКМ-6 |
800 |
7,0 |
||||||
МЭС-5300 |
5000 |
(11000) |
|||||||
Пшеница озимая по гороху (277) |
6.1. Посев озимой пшеницы прямой |
Комплекс прямого посева прицепной, 6 м |
4,8 |
4000 |
277 |
57,7 |
8 |
2216 |
|
6. |
6.2. Скашивание |
Жатка ЖВН-6А |
400 |
7 |
|||||
стеблестоя в валок с одновременной обра- |
МЭС-5300 |
4,0 |
5000 |
277 |
69,7 |
(11000) |
1939 |
||
боткой почвы |
АКМ-6 |
800 |
7 |
||||||
Чизель навесной, 4 м |
8000 |
7 |
1939 |
||||||
7.1. Прямой посев подсолнечника с до- |
МЭС-5300 |
3,0 |
5000 |
277 |
92,3 |
(11000) |
2216 |
||
Подсолнечник (277) |
углублением |
Комплекс навесной прицепной, 4 м |
2700 |
7 |
|||||
7. |
Выравниватель-измельчи- |
||||||||
7.2. Посев озимой |
тель пожнивных остатков |
450 |
7 |
1939 |
|||||
пшеницы с одновременным предварительным выравнива- |
МЭС-5300 |
4,8 |
5000 |
277 |
34,6 |
(11000) |
|||
нием |
Комплекс прямого посева прицепной 6 м |
4000 |
8 |
2216 |
|||||
Жатка валковая навесная |
400 |
7 |
1939 |
||||||
Пшеница озимая (277) |
8.1. Скашивание стеблестоя в валок с |
ЖВН-6А |
|||||||
8. |
одновременным посе- |
МЭС-5300 |
4,8 |
5000 |
277 |
57,8 |
(11000) |
||
вом сидеральных культур |
Комплекс прямого посева прицепной, 6 м |
4000 |
8 |
2216 |
|||||
МЭС-5300 |
5000 |
(11000) |
|||||||
9. |
Пшеница озимая |
9.1. Вспашка отваль- |
2,8 |
277 |
98,9 |
1939 |
|||
по гороху (277) |
ная на 22 см |
Плуг полуприцепной девятикорпусный |
900 |
7 |
|||||
Всего 17 операций |
В табл. 3 приведены исходные данные для расчёта технико-эксплуатационных параметров базового комплекса машин на основе произведённого на Украине нового трактора традиционной схемы ХТЗ-181 (мощность 190 л. с., класс 50 кН). Процессы возделывания, в сущности, такие же, как и в инновационном варианте. Но все операции выполняются индивидуально, поэтому их количество существенно больше.
В табл. 4 приведены расчётные значения показателей по каждой операции и по процессу в целом. Общие затраты, обусловленные конструктивно-технологическим решением всех технических средств, составляют 4334 руб./га.
Таблица 2
Марка |
Общее количество часов за сезон |
Количество за «жизнь» |
Средняя производительность, га/ч |
Стоимость, руб./га |
|
часов |
гектаров |
||||
МЭС-5300 |
1193 |
11000 |
44554 |
4,05 |
112,0 |
ЖВН-6А |
173 |
12212 |
5817 |
4,8 |
69,0 |
Комплекс прямого посева |
269 |
2154 |
10341 |
4,8 |
387,0 |
Культиватор 12 м |
70,6 |
494 |
4935 |
10,0 |
162,4 |
Агрегат многоцелевой АКМ-3 |
125 |
879 |
1934 |
2,2 |
258,0 |
Агрегат многоцелевой АКМ-6 |
346 |
2423 |
9695 |
4,0 |
82,5 |
Адаптер кукурузоуборочный 2,8 м |
126,0 |
881 |
1939 |
2,2 |
619,0 |
Выравниватель 6 м |
115,4 |
808 |
3878 |
4,3 |
117,0 |
Чизель навесной 6 м |
92 |
644 |
1939 |
3,0 |
62,0 |
Плуг полунавесной девятикорпусный |
99 |
693 |
2009 |
2,6 |
224,0 |
Итого удельные капиталовложения (стоимость 1 га) |
2092,9 |
Таблица 3
Исходные данные для расчёта затрат на 1 га (современная базовая технология)
х zr га CD О ■e 3 |
ra I— о о S vo cl o о v CD £ CD CD О |
CD x § S X CD ZT ra О CD CL О 3 |
z b О |
ё О X 5 т X 7и Ct о со X о с |
1 ^ X сЗ CD 5 га X CD zr |
° 8 S ” ^ § 8 S 6 с О о |
। га CD L_ С О А х si га s | О о. |
СП Е $ га i 1 о о со с У 1 2 |
|
га |
т |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
С. 1 |
Озимая пшеница по пару |
С. 1.1. Скашивание хлебов в валок |
Жатка ЖВН-6А Энергосредство |
5,0 |
400 1200 |
277 |
8 |
1939 |
7 |
С. 2 |
Ячмень яровой |
С. 2.1. Культивация предпосевная |
Трактор ХТЗ-181 Культиватор, 12 м |
8,0 |
3000 800 |
277 |
34,6 |
1934 |
7 |
С. 2.2. Прямой посев ячменя |
Трактор ХТЗ-181 Комплекс прямого посева, 6 м |
4,0 |
3000 4000 |
277 |
69,2 |
2216 |
8 |
||
С. 2.3. Скашивание в валок |
Жатка ЖВН-6А Энергосредство |
5,0 |
400 1200 |
277 |
55,4 |
1934 |
7 |
||
С. 2.5. Поверхностная обработка почвы |
Трактор ХТЗ-181 Культиватор, 12 м |
8,0 |
3000 800 |
277 |
32,2 |
1934 |
7 |
||
С. 3 |
Кукуруза на силос |
С. 3.1. Культивация предпосевная |
Трактор ХТЗ-181 Культиватор, 12 м |
8,0 |
3000 800 |
277 |
32,2 |
1934 |
7 |
С. 3.2. Посев прямой |
ХТЗ-191 Комплекс прямого посева, 6 м |
3000 4000 |
277 |
69,2 |
2216 |
8 |
|||
С. 3.3. Уборка кукурузы на силос |
Кормоуборочный комбайн «Дон-680М», 4 м |
2,4 |
5400 |
277 |
115,4 |
2216 |
8 |
||
С. 3.4. Подготовка почвы под посев озимой пшеницы |
Трактор ХТЗ-181 Агрегат многоцелевой АКМ-6 |
3,6 |
3000 800 |
277 |
73,0 |
1939 |
7 |
Затраты на 1 га (инновационная технология)
* Буква «С» в шифре означает отношение к современной технологии.
Окончание табл. 3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
С. 4 |
Пшеница озимая |
С. 4.1. Выравнивание почвы |
Трактор ХТЗ-181 Выравниватель-измельчитель, 6 м |
4,8 |
3000 450 |
277 |
58 |
1939 |
7 |
С. 4.2. Прямой посев |
Трактор ХТЗ-181 Комплекс прямого посева 6 м |
4,0 |
3000 4000 |
277 |
64,2 |
2216 |
8 |
||
С. 4.3. Скашивание в валок |
Жатка ЖВН-6А Энергосредство |
5,0 |
400 1200 |
277 |
55,4 |
1939 |
7 |
||
С. 4.4. Безотвальная послойная вспашка |
Трактор ХТЗ-181 КАО-10 |
2,2 |
3000 1200 |
277 |
126,0 |
1939 |
7 |
||
С. 5 |
Бобовые (горох) |
С. 5.1. Прямой посев |
Трактор ХТЗ-181 Энергосредство |
4,0 |
3000 4000 |
277 |
64,2 |
2216 |
8 |
С. 5.2. Скашивание гороха в валок |
Жатка бобовая, 6 м Комплекс прямого посева, 6 м |
3,6 |
800 1200 |
277 |
76,3 |
1939 |
7 |
||
С. 5.3. Подготовка почвы под посев озимой пшеницы |
Трактор ХТЗ-181 Агрегат многоцелевой АКМ-6 |
3,6 |
3000 800 |
277 |
73,0 |
1939 |
7 |
||
С. 6 |
Озимая пшеница |
С. 6.1. Прямой посев озимых |
Трактор ХТЗ-181 Комплекс прямого посева, 6 м |
4,0 |
3000 4000 |
277 |
64,2 |
2216 |
8 |
С. 6.2. Скашивание в валок |
Жатка ЖВН-6А Энергосредство |
5,0 |
55,4 |
1934 |
7 |
||||
С. 6.3. Первичная обработка почвы |
Трактор ХТЗ-181 Агрегат многоцелевой АКМ-6 |
3,6 |
3000 800 |
277 |
73,0 |
1934 |
7 |
||
С. 7 |
Подсолнечник |
С. 7.1. Доуглубление фона до 45 см |
Трактор ХТЗ-181 Чизель прицепной, 4 м |
2,2 |
3000 800 |
277 |
126,0 |
1934 |
7 |
С. 7.2. Прямой посев подсолнечника |
Трактор ХТЗ-181 Комплекс прямого посева, 6 м |
4,0 |
3000 4000 |
277 |
64,2 |
2216 |
8 |
||
С. 7.3. Дискование |
Трактор ХТЗ-181 Борона дисковая БДТ-7 |
5,5 |
3000 1200 |
277 |
50,0 |
1934 |
7 |
||
С. 7.4. Прямой посев озимых |
Трактор ХТЗ-181 Комплекс прямого посева, 6 м |
4,0 |
3000 4000 |
277 |
64,2 |
2216 |
8 |
||
С. 8 |
Озимая пшеница |
С. 8.1. Скашивание в валок |
Жатка ЖВН-6А Энергосредство |
5,0 |
4000 1200 |
277 |
55,4 |
1934 |
7 |
С. 8.2. Посев сидеральных культур |
Трактор ХТЗ-181 Комплекс прямого посева, 6 м |
4,0 |
3000 4000 |
277 |
69,2 |
2216 |
8 |
||
С. 9 |
Пар чёрный |
С. 9.1. Вспашка отвальная на глубину 22 см |
Трактор ХТЗ-181 Плуг девятикорпусный полупри-цепной |
1,8 |
3000 800 |
277 |
153,0 |
1939 |
7 |
Всего 26 операций |
Таблица 4
Затраты на 1 га в современной технологии
Машина |
Общее количество гектаров за сезон |
Количество за «жизнь» |
Средняя производительность, га/ч |
Стоимость работы техсредств, руб. |
||
часов |
гектаров |
1 час |
1 гектар |
|||
Трактор гусеничный кл. 5 ХТЗ-191 |
1502,3 |
10419 |
36841 |
3,53 |
288 |
81,0 |
Жатка самоходная ЖВН-6А + энергосредство |
1385 |
1939 |
9695 |
5,0 |
539 |
107,8 |
Культиватор, 12 м |
554 |
485 |
3878 |
8,0 |
1266 |
158,0 |
Комплекс прямого посева, 6 м |
1385 |
2770 |
11080 |
4,0 |
1444 |
361,0 |
Вариант 1. Кормоуборочный комбайн «Дон-680М», 4 м |
277 |
923 |
1939 |
2,4 |
5850 |
2438,0 |
Вариант 2. Кормоуборочный комбайн прицепной КДП-3000 «ПА-ЛЕССЕ FT-40» к ХТЗ-181 |
1008 |
2016 |
2,0 |
322 |
645 |
|
Агрегат многоцелевой АКМ-6 |
11183 |
1958 |
8281 |
3,6 |
966 |
268,0 |
Плуг девятикорпусный |
277 |
1077 |
1939 |
1,8 |
742 |
412,0 |
Выравниватель |
554 |
112 |
1934 |
4,8 |
516 |
107,0 |
Чизель, 4 м |
277 |
646 |
1939 |
3,0 |
1238 |
412,0 |
Удельные капиталовложения (стоимость 1 га) для первого варианта составляют 4334 руб., для второго — 2552 руб.
Анализ результатов.
-
1. Прежде всего, отметим, что количество операций в инновационной технологии (17) значительно меньше, чем в базовой современной (26). Это объясняется тем, что операции ком-плексируются на основе использования многоцелевого мобильного энергосредства. Подавляющее большинство МТА на основе этого МЭС выполняют одновременно не менее двух операций, и конструктивно-технологическая схема МЭС позволяет это сделать.
-
2. Оценка загрузки сельхозтехники по количеству сезонов её использования приводит лишь к повышению затрат. Такой критерий оценки был хорош, когда, скажем, сеялка стоила около 900 руб. В настоящее время цена комплекса прямого посева шириной захвата 6 м (под тракторы или МЭС класса 50 кН) составляет 4 млн руб. Стоимость работы такого комплекса — 1444 руб./ч при длительности использования 8 сезонов.
-
3. Соотношение затрат на 1 га при использовании инновационных МТА, синтезированных на основе МЭС пятого поколения (2093 руб./га), и современных агрегатов, комплектуемых на базе нового трактора класса 50 кН (4334 руб./га или 2552 руб./га — см. табл. 4), подтверждает безусловное преимущество многопроцессных агрегатов: соотношение в затратах составляет 1,83. Это же доказывает и соотношение обработанных площадей. Современные МТА обработали 44564 га за 11 тыс. моточасов и 1502 ч — за сезон. Инновационные агрегаты на базе МЭС-5300 за то же время демонстрируют значительно меньший объём — 36841 га за 1193 ч (табл. 5). Этот факт подтверждает сокращение количества операций и, соответственно, эффективность многопроцессных МТА.
-
4. Разработанная методика предназначена в основном для оценки конструктивнотехнологических решений при создании сельхозтехники новых поколений. Во-первых, она оказалась в полной мере пригодной для решения проблемы назначения сельхозтехники. К тому же применение данной методики позволяет определить направления дальнейшего совершенствования механизмов. Во-вторых, возможно использование методики для полного расчёта эффективности законченных (замкнутых) технологических процессов — по крайней мере, в полеводстве при высокой прозрачности вычислительных процедур.
В то же время стоимость работы МЭС составляет 453 руб./ч при длительности работы 10 сезонов. Но ведь цена МЭС — 5 млн руб. Отсюда следует, что проблема ценообразования сельхозмашины и длительности её использования требует углублённого изучения.
Таблица 5
Сравнительная эффективность инновационного и современного комплексов машин
Марка энергосредства |
Мощность, кВт (л. с.) |
Класс тяги, кН/масса, кг |
Структура севооборота |
Площадь севооборота, га |
Общее количество |
Средняя производительность, га/ч |
Количество операций при одинаковых процессах |
Затраты на 1 га, руб. |
|
часов за сезон |
гектаров за 11000 мото часов |
||||||||
ХТЗ-181 |
140 (190) |
50/8700 |
Девяти- |
2500 |
1502 |
36841 |
3,53 |
26 |
2552 |
МЭС-5300 |
220 (300) |
50/9000 |
польный |
1193 |
44564 |
4,05 |
17 |
2092,9 |
Учитывая приведённый анализ, такой вывод представляется правомерным.
Выводы.
-
1. Анализ применения существующих методик оценки технико-экономической эффективности технологических комплексов сельхозмашин и машинных технологий в целом показал следующее. Их использование по прямому назначению даёт приемлемый результат. Однако из-за громоздкости и недостаточной точности решения такие методики существенно менее пригодны для оценки новой конструкции на стадии проектирования. К тому же ряд параметров новой техники на стадии проектирования просто неизвестен. Поэтому для оценки конструкции такого технического средства необходима специальная методическая работа.
-
2. Разрабатываемая методика позволяет оценивать создаваемую конструкцию по критерию удельных затрат (руб./га) собственно технической части без учёта таких не зависящих от конструкции параметров, как урожайность, фотосинтетически активная радиация, атмосферные
-
3. Новая методика даёт основания для оценки уровня совершенствования конструкции. Принято три уровня.
осадки и т. п.
Оценка производится при наложении и в сравнении с существующими современными технологиями. При этом в обоих вариантах исключаются операции, которые предлагаемая новая конструкция не выполняет.
Первый определяется соотношением показателей по выбранному значимому критерию (1…1,3) : 1,0. Это соотношение характерно для простой модернизации.
Второй уровень — соотношение 1,5 : 1,0. Речь идёт уже о коренной модернизации изделия.
Третий уровень — соотношение (1,8…2,2) : 1,0. В этом случае имеет место инновационная разработка.
В обоснование нового многопроцессного агрегата выбран критерий
Int = выработка , га количествоопераций .
Тогда для инновационной технологии
44514 Int = 44514 = 261, 8 . МЭС 170 , |
|
Для базовой технологии |
36841 Int = = 136, 4 . ХТЗ 270 , |
Индекс новизны: |
IN = 261, 8 = 1,92 . 136,4 , |
По данному показателю создаваемое МЭС представляется инновационным.
Список литературы Основы методики оценки эффективности конструкции машинно-технологических агрегатов на базе мобильных энергосредств пятого поколения
- Липкович, Э. И. Многопроцессные агрегаты на базе МЭС пятого поколения/Э. И. Липкович//Тракторы и сельхозмашины. -2012. -№ 12. -С. 3-13.
- Липкович, Э. И. Трактор Т-250: жизнь и судьба/Э. И. Липкович//Тракторы и сельхозмашины. -2012. -№ 8. -С. 3-12.
- Димитров, В. П. Некоторые аспекты анализа развития товарных рынков/В. П. Димитров, Л. В. Борисова, Н. П. Семенюк//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2011. -Т. 11, № 8 (56). -С. 1255-1261.
- Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки: [проект ГОСТ]/Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии; Минсельхоз России; Новокубанский филиал ФГБНУ «Росинформагротех» (КубНИИТиМ). -Режим доступа: http://www.kubniitim.ru; http://www.mgs.gost.ru (дата обращения: 18.11.13).