Пропускна здатність ланок ЗТК із урахуванням детермінованого підходу

 

Пропускна здатність першої ланки «поле – ЗК» ланцюга з урахуванням детермінованого підходу (в бункерах за робочий день) визначається як

, бунк./р.д, (1)

- кількість (одиниць) комбайнів, що необхідні для збирання урожаю з площі поля S, га при урожайності зерна U, т/га та продуктивності комбайна за годину змінного часу знаходиться за формулою (числові значення в табл.. 1):

, од., (2)

 

де СEILING – функція, яка повертає найближче більше ціле значення;

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

Д_Р – кількість робочих днів для збирання зерна за агровимогами (12 днів);

- продуктивність ЗК за годину змінного часу визначається як

, т/год., (3)

де - продуктивність ЗК за годину робочого (основного) часу, яка знаходиться за даними технічної характеристики ЗК (табл. 1);

- коефіцієнт використання часу зміни, який приймається як =0,8;

t_Б —час заповнення бункера комбайна:

, год.; (4)

ω_К — об'єм бункера комбайна, м³;

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

t_X – тривалість холостих ходів на поворотах, яка припадає на 1 цикл роботи комбайна (заповнення бункера зерном). Вона залежить від коефіцієнту робочих ходів , величина якого визначається як відношення сумарної довжини робочих ходів ЗК до сумарної довжини робочих та холостих ходів. При урахуванні припущення, що робоча швидкість ЗК та швидкість його на поворотах однакова, коефіцієнт знаходиться за формулою:

.

Звідси одержимо:

, год.

Середня величина коефіцієнту робочих ходів за даними літературних джерел дорівнює = 0,9. З урахуванням цього

(5)

Т_Р — розрахунковий основний час робочого дня, який залежить від організації взаємодії роботи машин, ; — тривалість робочого циклу ЗК;

Відповідно пропускна здатність другої ланки «ЗК – ПП» визначається як

, (6)

де - кількість бункерів зерна, що завантажується в ПП за одну його їздку і яка дорівнює кількості одиниць ЗК, що обслуговуються одним ПП визначається як

(7)

тривалість робочого циклу (обороту) ПП, що знаходиться з рівняння

; (8)

К_М – коефіцієнт, що враховує додатковий час на маневрування ПП при розвантаженні ПП, К_М =1,5;

W_ШК – продуктивність вивантажувального шнека ЗК, т/год. (табл. 1);

W_ШП – продуктивність вивантажувального шнека ПП, для розрахунків приймаємо W_ШП = 1,5 W_ШК.

Кількість ПП, які обслуговують групу ЗК, визначаємо як

, од. (9)

Вантажопідйомність ПП визначиться як

, т. (10)

Пропускна здатність третьої ланки «ПП – АТЗ» визначається як

, бунк./р.д., (11)

де Т_РЦ — розрахунковий цикловий час робочого дня, який залежить від організації взаємодії роботи машин, ; - коефіцієнт циклового часу зміни, який приймається =0,90.

- тривалість робочого циклу (обороту) АТЗ.

, год; (12)

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

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

, км/год — середня технічна швидкість автомобіля на шляху від поля на тік.

Кількість автомобілів або груп АТЗ для перевезення зерна визначиться як:

, од. (13)

де - технологічна продуктивність ЗК;

продуктивність АТЗ:

(14)

, т. (15)

– номінальна вантажопідйомність одного або групи АТЗ, в кузов(и) яких вивантажується все зерно, що міститься в ПП. В розрахунках приймаємо рівність із (15).

Проаналізуємо можливість зменшення пропускної здатності третьої ланки до гранично можливої – пропускної здатності другої ланки за рахунок зменшення на одну одиницю кількості автомобілів на перевезенні зерна. Для аналізу приймаємо умову граничну пропускної здатності для третьої ланки як

, (16)

де - пропускна здатність третьої ланки зі зменшенням кількості АТЗ до n_А1 = n_А -1 та відповідним зменшенням тривалості циклового часу до T .

,год. (17)

Необхідне зменшення тривалості обороту АТЗ визначиться як

год. (18)

Це зменшення досягається за рахунок підвищення швидкості АТЗ, яка визначається як

(19)

 

Зміст і послідовність виконання роботи

В одержаному індивідуальному завданні для виконання роботи (таблиці 1) вказані технічна характеристика комбайна та агротехнічні умови роботи збирально-транспортного комплексу.

На підставі викладеного матеріалу необхідно виконати наступне.

1) Використовуючи відповідні формули для детермінованого підходу (3-15) розрахувати склад, технічну характеристику машин ЗТК (їх маркі) та пропускну здатність:

· першої ланки «поле – ЗК»;

· другої ланки «ЗК – ПП»;

· третьої ланки «ПП – АТЗ».

При цьому марки та технічну характеристику ПП та АТЗ необхідно вибрати з технічної літератури або інтернету.

3) Встановити умови відсутності їх гальмування відповідно виразів (1-2) попереднього підрозділу 1.1.

4) Проаналізувати можливість зменшення пропускної здатності третьої ланки до гранично можливої – пропускної здатності другої ланки за рахунок зменшення на одну одиницю кількості автомобілів на перевезенні зерна та запропонувати альтернативний варіант роботи третьої ланки, який дозволяє усунути суттєву різницю її пропускної здатності в порівнянні з другою. При цьому необхідно застосувати рівняння (18-22).

5) Порівняти варіанти та вибрати раціональний склад ЗТК.

За результатами розрахунків зробити висновок.

 

Таблиця 1 - Варіанти завдання: технічна характеристика комбайна та агротехнічні умови роботи ЗТК

№ варіанту	Марка зернозбирального комбайна	Країна виробник	Технічна характеристика комбайна	Агротехнічні умови
	Продукт. за год. основного часу WKP, т/год.	Продукт вивант. шнека WШК, т/год.	Міст кість бункера , м3	Площадь поля, S, га	Урожайність, U т/га	Віддаль перевезень зерна, lij, км	Середня технічна швидкість АТЗ, vТ, км/год
	Скиф - 330	Україна					5,5
	Вектор 410	Росія
	Акрос 530	Росія
	Джон-Дір 9500	США	17,6		11,0
	Кейс 2166	США			10,0		6,5
	Клас Мега 204	ФРН	15,5
	Джон-Дір STS	США
	СК-5М-1 Нива	Росія	7,2		3,0
	Дон- 1500	Росія	11,5				6,5
	КЗС-812	Беларусь			5,5		5,5
	Скиф - 290	Україна			8,5
	Джон-Дір 9600	США	13,6		11,0
	Кейс 2166	США			10,0
	Клас Мега 204	ФРН	15,5				6,5
	Джон-Дір STS	США
	Нью Холенд ТС	Голланд
	Дон- 1500	Росія	11,5
	СК-5А Нива	Росія			3,0		6,5
	Палессе GS16	Беларусь					5,5
	КЗС-1218	Беларусь
	Кейс 2166	США			10,0
	Клас Мега 204	ФРН	15,5
	Джон-Дір СTS	США					6,5
	СК-5М-1 Нива	Росія	7,2		3,0
	Дон- 1500	Росія	11,5
	КЗС-812	Беларусь			5,5
	Скиф - 290	Україна			8,5		6,5
	Джон-Дір 9500	США	13,6		11,0		5,5
	Кейс 2166	США			10,0
	Клас Мега 204	ФРН	15,5