Планирование производственных процессов

  

   Содержание:

 

Введение

1 Характеристика объекта проектирования

2 Планирование производственных процессов

2.1 Составление сводного плана механизированных работ

2.2 Построение графиков машиноиспользования

2.3 Расчет потребности в тракторах и СХМ

2.4 Расчет потребности в топливе и смазочных материалах

2.5 Расчет показателей машиноиспользования

3 Разработка технологического процесса

3.1 Агротехнические требования к операции

3.2 Выбор, обоснование и расчет состава агрегата

3.3 Расчет эксплуатационных показателей по агрегату

3.4 Выбор способа движения агрегата

3.5 Подготовка агрегата и поля к работе

3.6 Работа агрегата на загоне, контроль качества работы агрегата

3.7 Охрана труда и экологические мероприятия

4 Экономическое обоснование проекта

5 Заключение

Приложение А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

Продуктивность сельскохозяйственных культур зависит от многих факторов. Часть из них (температурный режим, солнечная инсоляция) не регулируется человеком в открытом поле, но учитывается  в практике путем выбора сроков сева, густоты стояния растений, направления рядков и т.д.

Другие факторы обеспечиваются производственной деятельностью людей. К важнейшим из них относятся:

• Наличие влаги в почве;
• Обеспеченность растений элементами минерального питания;
• Сорт;
• Качество семян;
• Защита посевов от сорняков, вредителей, болезней;
• Регулирования роста и развития;
• Уборка урожая.

Наивысшая продуктивность достигается при создании совокупности оптимальных условий роста и  развития растений. Выпадение, даже частично, только одного из них приводит к значительному недобору продукции.

Интенсивные технологии выращивания  зерновых культур отличаются сбалансированностью  элементов продуктивности на высоком  уровне. И чем выше этот уровень, тем быстрее повышаются урожаи.

Влияние каждого фактора, определяющего продуктивность растения, неодинаково на различных этапах его индивидуального развития (органогенеза). В связи с этим агроному необходимо глубоко знать общебиологические законы развития, физиологию культуры, чтобы грамотно построить его агротехнику.

Сущность интенсивных  технологий состоит:

• В размещении посевов по лучшим производственникам в системе севооборотов;
• В возделывании высокоурожайных сортов интенсивного типа с хорошим качеством зерна;
• В высоком обеспечении растений элементами интенсивного питания с учетом их содержания в почве;
• В дробном применении азотных удобрений в период вегетации по данным почвенной и растительной диагностики;
• В интенсивной системе защиты растений от сорняков, вредителей и болезней;
• В регулировании роста ретардантами;
• В своевременном и качественном выполнении всех технологических приемов, направленных на защиту почв от эрозии, накопления влаги, создания благоприятных физических условий развития сельскохозяйственных культур.

Характерная особенность  интенсивных технологий – это не только высокий уровень применения удобрений, средств защиты растений, но и точное соблюдение доз, сроков и способов их внесения, что достигается:

• Постоянной технологической колеей;
• Применением более совершенных машин и приспособлений;
• Их тщательной регулировкой.

Целью интенсивных технологий является обеспечение значительного  роста урожайности и повышения  качества зерна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика объекта проектирования.

 

   Объект проектирования  находится в Центрально-Черноземной зоне России. Основное направление производственной деятельности – производство зерновых и технических культур, а также животноводческой продукции.

 

Таблица 1.

Структура посевных площадей объекта проектирования.

 

Наименование культур	Площадь, га
Озимая пшеница Ячмень Рожь  Горох Гречиха Просо Овес  Кукуруза Сахарная свекла Подсолнечник Однолетние и многолетние  травы	130 180 70 40 50 50 90 170 170 80 90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.

Урожайность и валовой сбор сельскохозяйственных культур объекта проектирования в 2005 году.

 

Наименование культур	Урожайность
Озимая пшеница Ячмень Горох Гречиха Просо Овес Кукуруза Сахарная свекла Подсолнечник Однолетние и многолетние  травы	35 27 16 18 14 17 300 40 17 15

 

Таблица 3.

Себестоимость и валовой  сбор с/х культур объекта проектирования.

 

Наименование  культур	Себестоимость руб./ц.	Валовой сбор, ц.
Озимая пшеница Ячмень Горох Гречиха Просо Овес  Кукуруза Сахарная свекла Подсолнечник Однолетние и многолетние травы	200 170 210 200 170 140 190 170 200 140	5250 4860 640 900 700 1530 51000 4800 1360 1350

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.

Состав тракторного  парка объекта проектирования.

 

Марка трактора	Количество штук
Беларус 923 Беларус 923 ХТЗ-150 К К-700 ВТ-100 ХТЗ-150 ЛТЗ-150	5 3 3 1 4 2 1

 

Таблица 5.

Состав автомобильного парка объекта проектирования.

 

Марка автомобиля	Количество штук
ЗИЛ-130 ГАЗ-53А Камаз-5320 УАЗ ГАЗ-3110	4 5 1 1 1

 

Таблица 6.

Состав парка комбайнов  и СХМ объекта проектирования.

 

Наименование техники	Количество штук
Дон-1500А Дон-1500Б «Нива» СК-5 КСК-100 КПС-5Г БМ-6 КС-6Б СПС-4,2	3 1 2 3 2 3 2 1

 

 

2. Планирование  производственного процесса.

2.1 Составление  сводного плана механизированных  работ.

 

   Сводный план  механизированных работ является  основой для построения графиков  машиноиспользования и определения потребностей в тракторах и сельхозмашинах. Сводный план состоит из шестнадцати граф, которые рассчитываются следующим образом.

   Каждому виду  работ присваивается порядковый  номер (графа 1). Перечень операций (графа 2) принимается по перспективной технологии с учетом особенностей местных условий в достижении науки и передового опыта. Особое внимание уделяется интенсивной технологии производства сахарной свеклы.

    В графу  3 проставляется единица измерения  объема работы по каждой операции.

    Фактический  объем работ заносится в графу  4. он устанавливается в соответствии  с площадью, занимаемой данной  культурой.

      Агросрок  начала операции (графа 5) устанавливается  на основе научно – обоснованных, оптимальных для района расположения  объекта проектирования сроков. Количество рабочих дней для выполнения каждой операции (графа 6) устанавливается на основании календарных сроков, наличии техники и ее технической готовности.

      Состав  машинно – тракторного агрегата (графы 7, 8) для выполнения каждой операции подбирается с учетом обеспечения необходимого качества работы, высокой производительности и наименьших затрат труда и средств на единицу выполняемой работы.

    Количество  сельскохозяйственных машин в  агрегате (графа 9) принимается на  основе рекомендаций с учетом конкретных условий объекта проектирования так, чтобы обеспечить оптимальную загрузку двигателя трактора, максимальную производительность и экономичность при высоком качестве работы.

     Сменная  норма выработки агрегата (графа  10) принимается из справочника: «Типовые нормы выработки и расхода топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве.»

Если норма выработки  на данную работу не установлена, она  подсчитывается по формуле:

 

        Wсм = 0,1* Вр * Vр * Тсм * t      га/см     (1)

 

Вр – рабочая ширина захвата агрегата, м;

Vр – рабочая скорость движения агрегата с учетом буксования;

 

 

Тсм – продолжительность смены в часах;

T – коэффициент использования времени смены.

Количество нормо-смен, затраченных на выполнение каждых операций (графа 11), определяется делением объема работ (графа 4) на сменную норму выработки (графа 10).

  Количество нормо-смен  на один день (графа 12) определяется  делением общего количества нормо-смен (графа 11) на количество дней (графа  6).

Коэффициент сменности работы агрегата (графа 13) показывает, какое количество часов в течении суток занят агрегат на выполнение данной операции. При семичасовой работе коэффициент сменности равняется единице, при десятичасовой работе – 1,5, при четырнадцатичасовой работе – 2.

     Требуемое  количество агрегатов для выполнения  каждой операции (графа 14) определяется  делением количества нормо-смен  на один день (графа 12) на коэффициент  сменности (графа 13).

     Объем работ  в условных эталонных гектарах  для выполнения каждой операции (графа 15) определяется умножением количества нормо-смен всего (графа 11) на эталонную сменную выработку трактора, выполняющего данную операцию.

 

Таблица 7.

Эталонная сменная выработка  тракторов.

 

Марка трактора	W эм
ХТЗ-150К Беларус-923 ВТ-100 Т –70 С	11, 65 5,1 7,7 5,5

   

Расход топлива (в центнерах) на выполнение каждой операции определяется умножением объема работ в условных эталонных гектарах (графа 15) на расход топлива ( в центнерах) на выполнение одного условного гектара и заносится в графу 16.

 

2.2 Построение  графиков машиноиспользования.

 

Цель построения графиков машиноиспользования – выявить максимальную потребность в тракторах каждой марки и путем корректировки графиков установить их максимально – необходимое количество, которое позволит выполнить запланированные работы в оптимальные агротехнические сроки.

    График машиноиспользования  тракторов для каждой марки  в отдельности строится на  основании данных, взятых из сводного  плана механизированных работ.

    По вертикальной оси прямоугольной системы координат строится шкала, на которой в масштабе откладывается количество тракторов, взятое из графы 14 сводного плана.

Рядом с вертикальной осью строится шкала расхода топлива, на которой откладывается расход топлива по операциям методом нарастающего итога.

По горизонтальной оси  откладываются рабочие дни, в  течении которых использовались тракторы каждой марки.

График машиноиспользования  строится следующим образом. В прямоугольных  осях координат по оси (ОХ) откладывается  время проведения операций, а по оси (ОУ) количество тракторов. Для каждой операции получаем прямоугольник, в котором указываем номер операции и расход топлива.

Таким образом, нанося на график машиноиспользования операции для каждой марки тракторов, представляются данные из сводного плана механизированных работ в графической форме, в результате чего можно определить загруженность тракторов каждой марки в конкретный период работ и расход топлива в любой день календарного срока.

   Потребность в тракторах  каждой марки определяется по максимальной загрузке тракторов в напряженные периоды работ. Для снижения нагрузки на каждую из марок тракторов требуется корректировка графиков, которая производится одним из следующих способов:

1. Увеличением коэффициента сменности тракторов.
2. Изменением агротехнических сроков выполнения работ.
3. Переносом операций на другую марку трактора.

 

2.3 Расчет потребностей  в тракторах и сельскохозяйственных  машинах.

 

В результате корректировки  графиков машиноиспользования, на них  все же неизбежно остаются, хотя в меньшей мере, пиковые нагрузки, которые и определяют потребное количество эксплуатационных затрат. Списочное или действительно необходимое количество тракторов должно быть несколько больше, в связи с неизбежностью простоя на плановых технических обслуживаниях и ремонтах. Списочное количество тракторов определяется по формуле:

 

 

hсп ХТЗ-150К= шт;      hсп ХТЗ-150К= =4,7≈5 шт;

hсп Беларус 923= шт;    hсп Беларус 923= =12,9≈13 шт;

hсп ВТ-100= шт;                  hсп ВТ-100= =10,5≈10 шт.

 

 

 

 – коэффициент технической  готовности, учитывающий простой  тракторов на ремонтах и плановых  технических обслуживаниях.

Принимаем = 0,85

 

Расчет потребностей объекта проектирования в сельскохозяйственных машинах.

Количество сельхозмашин, необходимое для выполнения запланированного объема работ, определяется на основе сводного плана механизированных работ и следующих граф:

1. Марка СХМ.
2. Количество СХМ в агрегате.
3. Требуется агрегатов.                          

Потребное количество сельхозмашин, применяется только один раз, определяется умножением данных графы (Количество СХМ  в агрегате) на графу (Требуется агрегатов).

При определении потребного количества машин, используемых неоднократно при производстве заданной культуры, используется максимальная потребность  машин данного типа.

Отдельные машины большой  производительности, используемые в  объекте проектирования в короткий срок, могут привлекаться со стороны.

 

 

 

Потребность объекта  проектирования в сельхозмашинах представлена в таблице 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.

Потребность объекта проектирования в сельхозмашинах.

 

Наименование  СХМ	Марка	Требуется по  проекту
1.Лущильник  дисковый 2. Погрузчик 3.Плуг 4.Культиватор 5.Культиватор 6.Погрузчик 7.Сеялка 8.Агрегат  для приготовления жидкости 9.Емкость  для транспортировки жидкости 10.Опрыскиватель 11.Емкость  для транспортировки жидкости 12.Культиватор 13.Агрегат для приготовления жидкости 14.Емкость  для транспортировки жидкости 15.Опрыскиватель 16.Агрегат  для приготовления жидкости 17.Емкость  для транспортировки жидкости 18.Опрыскиватель 19.Агрегат  для пригот. жидкости	ЛДГ – 15 ПЭ  – 0,85 ПОН – 4-45 БЗСС  – 1 КПС – 4 ПЭ  – 0,85 СТВ – 12 АПЖ –12 РЖТ – 4   ОНШ – 600 РЖТ – 4   КСУ – 5,4 АПЖ –12 РЖТ – 4   ОНШ – 600 АПЖ – 12 РЖТ – 4   ОНШ – 600 АПЖ - 12	1 1 1 1 1 1 1 1 1   1 1   1 1 1   1 1 1   1 1

 

2.4 Расчет потребности  в топливе и смазочных материалах.

 

В данном разделе по пояснительной записке определяем количество дизельного топлива, пускового бензина, а также смазочных материалов, необходимых для работы тракторов объекта проектирования при производстве сахарной свеклы на площади 140 га. Потребность в дизельном топливе определяется суммированием данных графы 16 сводного плана по каждой марке тракторов в отдельности.

Количество смазочных  материалов и пускового бензина  определяется в процентном отношении  к расходу дизельного топлива. Данные расчета потребностей в ГСМ вводим в таблицу 8.

 

Таблица 9.

Потребность объекта проектирования в горюче-смазочных  материалах для производства озимой пшеницы на площади 140 га.

 

Наименование     ГСМ	Потребность в ГСМ тракторов						Всего требуется,  ц
	ХТЗ-150К		Беларус 923		ВТ-100
Дизельное топливо	25,19		12,01		33		55,34
Дизельное масло	%	ц	%	ц	%	ц	-
	4,5	1,13	5,0	0,60	5,1	1,68	2,593
Автол Солидол Трансмиссионное масло Пусковой  бензин	0,27 0,1 0,2   1,0	0,06 0,02 0,04   0,222	1,9 0,25 0,6   1,0	0,22 0,07 0,16   0,27	1,0 0,2 1,0   1,0	0,33 0,01 0,06   0,06	0,62 0,1 0,26   0,552

 

2.5 Расчет показателей  машиноиспользования.

 

Для характеристики состава ЭМТП и уровня его использования  определим следующие основные показатели использования тракторов объекта  проектирования.

1. Определяем общий объем механизированных работ в условных

эталонных гектарах, выполненный тракторами всех марок.

Объем в условных эталон-гектарах, выполненный тракторами каждой марки, определяем суммированием  данных графы 15 сводного плана механизированных работ.

Uэт. ХТЗ-150К = 25 ус. эт. га

Uэт. Беларус 923 = 120,1 ус. эт. га

Uэт. ВТ-100 = 330 ус. эт. Га

Определяем общий объем  механизированных работ в условных эталонных гектарах.

  Uэ = Uэт ХТЗ-150К + Uэт. Беларус 923 + Uэт. ВТ-100            (5)

      Uэ = 277,34 + 295,5 + 6,16 =579 ус. эт. га

 

2. Определяем общее количество  условных эталонных тракторов.

 nу = nу ХТЗ-150К + ny Беларус 923 + ny КВТ-100  шт.            (6)

 nу ХТЗ-150К = nсп ХТЗ-150К * К ХТЗ-150К,  у. э. тр.             (7)

 

nу Беларус 923 = nсп Беларус 923 * К Беларус 923,  у. э. тр.        (8)

nу ВТ-100 = nсп ВТ-100 * К ВТ-100,  у. э. тр.                                (9) 

 

nсп – списочное количество тракторов каждой марки, необходимое для производства озимой пшеницы на площади 140 га.

К – коэффициент перевода тракторов данной марки в условные эталонные, принимаем по таблице 9.

 

Таблица 10.

Коэффициент перевода физических тракторов в условные эталонные

 

Марка трактора	Коэффициент перевода
Т – 150 К Беларус 923 ВТ-100	1,65 0,53 1,1

 

nу ХТЗ-150К = 1 * 1,65 = 1 у. э. тр.  

nу Беларус 923 = 2 * 0,53 = 1 у. э. тр.    

nу ВТ-100= 11 * 1,1= 1  у. э. тр.  

nу = 1+1+1= 3 шт.

 

3. Определяем коэффициент сменности работы тракторов по маркам.

Ксм ХТЗ-150К = ;                 (10)

Ксм Беларус 923 = ;                     (11)                              

Ксм ВТ-100 = ;                   (12)

nк –количество коэффициентов

Ксм ХТЗ-150К = ;

Ксм Беларус 923 = ;

Ксм ВТ-100 = ;

 

 

 

4. Определяем удельную наработку в (у. эт. га) на один физический трактор.

Uэт. ХТЗ-150К = ,       ( )                          

Uэт. Беларус 923 = , ( )            

Uэт. ВТ-100 = ,             ( )

 

Uэт. ХТЗ-150К = = 50,4               ( )

Uэт. Беларус 923 = = 9,23         ( )

Uэт. ВТ-100 = = 30                       ( )

 

5. Определяем удельную наработку в (ус. эт. га) на один условный эталонный трактор по маркам.

Uэт. ХТЗ-150К = ,          ( )

Uэт. Беларус 923 = , ( )

Uэт. ВТ-100 = ,               ( )

Uэт. ХТЗ-150К = =30,54 ,               ( )

Uэт. Беларус 923 = =17,43,           ( )

Uэт. ВТ-100 = =27,27,                      ( )

 

6.Определяем удельный расход  топлива.

qга ХТЗ-150К= ;      ( )

qга Беларус 923 = ; ( )

qга ВТ-100 = ;            ( )

qга ХТЗ-150К= =100                         ( )

qга Беларус 923 = =10                        ( )

qга ВТ-100 = =10                               ( )

7. Определяем коэффициент использования тракторов.

 

Ки ХТЗ-150К= ;

 

Ки Беларус 923 = ;

 

Ки ВТ-100 = ;

Ки ХТЗ-150К= =0,13

Ки Беларус 923 = =0,21

Ки ВТ-100 = = 0,24

 

  Др – количество рабочих дней (сводный план, графа 6)

 Дк – количество календарных дней. Принимаем   Дк = 150

 

8.Определяем плотность механизированных работ.

 

m = ; ( )

 

F – площадь поля, F = 140

 

m = = 5                                           ( )

9.Определяем энергообеспеченность  объекта проектирования.

 

Э=

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11.

Эффективная мощность двигателя тракторов, КВт.

 

Трактор	Ne, кВт
ХТЗ – 150 К  Беларус 923   ВТ-100	121,4   58,9   66,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Разработка  технологического процесса вспашка  зяби.

3.1 Агротребования  к операции.

 

1. Начало, глубину и продолжительность  вспашки устанавливает агроном  хозяйства, определяя физическую  спелость почвы, мощность пахотного  слоя, засоленность поля.

2. Отвальную вспашку (кроме перепашки зяби, пара и запашки органических удобрений) проводят плугами с предплужниками.

3. Скорости движения должны составлять  для пахоты агрегатов с обычными  корпусами 1,4…2,2 м/сек (5-8 км/ч), со  скоростными- 2,2…3,3 м/сек (8-12 км/ч)

4. После окончания вспашки всех  загонов, выравнивая свальные  гребни, заделываю развальные борозды,  распахивают поворотные полосы  без развальных борозд и свальных  гребней.

 

3.2 Выбор, обоснование  и расчет состава агрегата.

Расчет пахотных агрегатов.

 

Задача: Скомплектовать агрегат с трактором ХТЗ-150К для подъема зяби на глубину 25см, рельеф поля L=0,03, почвы по удельному сопротивлению тяжести.

 

1. Выписываем агротехнические требования, предъявляемые к пахоте.

 

2. Пользуясь Приложением 2 методички, выписываем агротехнически допустимый диапазон скоростей, на которых производится данная операция. Принимаем Vдоп = 4,5-12 км/ч.

 

3. Выбираем марку трактора для выполнения заданной операции. Принимаем трактор марки ХТЗ-150К.

Пользуясь технической  характеристикой тракторов выбираем  для дальнейшего расчета две передачи трактора, скорость движения на которых лежит в данном диапазоне. Принимаем ( 2-3) передачи.

Из Приложения 1 для  двух выбранных передач выписываем расчетные скорости движения, тяговое  усилие на крюке трактора, эксплуатационный вес трактора.

Vр1 = 8,53 (км/ч)

Vр2 = 10,08 (км/ч)

Ркрр1 = 35,0 (кн)

Ркрр2 = 33,2 (кн)

Gтэ = 76 (кн)

 

4. Выбираем марку СХМ для выполнения заданной операции. Принимаем СХМ марки ПЛП-5-35 . пользуясь технической характеристикой СХМ выписываем:

Ширина захвата Вм = 1,75м

Сила тяжести Gм = 8,0 кн

Удельное сопротивление  Км = 57 (кн/м )

 

5. Определяем тяговое усилие на крюке трактора с учетом преодоления подъема для выбранных передач.

 

Ркр1 = Ркррз –Gт *i, кн

Ркр2 = Ркрр4 – Gт * i, кн

 

Ркр – расчетное тяговое усилие на крюке трактора по передачам, кн

Gт – эксплуатационный вес трактора, кн

i – уклон поля в сотых долях, принимаем для практических расчетов i = 0,03

 

Ркр1 = 35 – 76 * 0,03 = 32,72 кн

Ркр2 = 33,2 – 76 *0,03 = 30,92 кн

 

6. Определяем максимальную ширину захвата агрегата на рассчитываемых передачах.

 

Rкор.=Кпл * h * bк +qк * i

Rкор.=55,0 * 0,28 * 0,35 + 1,6 * 0,03 = 5,4

qк= =1,6 кн

 

7. Определяем количество плужных корпусов.

 

 

hк1= ;

hк2= ;

hк1= = 5,45 5 шт

hк2= = 5,15 5 шт

 

8. Определяем тяговое сопротивление агрегата.

 

Rа1 = Кпл * hк1 * bк * h + Gпл * c * i, кн.

Rа2 = Кпл * hк2 * bк * h + Gпл * c * i, кн.

Rа1 = 55 * 5 * 0,35 * 0,28 + 8 * 1,2 * 0,03 = 27,24 кн.

Rа2 = 55 * 5 * 0,35 * 0,28 + 8 * 1,2 * 0,03 = 27,24 кн.

9. Определяем теоретическую часовую производительность агрегата.

 

Wz1 = 0,1 * bк * Вм * Vр2    га/ч

Wz2 = 0,1 * 0,35 * 58,53 = 1,5 га/ч

 

10. Определяем коэффициент использования тягового усилия на   крюке трактора.

 

hт1= ;

hт2= ;

hт1 = = 0,83;