Особенности оптимизации уборочного комплекса и выбор математической модели
, инженер - исследователь
Азербайджанский НИИ «Агромеханика», г Гянджа
Высокая стоимость технических средств и потребность к значительным затратам для поддержания их работаспособности являются основной причиной необходимости формирования оптимального состава уборочного комплекса в период уборки урожая.
Решение такой задачи возможно изучением производно-технологической особенности региона, ресурсов эффективности машиноиспользования и оптимизации парка. С учетом актуальности поставленной задачи в Севере-Западной экономической зоне Республики проводили экспертный опрос по оценке ресурсов в области эффективного машиноиспользования. На основе анализа оценок специалистов в соответствии соответствующей методике [1] получены нижеследующие обобщения.
В обследуемом регионе использование колесных тракторов в кормоуборочных работах считается более целесообразным. При этом осуществление правильного выбора ширины захвата и рабочей скорости агрегата оценивается, как одно из важных мероприятий. Именно в результате этого достигается наиболее полное использование тягового усилия трактора в повышении сменной производительности агрегата и экономии расхода топлива при выборе ширины захвата агрегата, кроме тягового усилия трактора также необходимо учитывать размеры поля, рельеф, состояния почвы и длины гона. Необходимо отметить, что при работе широкозахватных агрегатов на участках с короткой длиной гона увеличиваются затратвы времени на повороты и переезды с одного участка на другой. Поэтому в таком случае считается целесообразным пользоваться малозахватным, хорошо маневрированным агрегатом. По мнению опрашенных экспертов при уборке силосной массы для полей с длиной гона 300 м целесообразно пользоваться прицепными комбайнами, а при длине гона 400…600 м комбайнами КСК-100 или Е-280. Как известно, производительность машинно-тракторного агрегата зависит также от значения коэффициента использования сменного времени. Для обследуемой зоны при уборке силосной культуры коэффициент использования сменного времени составлял 0,6…0,65. Для увеличения рабочего времени и сокращения времени простоев требуется обеспечить готовность обрабатываемого материала в нужном месте в нужном количестве. Например, обеспечение хорошо смешанной комбинированной силосной массы при закладке ее в яму, во время осуществлении поточности уборки ее с поля смешанного посева и доставки к месту закладки. При этом за счет исключения холостых поездок время на погрузку и разгрузку технологических емкостей уменьшается на 30…35%.
Уборочно машинный комплекс представляет собой поточную работу взаимодействующих агрегатов. При этом особое место в линии занимает обслуживание транспортными средствами технологических машин. Именно эта особенность дает возможность рассмотреть процесс с позиции теории массового обслуживания [2]. Здесь технологические агрегаты выступают в виде источника заказа, а транспортные средства в виде обслуживающего канала. С учетом этого взаимосвязанную работу силосоуборочного агрегата и транспортных средств можно моделировать как систему многоканального массового обслуживания. Принимаем следующие условные обозначения: количество кормоуборочных комбайнов - S; количество транспортных средств - m; вероятность - Pm(t) участия случайного количества - x транспортных средств в механизме обслуживания. При этом массовое обслуживание описывается в нижеследующем порядке [3]
, (1)
где
, m=0,1. (2)
Определяется оптимальное значение m для случайно меняющегося независимого параметра а. так, как они представляют собой распределение целых чисел 
, их можно выразить зависимостью 
.
Для биномального распределения имеем
, (3)
, (4)
где pk- вероятность нахождения агрегата в рабочем положении;
r(k)- вероятность нахождения агрегата в первом, втором и n-м положении.
Для распределения Пуассона с параметром l можно написать выражение
; (5)
, (6)
где l- интенсивность присоединения транспортных средств к уборочному агрегату.
Рациональность стандартного алгоритма обратнопропорционально к следующей величине
, (7)
где S- математическое ожидание простаивающих кормовых комбайнов.
Если x=x0, то S=1. При x=x1, S=2.
Интенсивность присоединения транспортных средств к обслуживающему механизму (к работе кормоуборочного комбайна) ноходится из выражения
, (8)
где Ln- расстояние перевозки силоса, км;
Vqr, Vnor-скорость движения транспортного средства соответственно с грузом и без него, км/ч;
Qr- грузоподъемность транспортного средства, м;
k1- коэффициент использования грузоподъемности;
Bp- рабочая ширина захвата кормоуборочного комбайна, м;
Vp- рабочая скорость кормоуборочного комбайна, км/ч;
gn- урожайность поля, т/га;
t0- время простоя на взвешивания транспортного средства с грузом и на разгрузку, ч;
t0j- время простоя на ожидания транспортного средства кормоуборочного агрегата.
В качестве целевой функции принят минимум приведенных затрат
, (9)
где Z- количество тракторов (для самоходного комбайна Z=0; для прицепного комбайна Z=1);
A1- отчисления на амортизацию и на текущий ремонт трактора, ман;
A2- отчисления на амортизацию и на текущий ремонт кормоуборочного комбайна, ман;
A3- затраты связанные с транспортировкой корма, ман;
B1- отчисления на амортизацию и на текущий ремонт тракторного средства, ман;
B2- отчисления на амортизацию и на текущий ремонт прицепа, ман;
A4- зарплата работника работающего на кормоуборочном агрегате, ман;
A5- зарплата водителя транспортного средства, ман;
A6- затраты на горючее по кормоуборочному комбайну, ман;
A7- затраты на горючее по транспортному средству, ман;
E- коэффициент эффективности капвложений;
K1- капвложение по кормоуборочному комбайну, ман;
K2- капвложение по транспортному средству, ман.
Задача направлена на установление оптимального соотношения между кормоуборочным комбайном и транспортными средствами. Изыскивается такое количество транспортных средств, что при обслуживании известного числа технологических агрегатов обеспечило бы минимум целевой функции.
Разработанная модель реализована на ЭВМ, на основе данных иммитационных экспериментов.
ЛИТЕРАТУРА
1. , Флиорент основы инженерного прогнозирования. М., 1973, 303 с.
2. , Коваленко в теорию массового обслуживания. М.: Наука, 1966, 432 с.
3. Завалишин расчета механизированных процессов в растениеводства. М.: Колос, 1973, 319 с.
Особенности оптимизации уборочного комплекса и выбор математической модели
, инженер - исследователь
Аннотация
Məqalədə konkret iqtisadi bölgə üçün yığım-maşın kompleksinin optimallaşdırılması və riyazi modelin qurulması məsələsinə baxılır. Bu məqsədlə sözügedən zonada maşından istifadənin səmərəlilik resurslarını qiymətləndirmək üçün təcrübələr aparılmışdır. Təcrübə nəticələri ekspert rəylərinə və mövcud metodikalara əsaslanaraq analiz olunmuş və uyğun iqtisadi-riyazi model qurulmuşdur.
Задача направлена на установление оптимального соотношения между кормоуборочным комбайном и транспортными средствами. Изыскивается такое количество транспортных средств, что при обслуживании известного числа технологических агрегатов обеспечило бы минимум целевой функции.
Разработанная модель реализована на ЭВМ, на основе данных иммитационных экспериментов.
Peculiarities of optimizing of machine-collection complex and selection of mathematical model
Jeyhun Mikailov, engineer-researcher
THE RESUME
The issue of optimizing of machine-collection complex for concrete economic region and establishment of the mathematical model are considered in the article. Experiments have been carried out to evaluate productivity resources of machine in the abovementioned zone. Results of experiment have been analyzed on the basis of expert opinions and existing methods and appropriate economic-mathematical model have been set up.
The matter has been directed of finding optimum number of fodder combine harvester and means of ch a quantity of the transport means is looked for that minimum price of purpose function being set, should be provided.
Developed model was realized in the electronic computer and concrete results have been obtained.
