Определение эффективности работы посевного агрегата



Скачать 75.96 Kb.
Дата14.08.2016
Размер75.96 Kb.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПОСЕВНОГО АГРЕГАТА


В.В. Косолапов, аспирант,

А.Н. Скороходов, доктор технических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный инженерно-экономический институт»

E-mail: Vladimir.kosolapov@mail.ru
Современное сельское хозяйство по своей сложности встает в ряд с крупнейшими производственными комплексами мира и требует особого внимания в вопросах организации и управления. Это в первую очередь связано с быстрым совершенствованием и усложнением техники, ее удорожанием, увеличением масштабов производства, спектра и количества технологических операций, а также с введением сложных систем во все возможные сферы практики – «…все это приводит к необходимости анализа сложных целенаправленных процессов под углом зрения их структуры и организации…».[3]

От «науки» требуется составление правильных рекомендации по эффективному управлению такими системами. Нельзя опираться на существовавшие принципы нахождения оптимального решения методом «проб и ошибок». Организации, работающие таким образом, прекратили своё существование или находятся на грани банкротства. Необходим точный и трезвый расчёт, с упором на предшествующий опыт, который поможет снизить затраты и оптимизировать производство.

Проблема оптимизации является актуальной в силу ряда причин и основная из них это случайность процессов протекающих во время работы систем, подсистем, отдельных агрегатов выполняющих технологические и технические операции. При использовании методик, позволяющих с максимально приближенной точностью определять вероятность отказов работы элементов комплекса, появляется возможность наиболее экономически обоснованного эксплуатационного резервирования.

Важнейшим эксплуатационным показателем агрегатов является производительность, которая выражается зависимостью



Wч=Bр·Vр·t, (1)

где Wч – производительность агрегата, м2/с;



Вр – рабочая ширина захвата агрегата, м;

Vр – рабочая скорость, м/с;

t – коэффициент использования времени смены, который определяется согласно ГОСТ 24055-80 [1], ГОСТ 24059-80 [2] из баланса времени смены

Тсмрхттотнетмпн+nпрТпр+nерТер+(nппТппеп)nеполн, (2)

где Тр – время основной работы (посев);



Тх – время, затрачиваемое на повороты;

Тт – время на технологическое обслуживание (загрузка посевного материала, очистка рабочих органов и т.д.);

Тто – время устранения технических отказов;

Ттн – время устранения технологических неисправностей;

Тетм – время ежесменного технического обслуживания трактора и сельскохозяйственной машины;

Тпн – время получения наряда;

Тпр, nпр – время подготовки к переезду агрегата из бригады до поля и обратно, число таких переездов;

Тер, nер – средняя продолжительность переезда до поля и обратно, число переездов;

Тпп, nпп – время подготовки агрегата к переезду на другое поле (подготовка к работе после переезда), число таких переездов;

Теп, nеп – время переезда на другое поле, число переездов;

Тол, Тн – время на отдых и личные надобности, прочие потери времени, с.

Именно коэффициент использования времени смены определяет эффективность использования МТА. Большая часть перечисленных составляющих баланса времени смены имеют вероятностный характер изменения, поэтому работу агрегатов в поле можно представить как случайный процесс, ход и исход которого зависит от многих случайных факторов. Для вычисления характеристик определяющих эффективность работы МТА строится вероятностная модель, для математического описания которой применяется математический аппарат Марковских случайных процессов.[4]

Анализ случайных процессов осуществляется путем составления геометрической схемы, в виде так называемого графа состояний (рис. 1). Здесь каждое положение системы изображено в виде прямоугольника, а возможные переходы – в виде стрелок и обозначаются lij.

Нами были проведены аналитические исследования на базе предприятия ООО АП «Княгининское» Княгининского района, Нижегородской области, на посеве пропашных.

Изначально был проведён анализ особенностей работы посевного агрегата, на основании этого составлен граф состояний, характерный для данного хозяйства.

На рисунке 1 представлен граф состояния работы посевного агрегат, представленный в виде сложной систему S, которая в последовательные моменты времени t1, t2, …, tn оказывается в тех или иных состояниях, ведя себя, например, так S7® S3®S1®S5®S1.



Рис.1. Граф состояний посевного агрегата

где S1 – агрегат работает;

S2 – производится поворот;

S3 – производится технологическое обслуживание (загрузка посевного материала, очистка рабочих органов и т.д.);

S4 – производится регулировка и устранение технологических неисправностей;

S5 – производится техническое обслуживание и устранение неисправностей;

S6 – подготовка к переезду;

S7 – переезд к месту работы, с поля на поле или к месту стоянки.

Полученный граф состояний опишем с помощью вероятностей состояний Pi(s), полная группа которых равна сумме вероятностей всех событий для каждого номера шага К



Р1∙(К) + Р2∙(К) + … + Рn∙(К) = 1 (3)

Переход системы S из состояния в состояние может осуществляться в любой момент времени. Очевидно, для любого момента t сумма вероятностей равна единице.

На основании графа и интенсивностей переходов для каждого состояния записывается система дифференциальных уравнений Колмогорова – дифференциальные уравнения особого вида, в которых вероятности этих состояний являются неизвестными функциями.

(4)

Задавая начальные вероятности Pi в момент t=0 и решая систему (3), получим изменение системы во времени. При t ® ¥ система выходит на стационарный режим функционирования, т.е. существуют финальные вероятности Pi = lim Pi(t).

При t ® ¥ система дифференциальных уравнений превращается в систему алгебраических уравнений, из которых легко найти вероятности состояний Pi:

(5)

Вероятность пребывания агрегата в различных состояниях





(6)

Плотности вероятности перехода при этом определяем по следующим формулам [5]:





(7)

Коэффициент использования времени смены τ определяется через вероятность пребывания агрегата в рабочем состоянии



τ = tP1, (8)

где tрг – коэффициент регламентируемых затрат времени смены.

В результате обработки полученных данных выявлено несоответствие работы посевного агрегата нормативному регламенту

Подставляя данные количественных и хронометрических замеров мы получаем реальную картину состояния агрегата, степень влияния тех или иных факторов на загруженность агрегата, определение коэффициента полезного использования времени смены, учесть вероятностный характер условий эксплуатации агрегата, иметь представление о загрузке и использовании МТА и, при необходимости, произвести требуемую корректировку.

Так на предприятии ООО АП «Княгининское» коэффициент использования времени смены τ составил всего 0,57, что свидетельствует о нерациональной организации рабочего времени, что влияет на точность соблюдения агротехнических сроков.

Один из негативных факторов – недостаточно отлаженная работа подсистем типа «посевной агрегат – тех.сервис» или «посевной агрегат – технологическое обслуживание», что ведет к дополнительным простоям как посевной так и обслуживающей техники. Для решения данной проблемы в дальнейшем необходимо определить вероятностные характеристики функционирования смежных звеньев комплекса.


Резюме. В данной статье рассмотрены возможности профилактики управленческих процессов, протекающих в сельскохозяйственных комплексах. Представлен пример применения теории Марковских случайных процессов для определения вероятности пребывания посевного агрегата в работоспособном состоянии с целью предупреждения простоев техники.

Ключевые слова: посевной агрегат; теория цепей Маркова; отказ; вероятность; случайный процесс.

Авторы: Владимир Викторович Косолапов, аспирант, Анатолий Николаевич Скороходов, доктор технических наук, профессор (ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный инженерно-экономический институт»).

E-mail: Vladimir.kosolapov@mail.ru

Литература


  1. ГОСТ 24055-80 Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки. Общие положения. – М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1988. – 16 с.

  2. ГОСТ 24059-80 Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки транспортных средств на этапе ис-пытаний. – М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1988. – 16 с.

  3. Вентцель Е.С. Исследование операций / Е.С. Вентцель. – М.: Радио и связь, 1986. - 203 с.

  4. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. – М.: Изда-тельский центр «Ака¬демия», 2003. – 576 с.

  5. Скороходов, А.Н. Обоснование методов повышения эффективно-сти использования технологических комплексов в растениеводстве): дис. … докт. техн. наук: 05.20.01 / А.Н. Скороходов. – М.: 1997. – 348 с.

DETERMINATION OF THE EFFECTIVENESS OF THE SEED UNIT

Summary. This article examines the possibilities of prevention management processes in the agricultural sector. The applications of the theory of Markov processes to determine the probability that the sowing machine in working order to prevent downtime technology.



Keywords: seeder; the theory of Markov chains; denial; probability; stochastic process.

Author: V.V. Kosolapov, post-graduate student, A.N. Skorokhodov, doctor of technical science, professor (FGBOU VPO "Nizhny Novgorod State University of Engineering and Economics").

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница