Расчетно-графическая работа Повышение производительности МТА путем оптимизации баланса времени смены на основании отчетов системы спутникового мониторинга
Цель работы Оценить эффективность работ выполненных пахотным агрегатом АТМ 3180+ПЛН-5 -35, которые проходили в августе-сентябре 2013 года на полях опытной агротехнологической станции ФГБОУ ВО РГАТУ на основании отчетов системы спутникового мониторинга и предложить мероприятия по повышению производительности работы.
Задачи • 1. Изучить исходные данные к работе • 2. Охарактеризовать пахотный агрегат АТМ 3180+ПЛН-5 -35 • 3. На основании отчетов «Движения и стоянки» и «Заправки и сливы топлива» оценить эффективность работ выполненных пахотным агрегатом • 4. Сделать выводы и предложить мероприятия по оптимизации работы пахотного агрегата.
Исходные данные к работе: Отчет системы Скаут «Движение и стоянки» за определенную дату. Таблица 1. Отчет «Движение и стоянки» за определенную дату.
Данные датчика бортовой системы комплекса СКАУТ по расходу топлива за определенную дату
Характеристика пахотного агрегата Пахотный агрегат (пахотный комбинированный агрегат) - агрегат для вспашки почв с одновременным дроблением глыб и комков. Пахотный агрегат рассматриваемый в работе состоит из сельскохозяйственного колесного трактора общего назначения АТМ 3180 Terrion и навесного пятикорпусного плуга ПЛН 5 -35.
АТМ 3180 Terrion Трактор колесный сельскохозяйственный общего назначения АТМ 3180 Terrion предназначен для выполнения различных сельскохозяйственных работ общего назначения, основной и предпосевной обработки почвы, посева в составе широкозахватных и комбинированных агрегатов, уборочных работ в составе высокопроизводительных уборочных комплексов. Тяговый класс 3. АТМ 3180 – базовая модель оснащенная четырехтактным шестицилиндровым дизельным двигателем BF 6 M 2012 C с непосредственным впрыском топлива, турбонаддувом и охлаждением надувочного воздуха номинальной мощностью 137 к. Вт. Трактор комплектуется основным рабочим оборудованием: задним валом отбора мощности (ВОМ 3), раздельно-агрегатной гидравлической системой с автоматическим регулированием положения сельскохозяйственных орудий (САРГ), задним навесным устройством (НУ-3), тягово-сцепным устройством лифтового типа, пневмоприводном тормозов прицепов на одинарных шинах.
DEUTZ BF 6 M 2012 C Deutz series 2012 серия профессиональных и потребительских двигателей известной немецкой компании DEUTZ для строительной техники с жидкостной системой охлаждения. Двигатели Deutz серии 2012 применяются на передвижных промышленных, строительных машинах и установках, на транспортных средствах. Двигатель Deutz BF 6 M 2012 С - четырёхтактный шестицилиндровый, дизельный двигатель, с турбонаддувом и охлаждением воздуха наддува, с непосредственным впрыском топлива, горизонтальным расположением вала. Двигатель Дойц BF 6 M 2012 С имеет следующие конструктивные особенности: жидкостная система охлаждения, литой чугунный блок, литая чугунная головка блока цилиндров, система полного баланса массы с двумя валами интегрирована в картер. Кованый коленвал с противовесами Верхнее расположение клапанов Два компрессионных и одно маслосъемное кольцо (на цилиндр) Полнопоточный масляный фильтр типа картридж Топливный фильтр типа картридж Биметаллические подшипники распредвала Генератор 12 или 24 В Электростартер 12 или 24 В
Коробка переключения передач механическая синхронизированная, фирмы Valtra модели 650 НД. Имеет 36 передач вперед и 36 назад за счет наличия синхронизированного реверса. Предусмотрено наличие трехступенчатой передачи переключаемой под нагрузкой Delta Power Shift, управляемой электрогидравликой. Трактор полноприводный, включение и отключение полного привода осуществляется электрогидравлически. Передний мост оснащен автоматическим дифференциальным тормозом, а так же автоматической блокировкой дифференциала. Электрооборудование – напряжением 12 В, однопроводное, источником энергии служат две соединенные параллельно аккумуляторные батареи емкостью 120 А и генератор трехфазного тока мощностью 1200 Вт. Вал отбора мощности задний – независимый, двухскоростной: 540 и 1000 об/мин. Включение/отключение вала происходит электрогидравлически. Гидравлическая система трактора имеет контуры низкого и высокого давления.
Плуг ПЛН 5– 35 Плуг навесной ПЛН– 5– 35 предназначен для пахоты под зерновые и технические культуры на глубину до 30 см различных почв, не засорённых камнями, плитняком и другими препятствиями с удельным сопротивлением до 0, 09 МПа и твердостью до 3, 0 МПа.
• Плуг ПЛН-5 -35 агрегатируется с тракторами класса 30… 40 к. Н (ДТ-74, ДТ-75 М, Т-150 К, Т-4 А, Т-402, ВТ-100, ВТ-150, АТМ 3180) и комплектуется корпусами с культурной рабочей поверхностью для работы на скоростях от 7 до 9 км/ч. • Работа плугами, оснащенными предплужниками выполняется следующим образом: предплужник подрезает верхний слой почвы на глубину до 12 см, переворачивает и укладывает его на дно борозды. Уложенный слой закрывается пластом, поднимаемым и оборачиваемым основным корпусом, в результате чего достигается полная и глубокая заделка сорняков и пожнивных остатков.
Методика выполнения работы • • • Отчет «Движения и стоянки» позволяет в удобном табличном виде представить информацию о передвижениях и местах стоянки транспортного средства в течение указанного интервала времени. В итоговой части отчет представляет информацию о: пробеге; времени, проведенном на стоянке и в движении; максимальной и средней скорости; моточасах и времени работы на холостом ходу; а также расчетный расход топлива по нормам.
• Сам отчет представляет собой табличку с описанием трека. Для стоянок дополнительно указывается место стоянки - адрес ближайшего здания либо название зоны. • В заглавии отчета указывается дата и время формирования отчета (период отчета). Например: с 21. 08. 2013 00: 00 по 21. 08. 2013 23: 59 • В «шапке» таблицы указывается наименование объекта с мониторинга с государственным регистрационным номером. • В столбце действие указывается вид действия объекта за определенный промежуток времени: находится объект в движении или стоит. Стоянки отмечаются номерами – Стоянка № 1, Стоянка № 2 и т. д. • В следующих столбцах указываются начало и конец действия указанного в соответствующем столбце. • В столбце «Длительность» указывается продолжительность действия указанного в соответствующем столбце. • В последнем столбце указывается место стоянки (ближайший населенный пункт) в случае стоянки объекта или средняя скорость и пробег в случае движения. • Учитывая, что отчет «Движения и стоянки» не всегда может быть доступен для анализа, ряд ключевых параметров может быть определен на основании данных об уровне топлива в баке и графика скорости движения МТА.
Пользуясь данными из отчета «Движения и стоянки» следует определить время продолжительности смены Тсм. . Для этого следует определить время начала работы трактора и время окончания работы трактора. В рассматриваемом, нами случае, время начала смены 1004 ч. , а закончилась смена в 2103 ч. Как видим, продолжительность смены составила Тсм= 10, 9 ч.
• В рассматриваемом, нами случае, время начала смены 1004 ч. , а закончилась смена в 2103 ч. Как видим, продолжительность смены составила Тсм= 10, 9 ч. • Время работы двигателя составило 6, 85 ч из них на холостом ходу 0, 70 ч. , а в движении МТА находился 6, 15 ч.
• Запишем баланс времени смены: (1) где ТЕТО – время, затрачиваемое на ежесменное техническое обслуживание МТА (ТЕТО=0, 25 ч), ч; Тпер – время, затрачиваемое на переезды МТА, ч; Тот – время на отдых и личные нужды механизатора (Тот=1, 25 ч), ч; Тр – время работы, ч.
• По выражению (1) определим затрачиваемое на переезды: время, (2) Получается, что трактор потратил 3, 31 ч. на переезды. Коэффициент использования рабочего времени смены составляет: (3)
• Коэффициент использования времени смены, показатель, характеризующий отношение времени чистой (полезной) работы агрегата за смену к общему времени смены. • Отражает время полезной работы за смену и непроизводительные его потери (на холостые переезды и разл. простои). • Устанавливается путём хронометража или планируется заранее. Выражается десятичной дробью или в процентах. • К. и. в. с. большинства машинно-тракторных агрегатов - 0, 7 - 0, 95, или 70 -95%. Для нашего расчета τ=0, 57
Теперь из общего времени переездов необходимо выявить время, затрачиваемое на холостые переезды, развороты и т. д. Для этого на графиках (полученных с датчиков по расходу топлива) следует : • На графике «уровень топлива в баке» следует найти участки, где кривая уровня топлива на продолжительном отрезке времени явно опускается вниз. Из начала и конца данного отрезка опускаются перпендикуляры.
Получаются ограниченные временными рамками области, на которых было выявлено изменение уровня топлива в баке. Попутно находим на графике и отмечаем заправки и сливы топлива. заправка
• На графике «скорости от времени» , который располагается строго под графиком «уровень топлива в баке» , продолжаем опущенные перпендикуляры начала и окончания изменения уровня топлива в баке до пересечения с осью абсцисс (времени).
При этом если на графике скорости агрегат не находился в движении можно судить либо о холостой работе двигателя или сливе топлива холостая работа
Чтобы выявить холостые переезды и развороты агрегата на графике «скорости от времени» на оси ординат (скорость) необходимо провести горизонтальную линию, которая ограничивает верхний предел допустимый агротехническими требованиями к скорости передвижения агрегата
Получились две ярко выраженные области, в которых агрегат работал, по оси абсцисс (времени) легко можно определить интервалы работы, а перерыв в работе между 1 и 2 интервалами показывает длительность обеденного перерыва.
Выход показателя скорости за ограниченный интервал свидетельствует о переездах агрегата, его разворотах. Как видно из рисунка на втором интервале, переезды агрегата были более продолжительными и могут свидетельствовать о неправильной организации движения агрегата по полю
Из графиков: интервал 1 – время начала 1231 окончание 1428 (1, 95 ч. ); интервал 2 – время начала 1632 окончание 2103 (4, 5 ч), включая в себя одну остановку с 1718 по 1757 (0, 63 ч) Таким образом, длительность 2 го интервала составляет 3, 87 ч. , длительность обеденного перерыва составила 2, 05 ч. Как видим время на отдых и личные нужды, составил 2, 05+0, 63 = 2, 68 ч. , при нормативных 1, 25 ч. (Трудовое законодательство – 1 час обеденный перерыв + 15 мин. на личные нужды).
Прежде всего, это может быть вызвано неорганизованностью обеденного перерыва, механизатору зачастую приходится на тракторе добираться до места приема пищи, при этом расходуется топливо на переезды. Уточним выражение (2), время на переезды Тпер составит 1, 88 ч.
Как видим, рабочая смена началась только в 1230, тогда как с 10 04 до 1230 трактор совершал переезды общей протяженностью 3, 5 км.
• Таким образом, посчитаем недополученную прибыль от неэффективного использования агрегата. При начале работы в 1004 и сокращением времени простоев на отдых и личные нужды сверх установленных норм (1, 25 ч) мы получаем дополнительных 3, 86 ч рабочего времени, а это возможность дополнительно вспахать 5, 8 Га пашни. Wсм = 0. 1. Вр. Vр. Тсм. t • где Wсм – сменная выработка, Га Вр – ширина захвата агрегата, м Vр – рабочая скорость, км/ч, Тсм – время работы, ч t – К. и. в. с. • Коэффициент использования времени смены составит 0, 9.
Вывод: из представленных данных видим, что в представленном хозяйстве не достаточно отлажен план выполнения полевых работ, недостаточно обеспечена организация обеденного перерыва, а также, нет четкого регулирования движения агрегата по полю.
Мероприятия по оптимизации работы пахотного агрегата: 1. Планирование выполнения полевых работ. 2. Исключить нецелесообразные переезды агрегата с поля на поле и на расстояния свыше 15 км за смену. 3. Организовать доставку обедов на поле, что позволит проводить перерывы непосредственно в поле, исключая не дополнительные переезды (экономия топлива). 4. Четкая разметка полей для строгого соблюдения требований операционно-технологических карт на выполнение с/х операций. Организация оптимальных способов движения агрегата по полю и его разворотов с минимальным числом холостых ходов. 5. При превышении рабочего времени свыше 10 ч, целесообразно организовать дозаправку дизельным топливом агрегата в поле и обеспечить смену механизатора (таким образом, можно обеспечить работу агрегата в 2 смены, а смену механизаторов можно производить и после 7 ч, однако это возможно при соблюдении п. 4).
4. Проводим анализ графиков (см. Приложение), определяем: интервалы движения, холостую работу, заправки и сливы топлива, холостые переезды и развороты (строятся на графиках в задании, см. Приложение 1).
Скачать презентацию Расчетно-графическая работа Повышение производительности МТА путем оптимизации баланса
РГР ГИС.pptx