07. Унификация расчетов производительности транспортных и транспортно-технологических средств / Н. А. Майстренко, В. П. Уваров, А. Г. Левшин

Печать

УДК 629.463.64:004.93

DOI: 10.15507/2658-4123.030.202004.637-658

Унификация расчетов производительности транспортных и транспортно-технологических средств

Майстренко Николай Александрович
доцент кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка и высоких технологий в растениеводстве ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева» (127550, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1268-713X, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Уваров Виктор Петрович
доцент кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка и высоких технологий в растениеводстве ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева» (127550, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8208-222X, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Левшин Александр Григорьевич
заведующий кафедрой эксплуатации машинно-тракторного парка и высоких технологий в растениеводстве ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева» (127550, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), доктор технических наук, профессор, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8010-4448, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Хорт Дмитрий Олегович
заведующий отделом технологий и машин для садоводства, виноградарства и питомниководства ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), кандидат сельскохозяйственных наук, Researcher ID: Q-2695-2017, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6503-0065, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Воротникова Олеся Сергеевна
аспирант кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка и высоких технологий в растениеводстве ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева» (127550, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3535-8112, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. Транспортный процесс – это изменение места положения материалов. При этом, если перемещение груза между пунктами осуществляется напрямую, исключая технологические (полевые) операции, данный процесс можно рассматривать как чисто транспортный в виде частного случая транспортно-производственного процесса. В связи с этим предлагается этот процесс считать компонентом транспортно-технологического процесса, что в свою очередь требует корректирования применяемых методов нормирования работ. Целью исследования является разработка математической модели и алгоритма, позволяющих привести к единообразию расчет производительности разных видов, типов транспортных и транспортно-технологических средств на основании формулирования зависимости составляющих производительности от мощности средства как их основного классификатора.
Материалы и методы. Определение норм выработки осуществлялось методами экстраполяции, интерполяции или аппроксимации по их расчетной производительности. Наряду с этим для определения экстремумов использовался классический метод дифференцирования функций.
Результаты исследования. При длине транспортировки удобрений по прямоточной технологии L_Г = 9 км и дозе внесения U = 0,06 кг/м² получены следующие значения производительности (выработки) технических средств: а) для транспортных средств при доставке удобрений в хранилище автомобилем Урал-432065 (кузов) W = 9,1 т/ч, W = 6,3 т/ч для трактора с прицепом МТЗ-82.1+2ПТС-6; б) для транспортно-технологических средств при транспортировании и распределении удобрений автомобилем Урал-432065 (разбрасыватель Аmazone) W = 5,5 т/ч, W = 3,9 т/ч для трактора с разбрасывателем МТЗ-82.1+РУМ-6.
Обсуждение и заключение. На основании анализа методик обоснована необходимость унификации, расчета нормированных объемов работ, выбора состава, сравнения эффективности использования мобильных средств в случае их функционирования в качестве как транспортного, так и транспортно-технологического назначения. В основе способа определения норм выработки лежит вывод зависимостей вне- и внутрицикловых составляющих баланса времени смены от мощности двигателя мобильного средства. Иллюстрируется блок-схема алгоритма расчета эксплуатационных показателей мобильных средств. Реализация алгоритма приводится на примере использования специализированного автомобиля на транспортных и транспортно-технологических операциях.

Ключевые слова: единичный цикл работ, вне- и внутрицикловые элементы времени смены, производительность, норма выработки, унификация, математическая модель, алгоритм, блок-схема

Для цитирования: Унификация расчетов производительности транспортных и транспортно-технологических средств / Н. А. Майстренко, В. П. Уваров, А. Г. Левшин [и др.]. – DOI 10.15507/2658-4123.030.202004.637-658 // Инженерные технологии и системы. – 2020. – Т. 30, № 4. – С. 637–658.

Заявленный вклад соавторов: Н. А. Майстренко – разработка математической модели, расчет производительности разных видов и типов транспортных и транспортно-технологических средств; В. П. Уваров – разработка унифицированного алгоритма, расчет производительности разных видов и типов транспортных и транспортно-технологических средств; А. Г. Левшин – введение, обзор литературных источников, постановка цели и проблематики исследования, формулировка результатов исследования; Д. О. Хорт – определение ориентировочной нормы выработки мобильных средств, для которых не установлены нормативные показатели работы, многовариантное имитационное моделирование на ЭВМ; О. С. Воротникова – обработка статистической информации, расчет примера в соответствии с предложенным алгоритмом.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 12.06.2020; принята к публикации 10.07.2020;
опубликована онлайн 30.12.2020

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Шкель, А. С. Технология внесения твердых минеральных удобрений транспортно-технологическим агрегатом СТА-5ТМ в составе специализированного автомобильного шасси УРАЛ-432065 / А. С. Шкель, М. А. Козловская, Т. Д. Дзоценидзе // Тракторы и сельхозмашины. – 2016. – № 9. – С. 44–48. – URL: https://rucont.ru/efd/458413 (дата обращения: 12.11.2020).

2. Предложения по созданию многоцелевых грузовых автомобилей нового поколения / Д. А. Загарин, М. А. Козловская, Т. Д. Дзоценидзе, А. С. Шкель // Журнал автомобильных инженеров. – 2016. – № 2 (97). – С. 18–25. – URL: http://www.aae-press.ru/f/97/18.pdf (дата обращения: 12.11.2020).

3. Расчетные исследования опытных образцов из новой линейки грузовых автомобилей сельскохозяйственного назначения / В. В. Московкин, Т. Д. Дзоценидзе, А. Г. Левшин [и др.] // Технология колесных и гусеничных машин. – 2012. – № 2. – С. 31–35. – Рез. англ.

4. Дзоценидзе, Т. Д. Комплексные исследования новых транспортных средств сельскохозяйственного назначения / Т. Д. Дзоценидзе // Вестник КрасГАУ. – 2009. – № 3 (30). – С. 152–161. – URL: https://clck.ru/RtbgM (дата обращения: 12.11.2020). – Рез. англ.

5. Инновационный подход в развитии транспортной инфраструктуры агропромышленного комплекса / А. Ю. Измайлов, Т. Д. Дзоценидзе, Н. Е. Евтюшенков [и др.] // Технология колесных и гусеничных машин. – 2012. – № 1. – С. 23–28. – Рез. англ.

6. Создание современной компонентной базы – основы развития транспортной инфраструктуры страны / А. А. Эйдинов, Т. Д. Дзоценидзе, Д. А. Загарин, П. А. Кабанин // Автомобильная промышленность. – 2008. – № 11. – С. 3–5. – URL: http://www.mashin.ru/files/avb08.pdf (дата обращения: 12.11.2020).

7. Агротехнические и технологические параметры автомобилей сельскохозяйственного назначения / С. Н. Галкин, Т. Д. Дзоценидзе, А. Г. Левшин [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. – 2011. – № 5. – С. 3–6. – URL: https://rucont.ru/efd/356705 (дата обращения: 12.11.2020).

8. Загарин, Д. А. Моделирование параметров колесной транспортно-тяговой машины с учетом эксплуатации в условиях КФХ и ЛПХ / Д. А. Загарин, Т. Д. Дзоцентдзе // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. – № 10. – С. 33–38. – URL: https://rucont.ru/efd/356698 (дата обращения: 12.11.2020).

9. Расчет производительности и потребности технических средств уборочно-транспортного комплекса / А. Ю. Измайлов, А. А. Артюшин, Н. Е. Евтюшенков [и др.] // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2016. – № 2. – С. 5–10. – URL: https://www.vimsmit.com/jour/article/view/121 (дата обращения: 12.11.2020). – Рез. англ.

10. Хайт, Д. Экономическое обоснование выбора с/х машин / Д. Хайт // Сельскохозяйственная техника. – 1963. – № 2. – С. 10–14.

11. Некоторые аспекты создания специализированного транспорта сельскохозяйственного назначения / Д. А. Загарин, А. С. Шкель, М. А. Козловская, Т. Д. Дзоценидзе // Технология колесных и гусеничных машин. – 2015. – № 6 (22). – С. 6–12.

12. Уваров, В. П. Оптимальное соотношение основных механизированных работ при прямоточном внесении удобрений / В. П. Уваров, А. Г. Левшин, Н. А. Майстренко // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2016. – № 4. – С. 38–43. – URL: https://www.vimsmit.com/jour/article/view/144 (дата обращения: 12.11.2020). – Рез. англ.

13. Измайлов, А. Ю. Разработка математического аппарата для моделирования технологий по транспортированию селекционного урожая / А. Ю. Измайлов, Н. Е. Евтюшенков, В. Ф. Рожин // Вестник российской сельскохозяйственной науки. – 2015. – № 6. – С. 14–16. – URL: http://www.cnshb.ru/jour/j_as.asp?id=126353 (дата обращения: 12.11.2020).

14. Майстренко, Н. А. Потребительские ориентиры эффективного использования перспективных транспортно-технологических средств / Н. А. Майстренко, В. П. Уваров // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». – 2016. – № 1. – С. 44–50. – URL: https://clck.ru/Rtcjj (дата обращения: 12.11.2020). – Рез. англ.

15. Yeung, D. W. K. Subgame Consistent Cooperative Solutions in Stochastic Differential Games / D. W. K. Yeung, L. A. Petrosyan. – DOI 10.1023/B:JOTA.0000025714.04164.e4 // Journal of Optimization Theory and Applications. – 2004. – Vol. 120. – Pp. 651–666. – URL: https://link.springer.com/article/10.1023/B:JOTA.0000025714.04164.e4#citeas (дата обращения: 12.11.2020).

16. MacKinnon, R. D. Optimization Models of Transportation Network Improvement / R. D. MacKinnon, G. M. Barber. – DOI 10.1177/030913257700100303 // Progress in Human Geography. – 1977. – Vol. 1, Issue 3. – Pp. 387–412. – URL: https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/030913257700100303 (дата обращения: 12.11.2020).

17. Khodakarami, M. Modeling Maintenance Project Selection on a Multimodal Transportation Network / M. Khodakarami, K. N. Mitchell, X. B. Wang. – DOI 10.3141/2409-01 // Journal of the Transportation Research Board. – 2014. – Vol. 2409, Issue 1. – Pp. 1–8. – URL: https://journals.sagepub.com/doi/10.3141/2409-01 (дата обращения: 12.11.2020).

18. Malladi, K. T. Optimization of Operational Level Transportation Planning in Forestry: A Review / K. T. Malladi, T. Sowlati. – DOI 10.1080/14942119.2017.1362825 // International Journal of Forest Engineering. – 2017. – Vol. 28, Issue 3. – Pp. 198–210. – URL: https://www.tandfonline.com/doi/citedby/10.1080/14942119.2017.1362825?scroll=top&needAccess=true (дата обращения: 12.11.2020).

19. Smart Farming Techniques for Climate Change Adaptation in Cyprus / G. Adamides, N. Kalatzis, A. Stylianou [et al.]. – DOI 10.3390/atmos11060557 // Atmosphere. – 2020. – Vol. 11, Issue 6. – URL: https://www.mdpi.com/2073-4433/11/6/557 (дата обращения: 12.11.2020).

20. Zavorotin, E. Method of Introducing Innovation to Land Use in Agriculture / E. Zavorotin, A. Gordopolova, N. Tiurina. – DOI 10.30525/2256-0742/2018-4-3-74-79 // Baltic Journal of Economic Studies. – 2018. – Vol. 4, Issue 3. – Рp. 74–79 – URL: http://www.baltijapublishing.lv/index.php/issue/article/view/426/pdf (дата обращения: 12.11.2020).

21. Maurel, V. B. Putting Agricultural Equipment and Digital Technologies at the Cutting Edge of Agroecology / V. B. Maurel, Ch. Huyghe. – DOI 10.1051/ocl/2017028 // OCL – Oilseeds and Fats, Crops and Lipids. – 2017. – Vol. 24, Issue 3. – URL: https://www.ocl-journal.org/articles/ocl/abs/2017/03/ocl170028s/ocl170028s.html (дата обращения: 12.11.2020).

22. Zhu, M. Research Progresses in Technological Innovation and Integration of Agricultural Engineering / M. Zhu, X. Q. Zhou, Z. F. Zhai. – DOI 10.3965/j.ijabe.20160906.2440 // International Journal of Agricultural and Biological Engineering. – 2016. – Vol. 9, Issue 6. – Pp. 1–9. – URL: https://ijabe.org/index.php/ijabe/article/view/2440 (дата обращения: 12.11.2020).

23. Linking Models for Assessing Agricultural Land Use Change / S. Janssen, I. N. Athanasiadis, I. Bezlepkina [et al.]. – DOI 10.1016/j.compag.2010.10.011 // Computers and Electronics in Agriculture. – 2011. – Vol. 76, Issue 2. – Pp. 148–160. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169910002218?via%3Dihub (дата обращения: 12.11.2020).

24. A Component-Based Framework for Simulating Agricultural Production and Externalities / M. Donatelli, G. Russell, A. E. Rizzoli [et al.]. – DOI 10.1007/978-90-481-3619-3_4 // Brouwer F., Ittersum M. (eds). Environmental and Agricultural Modelling. – Dordrecht : Springer, 2010. – Pp. 63–108. – URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-90-481-3619-3_4 (дата обращения: 12.11.2020).

25. Harris, G. Integrated Assessment and Modelling: An Essential Way of Doing Science / G. Harris. – DOI 10.1016/S1364-8152(01)00058-5 // Environmental Modelling & Software. – 2002. – Vol. 17, Issue 3. – Pp. 201–207. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364815201000585?via%3Dihub (дата обращения: 12.11.2020).

26. Gerdsri, N. Applying the Analytic Hierarchy Process (AHP) to Build a Strategic Framework for Technology Roadmapping / N. Gerdsri, D. F. Kocaoglu. – DOI 10.1016/j.mcm.2007.03.015 // Mathematical and Computer Modelling. – 2007. – Vol. 46, Issue 7. – Pp. 1071–1080. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0895717707001069?via%3Dihub (дата обращения: 12.11.2020).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.