Дипломная работа: Доработка конструкции главного сцепления трактора класса 1.4 с целью улучшения разгонных показателей агрегатов

- конструктивная ширина захвата машины, м;

 - коэффициент использования конструктивной ширины захвата,

м

 м

Принимаем  кратным , т.е.  м

Важнейшей характеристикой выбранного способа движения, влияющий на производительность агрегата, является коэффициент рабочих ходов.

Коэффициент рабочих ходов  определяем по формуле

(5.24)

Средняя длина холостого поворота

(5.25)

 м

Подготовка поля заключается в определении количества загонов на участке, разбивка участка на загоны, отбивка поворотных полос, установлении места заезда.

Показатели организации выполнения заданной операции включают: производительность за час и смену; расход топлива и затраты труда на единицу выполненной работы. При определении указанных показателей применяют: длительность смены ч, подготовительно-заключительное время

(5.26)

где - время на проведение ежесменного ТО трактора или машины (=0,52 ч);

- время подготовки агрегата к переезду (=0,05 ч);

- время на переезды в начале и в конце смены (=0,43 ч);

- время на получение наряда и сдачу работы (=0,07 ч);

- время на техническое обслуживание агрегата в период смены (=0,17…0,5 ч в зависимости от сменности агрегата);

- время регламентированных перерывов на отдых и личные надобности обслуживающего персонала =0,42…0,67 ч.

 ч

Время цикла одного круга в часах определяем по формуле

(5.27)

где - время остановок на технологическое обслуживание агрегата, приходящегося на один круг, ч.

 ч

Количество циклов работы агрегата за смену определяют по формуле

(5.28)

Принимаем =49

Действительное время смены по элементам может быть представлено в следующем виде:

(5.29)

(5.30)

- чистое рабочее время смены, для кинематического цикла, ч.

 ч

(5.31)

- время холостых поворотов за смену для кинематического цикла, ч.

 ч

 ч

Коэффициент использования времени смены

(5.32)

Производительность агрегата за цикл

(5.33)

 га

Производительность агрегата за час

(5.34)

 га

Производительность агрегата за действительное время смены

(5.35)

 га

Производительность агрегата за смену

(5.36)

 га

Расход топлива на единицу выполненной агрегатом работы определяется отношением количества израсходованного за смену топлива  (кг/см) к производительности агрегата за действительное время смены .

Таким образом, погектарный расход топлива кг/га на работу агрегата

(5.37)

где , ,  - значение среднего часового расхода топлива соответственно при рабочем ходе, на холостых поворотах и переездах во время остановок агрегата с работающим двигателем, кг/ч;

, ,  - соответственно за смену рабочее время, общее время на повороты и время на остановки агрегата, ч.

Продолжительность остановок в часах:

(5.38)

Часовой расход топлива по режимам работы двигателя, кг/ч:

(5.39)

(5.40)

(5.41)

- часовой расход топлива при номинальной эффективной мощности двигателя,  кг/ч;

- при холостом ходе двигателя,

 кг/ч

 кг/ч

 кг/ч

 ч

Погектарный расход топлива

 кг/га

Затраты труда на единицу выполненной работы определяется из выражения

(5.42)

где , - количество механизаторов и вспомогательных рабочих, обслуживающих агрегат, чел.

 ч.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

В результате проведенной модернизации муфты сцепления изменились технико-экономические показатели трактора. Благодаря внедрению нового нажимного механизма и применению в ней тарельчатой пружины появилась возможность проводить некоторые сельскохозяйственные операции на более повышенных скоростях, что ведет к увеличению производительности, а это в свою очередь дает экономический эффект.

7.1 Расчет производительности машинно-тракторного агрегата и годового объема работ

Производительность мобильной машины (агрегата) на механизированных полевых работах за 1 час времени WЧ рассчитывают по формуле

(7.1)

где Вр – рабочая ширина захвата, м;

Vр – средняя рабочая скорость движения агрегата, км/ч;

τ – коэффициент использования времени смены, исчисляемый как отношение времени чистой (основной) работы к времени смены. Принимаем его значение равным 0,75 из [3] приложение 1.

Трактор Беларус –922 агрегатируется с плугом ПЛН -3-35, трактор Беларус – 922 модернизированный агрегатируется с плугом ПГП-3-35-Б2. Индекс 1 присваиваем базовой модели, индекс 2 трактору с гидроподжимной фрикционной дисковой муфтой.

Рабочая ширина захвата плуга ПЛН-3-35 составляет 1,05 м. Рабочая ширина захвата плуга ПГП-3-35-Б2 составляет 1,12 м. Скорость вспашки базовой конструкции:

Vp1 = 7 км/ч

скорость вспашки с улучшенной конструкцией трактора

Vp2 = 9 км/ч

тогда:

Wч1 = 0,1·1,05·7·0,75 = 0,55 га/ч

Wч2 = 0,1·1,12·9·0,75 = 0,76 га/ч

Годовой (сезонный) объем работы Wг исчисляется по формуле

Wг = Wч·Тг(7.2)

где Тг – годовая (сезонная) наработка агрегата, часов.

Тг = 150 часов для плуга из [3] приложение 2

Wг1 = 0,55·150 = 82,5 га

Wг2 = 0,76·150 = 114 га

7.2 Расчет трудозатрат и роста производительности.

Прямые затраты труда tп в расчете на единицу работы машины (агрегата) определяют по формуле

(7.3)

Где Л – количество работников, обслуживающих машину (агрегат), чел

Л = 1, из [3] приложения 1

тогда

 ч/га

 ч/га

Экономия затрат труда (ч) рассчитывают по формуле

Эт = (tп1 - tп2)·Wг2(7.4)

Эт = (1,81-1,31)·114 = 57 ч

Рост производительности труда исчисляют по формуле

(7.5)

7.3 Материалоемкость процесса (работы)

Материалоемкость рассчитывают по формуле

(7.6)

где Mj масса j – ой машины, участвующей в производственном процессе, кг

Масса плуга ПЛН-3-35 составляет 450 кг, плуга ПГП-3-35-Б2 составляет 760 кг, масса трактора Беларус-922 составляет 4400 кг

 кг/га

 кг/га

Снижение материалоемкости производственного процесса определяют по формуле

(7.7)

7.4 Энергоемкость процесса (работы)

Величина энергоемкости процесса (работы) определяется как отношение эффективной мощности двигателя (Nеэф) к часовой производительности машины (агрегата):

(7.8)

где α – коэффициент использования мощности двигателя на данной работе (α = 0,8). Эффективная мощность двигателя Д-245.5 Nеэф = 65 кВт

кВт/га

кВт/га

Снижение энергоемкости процесса (работы) исчисляют по формуле:

(7.9)

7.5 Расход топлива

Расход топлива (G) на единицу работы определяют по формуле:

(7.10)

где Ne – номинальная мощность двигателя, 65 кВт

q – удельный расход топлива на единицу мощности двигателя, 0,217 кг/(кВт·ч)

кг/га

кг/га

Снижение расхода топлива исчисляется по формуле:

(7.11)

Экономия основного топлива на годовой (сезонный) объем работы проектируемой (новой) машины рассчитывают по формуле:

Эт = (G1-G2)·Wг2(7.12)

Эт = (20,5-14,8)·114 = 649,8 кг

7.6 Капиталоемкость процесса (работы)

Удельные капитальные вложения (Куд) на единицу работу определяют по формуле:

(7.13)

где Бсi – балансовая или восстановительная стоимость i – ой машины, участвующей в процессе работы, руб.

Стоимость плуга ПЛН-3-35 составляет 2320000 руб., плуга ПГП-3-35-Б2 составляет 5500000 руб., трактора Беларус-922 - 52630000 руб, трактора Беларус-922 с модернизированной муфтой сцепления – 52120000 руб.

 руб/га

 руб/га

7.7 Расчет эксплуатационных затрат и их экономии

Прямые затраты (Uэ) на единицу работы, которые связаны с эксплуатацией сельскохозяйственной техники рассчитывают по формуле:

Uэ = Uз+Uсоц+Uгсм+Uр+Uа+Uпр(7.14)

где Uз – затраты на оплату труда обслуживающего персонала, руб

Uсоц – отчисления на социальные нужды, руб

Uгсм – стоимость горючего и смазочных материалов, руб

Up – затраты на ремонт и техническое обслуживание сельскохозяйственной техники, руб

Uпр – прочие затраты, руб

Затраты на оплату труда обслуживающего персонала в расчете на единицу работы определяют по формуле:

(7.15)

где nj – количество обслуживающего персонала j – го разряда, чел

Сtj – тарифная часовая ставка оплаты труда обслуживающего персонала по j – му разряду, руб

Кув – коэффициент увеличения тарифного заработка,

Ставка IV разряда составляет 791,42 руб.

 руб/га

 руб/га

Расчет отчислений на социальные нужды проводятся в соответствии с законодательными актами РБ и составляет 30% от заработной платы.

Uсоц = 0,3·Uз

Uсоц1 = 0,3·2877=863 руб.

Uсоц2 = 0,3·2082=624 руб.

Затраты на горючее и смазочные материалы исчисляют исходя из расхода топлива на единицу работы и комплексной цены 1 кг основного топлива:

Uгсм = G·Цкомпл

Цкомпл – комплексная цена 1 кг основного топлива.

Цкомпл = 1200 руб

Цгсм1 = 20,5·1200 = 24600 руб

Цгсм2 = 14,8·1200 = 17760 руб

Затраты на ремонт и техническое обслуживание сельскохозяйственной техники определяется по нормативам от балансовой стоимости или восстановительной стоимости по формуле:

(7.17)

где rт – норматив затрат на техническое обслуживание и ремонт трактора, %

rм – норматив затрат на техническое обслуживание и ремонт сельскохозяйственной техники, участвующей в производственном процессе, %

 руб/га

 руб/га

Амортизационные отчисления на восстановление сельскохозяйственной техники в расчете на единицу работы определяют по формуле:

(7.18)

где αт – норма ежегодных амортизационных отчислений от балансовой стоимости трактора, %

αм - норма ежегодных амортизационных отчислений от балансовой стоимости машины, участвующей в производственном процессе, %

 руб/га

 руб/га

В прочие затраты Uпр включаются издержки на страхование и хранение сельскохозяйственной техники. Эту статью затрат рассчитывают по формуле:

(7.19)

где Нхст – норматив затрат на страхование трактора, %

Нхсм – норматив затрат на страхование сельскохозяйственной машины, %

 руб

 руб

Табл. 7.1. Состав и структура эксплуатационных издержек

Статьи затрат	1 (базовый)		2(проектируемый)
	руб/га	в % к итогу	руб/га	в % к итогу
1. Оплата труда	2877	5,1	2082	4,15
2. Отчисления на социальные нужды	863	1,5	624	1,24
3. Стоимость горючего и смазочных материалов	24600	44	17760	35,45
4. Техническое обслуживание и ремонт с/х техники	16590	29,7	17509	34,95
5. Амортизационные отчисления	10340	18,5	10831	21,6
6. Прочие затраты	589	1,15	1293	2,58
7. Итого затрат (1+2+3+4+5+6)	55859	100	50099	100

По результатам таблицы 7.1 исчисляют снижение эксплуатационных издержек, используя формулу:

(7.20)

Годовая экономия эксплуатационных затрат Эиг определяется по формуле:

Эиг = (Uэ1 – Uэ2)Wг2(7.21)

Эиг = (55859-50099)114=656640 руб.

7.8 Расчет эффективности капитальных вложений (инвестиций) в приобретение сельскохозяйственной техники

В рыночной экономике эффективность капитальных вложений на приобретение сельскохозяйственной техники определяется системой следующих показателей:

1. Годовой доход

2. Чистый дисконтированный доход

3. Коэффициент возврата инвестиций

4. Срок возврата инвестиций.

Годовой доход Дг рассчитывают по формуле:

Дг = Эиг + (Uа2·Wг2 – Uа1·Wг1)(7.22)

Дг = 656640 + (10831·114 - 10340·82,5) = 1038324 руб.

Чистый дисконтированный доход Чдд определяют по формуле:

ЧДД = Дг·αт – ΔК(7.23)

где αт коэффициент приведения во времени к началу расчетного периода.

ΔК – дополнительные капитальные вложения (инвестиции), руб.

Коэффициент αт рассчитывают по формуле:

(7.24)

где Е – банковская ставка за долгосрочный кредит; Е = 0,15

т – средний амортизационный срок службы сельскохозяйственной техники, лет т = 10 лет

Сумму дополнительных капитальных вложений (ΔК) исчисляют по формуле:

ΔК = К2-К1(7.25)

где К1 и К2 капиталовложения (инвестиции) соответственно в базовом и проектируемом вариантах, руб

(7.26)

 руб.

 руб.

ΔК=11,5-8,4=3,1 млн. руб.

тогда

ЧДД=1,03·5,0188-3,1=2,05 млн. руб.

Коэффициент возврата капитальных вложений (инвестиций) определяют по формуле:

(7.27)

Срок возврата капитальных вложений (инвестиций) исчисляют по формуле:

(7.28)

В результате произведенных экономических расчетов видно, что рост производительности труда возрос на 38%, годовой доход составит 1,03 млн. руб., чистый дисконтированный доход составит 2,05 млн. руб., а срок возврата инвестиций 4,6 лет.

Технико-экономические показатели проекта

Показатели	Варианты		Откл +/-
	1(базовый)	2(проектируемый)
1.Технико-экономические показатели
1.1 Производительность, га/ч	0,55	0,76	+0,21
1.2 Годовой объем работы, га	82,5	114	+31,5
1.3 Материалоемкость процесса, кг/га	18,46	22,56	+4,1
1.4 Энергоемкость, кВт/га	94,5	68,4	-26,1
1.5 Расход топлива, кг/га	20,5	14,8	-5,7
1.6 Экономия топлива на годовой объем работ, кг		649,8
2. Показатели затрат труда
2.1 Прямые затраты труда, ч/га	1,81	1,31	-0,5
2.2 Рост произво-ти труда, %		38
3. Показатели экономической эффекстивности
3.1 Эксплуатационные затраты – всего, руб/га	55859	50099	-5760
3.2 Годовая экономия эксплуатационных затрат, руб/га		656640
3.3 Капиталоемкость, руб/га	101730	100998	-732
3.4 Годовой доход, млн. руб.		1,03
3.5 Чистый дисконтированный доход, млн. руб.		2,05
3.6 Коэффициент возврата		0,18
3.7 Срок возврата инвестиций, лет		4,6

ЛИТЕРАТУРА

1. Анилович В.Я., Водолащенко Ю.Т. “Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов”. – М.: «Машиностроение», 1976.

2. Барский И.Б. “Конструирование и расчет тракторов”. – М.: «Машиностроение», 1980.

3. Технико экономические расчеты и обоснование выбора средства механизации в растениеводстве. Методические указания. Мн. 1994.

5. Гуськов В.В. Тракторы. ч.2. Теория. – Мн.: Выш. школа, 1977.

6. Тракторы ч.3. Конструирование и расчет. Под ред. В.В.Гуськова. - Мн.: Выш. школа, 1981.

7. Цитович И.С. Анализ и синтез планетарных коробок передач автомобилей и тракторов. - Мн.: Выш. школа, 1987.

8. Юдин Т.Я. Охрана труда в машиностроении. - М.: Машиностроение. 1983.

9. Топленкин Л.Е. Механизация сельского хозяйства. Дипломное и курсовое проектирование. Учебное пособие. Мн.:БАТУ, 2002.

10. И.С. Цитович, Б.Е. Митин Надежность трансмиссий автомобилей и тракторов. – Мн.: Наука и техника, 1985.

11. В.Я. Анилович Прогнозирование надежности тракторов. – Москва: Машиностроение, 1986.

12. Методические указания по выполнению проекта для студентов-заочников по специальности С.03.01.00 «Механизация сельского хозяйства». Сост. Будько Ю.В., Томкунас Ю.И., Мн.:Ротапринт БГАТУ. 2001.

13. Ляхов А.П., Новиков А.В., Будько Ю.В. Эксплуатация машинно-тракторного парка.-Мн.: Ураджай, 1991.

14. Комаристов В.Е., Дунай Н.Ф. Сельскохозяйственные машины.- Москва: Колос, 1984.

15. Каталог сельскохозяйственных машин производимых в Республике Беларус. – Мн.: Ураджай, 2001.

16. МТЗ-320. Технические параметры и характеристики. – Мн.: Ураджай, 2001.

17. Постник М.И. Защита населения и объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях. Мн.: Университет. 1997.

18. Будницкий А.Н. Производственная санитария на ремонтных предриятиях.Мн.: Ураджай. 1985.

20. Гуськов В.В., Васильев Н.Н., Атаманов Ю.Е. Тракторы. Теория. –М.: Машиностроение, 1988.

21. ГОСТ 24055, ГОСТ 24059 Методы эксплуатационно-технологической оценки. - М.: Издательство стандартов, 1988.

22. Создание и освоение производства нового семейства тракторов Беларус 30-300 л.с. РУП МТЗ г.Минск, 2002 г

23.Техника в сельском хозяйстве. – Москва: Международный центр научной и технической информации. 2001 г.

24. Тракторы и сельскохозяйственные машины. – Москва: Машиностроение. 2002 г.

25. Сельский механизатор. – Москва: Красная звезда. 2001 г.

26. Инженер механик. Мн.2003 г.

27. Проектирование полноприводных колесных машин. В 2-х томах. Т1. Учебник для вузов./ Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Л.Ф. Жеглов, и др. Под. общ. ред. А.А. Полунгяна. — М. Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.—640 с.

28. Проектирование полноприводных колесных машин. В 2-х томах. Т2. Учебник для вузов./ Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Л.Ф. Жеглов, и др. Под. общ. ред. А.А. Полунгяна. — М. Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.—640 с.

30. Deutz Fahr Agrotron. Рекламный проспект. 91 301 01 Printed in Germany 0102 LD 77.0.092.

31. Fendt Favorit 700 Vario. Рекламный проспект. AGCO GMBH&Co Fendt-Marketing, D-87616 Marktoberdorf.

32. Zahnradfabrik Passau GMBH. Рекламный проспект. ZFP/Ty 02.11.99 d – Druck OSTLER. Printed in Federal Republic of Germany.