Эксплуатация машинно-тракторного парка

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ

А. В. ПАТРИН

ЭКСПЛУАТАЦИЯ 

МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА

Курс лекций

Новосибирск 2014

УДК 631.171.3
ББК  40.7, я7

П 207

Кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка

Рецензент канд. техн. наук, доц. С. Г. Щукин

Патрин А. В.
Эксплуатация машинно-тракторного парка: курс лекций / 

А. В. Патрин; Новосиб. гос. аграр. ун-т, Инженер. ин-т. – Новосибирск: 
ИЦ «Золотой колос», 2014. – 118 с.

В курсе лекций по дисциплине «Эксплуатация машинно-трактор
ного парка» раскрыто три темы: «Проектирование состава МТП. Основные показатели машиноиспользования», «Транспорт в агропромышленном комплексе», «Технологии производства основных видов продукции 
растениеводства и их техническое обеспечение».

Предназначен для студентов всех форм обучения по направлению 

подготовки 110400.62 (35.03.04) – Агрономия.

Утверждён и рекомендован к изданию учебно-методическим сове
том Инженерного института (протокол № 24 от 28 января 2014 г.)

©  Новосибирский государственный 

аграрный университет, 2014

   © Патрин А. В., 2014

ВВЕДЕНИЕ

В предлагаемом курсе лекций рассмотрены три темы. 

Тема «Проектирование состава МТП. Основные показатели 
машиноиспользования» включает сведения о выборе видов 
машин; методах определения рационального состава МТП; 
потребности в тракторах, сельхозмашинах, автомобилях 
и трудовых ресурсах; сводном плане механизированных 
работ; построении графиков потребности в технических 
и трудовых ресурсах; путях улучшения эксплуатации МТП; 
оперативном управлении работой МТП; анализе использования МТП по основным показателям эффективности.

В теме «Транспорт в агропромышленном комплексе» 

дана классификация сельскохозяйственного транспорта, 
грузов и дорог. Описан транспортный процесс, маршруты 
движения и выбор транспортных средств. Представлена 
методика расчёта производительности транспортных и погрузочно-разгрузочных устройств, а также потребности 
в транспортных средствах и основные показатели их использования.

В теме «Технологии производства основных видов про
дукции растениеводства и их техническое обеспечение» рассмотрены технологии основной и предпосевной обработки 
почвы; внесения удобрений; посева и посадки сельскохозяйственных культур; ухода за посевами; уборки зерновых 
культур; заготовки кормов и их техническое обеспечение.

В результате освоения дисциплины «Эксплуатация ма
шинно-тракторного парка» студент должен:

– знать устройство и техническую характеристику ко
лесных и гусеничных тракторов и автомобилей, используемых в растениеводстве; устройство, технологические характеристики и агрегатирование машин для обработки почвы, 
посева, внесения удобрений, защиты растений, уборки уро

жая; основы использования энергии в технологических процессах;

– уметь составлять почвообрабатывающие, посевные 

и уборочные агрегаты, осуществлять проверку технического состояния машин, подготовку их на заданный режим 
работы и проведение технологических регулировок машин 
и механизмов, проводить расчеты нормативных данных для 
установки рабочих органов сельскохозяйственных машин; 
составлять технологические схемы движения агрегатов при 
выполнении различных полевых работ; оценивать качество 
выполняемой работы; демонстрировать способность и готовность владеть методами управления технологическими 
процессами при производстве продукции растениеводства, 
отвечающей требованиям стандарта.

Лекция 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА МТП. 

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ 
МАШИНОИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1.1. Обоснование состава 

и планирование работы МТП

Значение оптимальной структуры и состава МТП. Ма
шинно-тракторный парк сельскохозяйственного предприятия представляет собой совокупность мобильных энергетических средств (тракторов, самоходных шасси и машин) 
и агрегатируемых с ними рабочих машин и сцепок.

Под структурой МТП подразумевают его качественный 

состав с учетом типов и типоразмеров, а также конкретных марок мобильных энергетических средств и рабочих 
машин. Составом МТП определяются численные соотношения между различными мобильными энергетическими 
средствами и рабочими машинами.

Оптимальная (наилучшая) структура и состав МТП 

обеспечивают своевременное выполнение всех работ в хозяйстве с высоким качеством при наименьшем расходе ресурсов (трудовых, материальных, финансовых и т. д.) на 
единицу урожая с соблюдением экологических требований.

Обоснование оптимальной структуры и состава МТП 

с учетом природно-климатических и производственных 
условий каждого хозяйства – одна из самых актуальных 
и сложных задач в области механизации сельского хозяйства. От правильности ее решения зависят практически 
все основные показатели сельскохозяйственного производства. При недостаточном численном составе МТП нарушаются агротехнические сроки выполнения полевых 
работ и соответственно уменьшается урожайность сельскохозяйственных культур при одновременном снижении 
качества продукции.

Лишние машины в составе МТП также требуют допол
нительных расходов и увеличивают стоимость сельскохозяйственной продукции при одновременном снижении ее 
конкурентоспособности в рыночных условиях.

Общие требования к выбору типов энергетических 

средств и рабочих машин. Типы энергетических средств 
и рабочих машин выбирают с учетом следующих основных требований: высокое качество выполнения работ 
в соответствии с агротехническими требованиями; высокая производительность при наименьшем расходе ресурсов (трудовых, топливно-энергетических, материальных, 
финансовых) – экономические требования; обеспечение 
безопасных условий работы механизаторов (требования 
безопасности); обеспечение комфортных условий работы 
механизаторов (эргономические требования); наименьшее 
отрицательное воздействие на окружающую среду (почву, 
воздух, воду, культурные растения и т. д.) – экологические 
требования.

Для выбора мощности трактора, отвечающего тре
бованиям высокой производительности и минимальным 
эксплуатационным затратам на данной операции, используют схему, приведённую на рис. 1.1. Схема показывает 
увеличение приведенных затрат Сп и часовой производительности агрегата W при выборе компромиссной мощности Nн.к.

В нормальных условиях для выполнения каждой работы 

следует выбирать трактор с мощностью Nн = Nн.opt. Если такого трактора не окажется, то выбирают другой по условию 
Nн > Nн.opt, чтобы вынужденное отклонение от оптимального варианта решения компенсировалось соответствующим 
увели чением производительности. На базе выбранного 
трактора комплектуют соответствующий ресурсосберегающий агрегат.

Рис. 1.1. Схема определения оптимальной мощности

При дефиците кадров механизаторов возможно и ком
промиссное решение с целью составления агрегата с более 
высокой производительностью при ограниченном росте 
ΔСп приведенных затрат Сп по сравнению с минимальными 
Сп.min, как показано на рис. 1.1. Для этого задаемся значением 
ΔСп ≤ 0,05Сп.min (не более 5 % по сравнению с минимальными 
затратами) и определяем соответствующую компромиссную мощность Nн.к. Практические расчеты показывают, что 
агрегаты, составленные на базе компромиссной мощности 
Nн.к, имеют прирост производительности до 30…40 % по 
сравнению с оптимальными.

Таким образом, компромиссное решение обеспечивает 

в сложных условиях благоприятное сочетание требований 
ресурсообеспечения и высокой производительности.

Диапазоны полученных описанным способом ресурсос
берегающих мощностей приведены в табл. 3.1 для наиболее 
распространенных операций и классов длины гона.

Однако для выполнения каждой операции с учетом 

класса длины гона невозможно содержать отдельный 
трактор с соответствующими рабочими машинами, так 

как это ведет к многомарочности МТП и общему увеличению стоимости работ. Поэтому энергетические средства и рабочие машины должны быть по возможности 
универсальными, чтобы выполнять разные работы в течение всего года. При этом сокращается число марок МТП 
и увеличивается годовая загрузка энергетических средств 
и рабочих машин.

Основной экономический показатель правильности выбо
ра типов и числа энергетических средств и рабочих машин – 
минимум суммы приведенных затрат на выполнение всех работ в хозяйстве за год. Эта важнейшая задача и решается при 
обосновании оптимальной структуры и состава МТП.

Методы расчёта состава МТП. Для расчета состава 

МТП используют три основных метода: построение графиков машиноиспользования по маркам тракторов; экономико-математический, или метод математического моделирования; нормативный.

1. Метод построения графиков машиноиспользова
ния по маркам тракторов основан на базе общей методики определения потребности в оборудовании, рабочей 
силе и т. д., применяемой во всех отраслях хозяйственной 
деятельности. Этот метод универсален и лежит в основе 
всех остальных методов. Этим методом решаются задачи 
трех типов: эффективного использования существующего 
состава МТП; постепенного обновления состава МТП путем замены списываемых устаревших машин новыми перспективными; обоснования перспективного состава МТП 
с учетом среднесрочных и долгосрочных планов развития 
хозяйства.

Основа составления графиков машиноиспользования 

во всех случаях – соответствующие годовые календарные 
планы механизированных работ (текущие, среднесрочные 
или перспективные долгосрочные). С учетом передово

го и собственного опыта, а также научных исследований 
специалисты хозяйства по экспертным методам выбирают 
перспективные марки тракторов (не более 3…5) и рабочих 
машин. Затем на базе этих тракторов и машин рассчитывают составы соответствующих агрегатов и определяют их 
требуемое число с учетом объема работы и календарных 
сроков выполнения. Если одну и ту же работу можно выполнять несколькими тракторами, то выбирают наиболее 
эффективный с учетом годовой занятости тракторов всех 
марок. Затем строят соответствующие графики машиноиспользования для всех марок тракторов и после их корректировки вычисляют требуемое число тракторов и машин 
каждой марки по наибольшей их потребности на графике 
машиноиспользования.

Основные преимущества описанного метода – просто
та, доступность, наглядность и оперативность без необходимости использования сложной вычислительной техники.

Недостатки метода заключаются в экспертном подхо
де при выборе марок тракторов и рабочих машин, включая 
распределение объемов работ между ними. Такой подход не 
всегда отвечает современным требованиям высокой производительности и ресурсосбережения.

2. Экономико-математический метод, или метод ма
тематического моделирования, принципиально отличается от ранее описанного метода тем, что на строго научной 
основе определяются оптимальные (наилучшие в заданных 
условиях) марки и численный состав МТП.

Математическая модель содержит конкретный крите
рий (цель) оптимальности и соответствующие ограничения, 
связанные с ограниченной площадью пашни, наличием механизаторских кадров и т. д.

В качестве критерия оптимальности наиболее часто ис
пользуют минимум суммы приведенных затрат СпΣ, руб., на 

выполнение всех работ в хозяйстве, который можно записать в обобщенном виде: СпΣ → min.

Оптимальное решение этой сложной задачи можно най
ти только на базе современных вычислительных машин 
с большим объемом памяти, так как требуется значительный объем исходной информации.

Основные недостатки этого метода: сложность и не
совершенство имеющихся программ для вычислительных 
машин, которые не позволяют оперативно использовать их 
в условиях хозяйств; трудность практической проверки оптимальности получаемого состава МТП.

3. Нормативный метод обоснования состава МТП за
ключается в следующем. На основе описанного экономико-математического метода в научно-исследовательских 
институтах определяют марки тракторов и нормативы их 
оптимальной потребности в расчете на 100 га пашни для 
каждой группы типовых или модельных хозяйств с учетом 
структуры посевов и других факторов.

Зная принадлежность конкретного хозяйства к тому или 

другому типу, специалисты устанавливают число тракторов 
и рабочих машин каждой рекомендуемой марки в соответствии с формулой

n
F
Z
ì
ï
í
 
= 100
, 
 (1.1)

где Fп – площадь пашни хозяйства, га; Zн – нормативная потребность в расчете на 100 га, или нормативный коэффициент.

Численные значения для различных зон и типовых хо
зяйств издают в виде нормативных справочников.

Преимущества этого метода заключаются в простоте 

и доступности для специалистов хозяйств. Однако, как известно, похожих по всем показателям хозяйств не бывает, 
поэтому нормативный метод менее точен.