ISBN 978-5-7367-0683-9 1 страница

МЕТОДИКА

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСЛОВНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕВОДА ТРАКТОРОВ, ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ И КОРМОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ В ЭТАЛОННЫЕ ЕДИНИЦЫ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ НОРМАТИВОВ ИХ ПОТРЕБНОСТИ

Москва 2009

УДК 631.153

ББК 65.32

М 54

Авторы:

А.Ю. Измайлов, д-р техн. наук; В.П. Елизаров, д-р техн. наук;
Н.М. Антышев, канд. техн. наук; Я.П. Лобачевский, д-р техн. наук;
В.Г. Шевцов, канд. техн. наук; В.М. Бейлис, канд. с.-х. наук;
Э.В. Жалнин, д-р техн. наук; О.С. Марченко, канд. техн. наук;
А.А. Соловейчик, канд. техн. наук; Р.С. Муфтеев, канд. техн. наук;
М.Ш. Жилкибаев, канд. техн. наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии);
В.В. Нунгезер, Н.Т. Сорокин, д-р экон. наук, В.И. Сушков, А.П. Севастьянов,
Г.А. Гоголев, И.В. Крюков (Минсельхоз России);
В. Ф. Федоренко, чл.-корр. Россельхозакадемии
(ФГНУ «Росинформагротех»)

Рецензенты:

В.М. Косолапов, д-р с.-х. наук, акад. Российской экологической академии,
директор ГНУ ВНИИ кормов;

В.Г. Егоров, д-р с.-х. наук, проф., гл. науч. сотр. ГНУ НИИСХ ЦРНЗ;

В.И. Скутнев, инж., директор ЗАО «Павловская МТС»

Ответственный за выпуск:

В.И. Сушков, начальник отдела Депнаучтехполитики Минсельхоза России

ISBN 978-5-7367-0683-9

В работе приведены нормативы потребности в тракторах, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнах как отечественного, так и зарубежного производства. Даются обоснование эталонных показателей, описание эталонных условий для расчета коэффициентов перевода физических единиц техники в эталонные, а также рекомендации по применению их при планировании обновления машинно-тракторного парка хозяйств, субъектов Федерации и России в целом.

Предназначена для широкого круга специалистов сельскохозяйственных предприятий, территориальных органов управления субъектов Федерации, а также работников Минсельхоза России.

Методика рассмотрена и одобрена на заседании секции Ученого совета ГНУ ВИМ (протокол № 1 от 6 февраля 2009 г.) и Научно-техническим советом Минсельхоза России (протокол № 16 от 8 июня 2009 г.).

УДК 631.153

ББК 65.32

ISBN 978-5-7367-0683-9 ã Минсельхоз России, 2009

Введение

Машинно-технологический комплекс сельского хозяйства как инновационная база аграрного производства является важнейшей социально ориентированной производственной системой, которая регулирует объемы, количество и экономические характеристики конечной сельскохозяйственной продукции.

Среди главных инструментов решения этой сложной проблемы – разработка и применение научно обоснованных нормативов потребности в сельскохозяйственной технике. Методической базой разработки нормативов при рыночных отношениях служат условные коэффициенты применительно к основным типам техники [1].

Практика применения условных коэффициентов действующего нормативного документа [1] показала, что они нуждаются в существенной доработке, так как структурно изменились рынок сельскохозяйственной техники и машинно-тракторный парк хозяйств, появилась новая техника, включая машины из дальнего зарубежья, и новые технологии. Возникла необходимость объективной оценки выполнения Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы в части ее целевых индикаторов, характеризующих перспективное развитие технической оснащенности сельского хозяйства России.

В связи с этим для совершенствования нормативной базы обоснования потребности сельского хозяйстве в технике [2] появилась необходимость:

1. Установить:

новый условный трактор, зерноуборочный комбайн, кормоуборочный комбайн (эталонные единицы);

новые коэффициенты перевода всех используемых в парке техники и предлагаемых на рынке тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов в условные, соответствующие соотношению производительности этой техники различных типов и марок с учетом влияния их конструктивных особенностей и условий работы (нормообразующих факторов).

Тракторы и комбайны выбраны потому, что они являются главными системо- и энергообразующими факторами в сельском хозяйстве.

2. Разработать:

нормативы потребности в указанных типах техники для растениеводства с учетом новых коэффициентов и рыночных условий развития экономики на период до 2012 г. и последующие годы;

методику использования новых коэффициентов перевода тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов в эталонные единицы при определении потребности в технике на примере производства растениеводческой продукции.

При этом при разработке нормативов потребности в качестве исходных данных следует учесть уточненные нормообразующие факторы для групп хозяйств основных агрозон России. На их основе рассчитать нормативы потребности для федеральных округов России и входящих в них агрозон, а также для Российской Федерации в целом.

Разработанная методика предназначена для широкого круга специалистов сельскохозяйственных предприятий, территориальных органов управления субъектов Федерации, а также Минсельхоза России.

При обосновании базовых положений методики учтены основные направления Стратегии машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России на период до 2020 года [3].

1. Основные положения разработки методики

В основу разработки условных (эталонных) коэффициентов положены научно обоснованные нормы выработки на сельскохозяйственные механизированные работы, нормативная продолжительность механизированных операций, перспективные технологии производства культур, зональные особенности регионов и др.

Номенклатура тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов определялась в соответствии с данными мониторинга выпуска отечественной и зарубежной техники.

Разработанные нормативы потребности в тракторах и комбайнах являются основной частью методики, так как позволяют оценить состояние и перспективы изменения парка хозяйств с учетом новых значений коэффициентов. Они отвечают современному и перспективному уровню развития механизации сельского хозяйства, отражают особенности условий производства зерновых и кормовых культур, обеспечивают рациональное использование материально-технических и трудовых ресурсов. Разработаны для перспективных отечественных и зарубежных тракторов и комбайнов, обеспечивающих производство зерновой и кормовой продукции по прогрессивным технологиям, адаптированным к местным условиям.

Обеспечение взаимосвязанности нормативов потребности сельского хозяйства в тракторах и комбайнах, включая коэффициенты перевода их в эталонные единицы, основывается на экспертной оценке технико-экономических показателей, исходя из их матричной модели, которая строилась путем заданных сочетаний распределения объемов работ, выполняемых по различным вариантам технологий (технологических операций) во всех агрозонах страны с применением различных типов тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов. Операционное описание системы нормативов в матричной модели представлено в виде данных для всех агрозон механизации страны.

За нормативную потребность в тракторах принималось рассчитанное число тракторов, приходящихся на 1000 га площади пашни, зерноуборочных комбайнов – на 1000 га площади посева зерновых культур, кормоуборочных комбайнов – на 1000 га площади посева однолетних, многолетних трав и силосных культур, обеспечивающих выполнение технологических операций и снижение материальных и трудовых затрат при рациональной организации использования машин, соблюдение агротехнических требований и рациональных сроков выполнения работ в условиях рыночных отношений.

Значения этих нормативов определяются на основании технических характеристик типоразмерного ряда тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов.

Для того, чтобы нормативы потребности в физических единицах стали эталонными, их умножают на соответствующий условный коэффициент. Нормативы дифференцированы по агрозонам федеральных округов.

Нормативы потребности в тракторах и комбайнах определялись по пиковой загрузке в технике при выполнении технологических операций в оптимальные агросроки. Они разработаны на основе расчетов оптимального машинно-тракторного парка в типичных хозяйствах по всем направлениям производственной специализации и условиям производства. Всего обработаны данные по 25 тыс. хозяйств.

Работа по нормативам в общем виде включала в себя:

систематизацию производственных типов хозяйств и их специализацию на перспективу;

выделение объектов представителей, отражающих наиболее существенные признаки, характеризующие условия производства;

определение объемов механизированных работ в соответствии с технологическими процессами и их распределение;

расчет состава и структуры МТП для хозяйства-представителя;

определение нормативов потребности в тракторах, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнах;

расчет средневзвешенных нормативов потребности техники для агрозон федеральных округов и России в целом.

Рассчитанные нормативы отражают оптимальный по структуре и количественному составу парк тракторов и комбайнов, обеспечивающий выполнение годового объема механизированных работ в соответствии с прогрессивными технологиями в оптимальные агротехнические сроки.

Для определения потребности в тракторах и комбайнах на уровне хозяйств, агрозон и России в целом использовались условные коэффициенты. Они предназначены для приведения разнообразной техники в сопоставимое эталонное количество.

В качестве эталонных были приняты по два образца наиболее типичных по уровню мощности и техническим характеристикам для настоящего времени и на перспективу тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов.

В случае рассмотрения тракторов по отношению к эталонным другие типоразмеры имеют условные коэффициенты перевода, равные отношениям сменных производительностей соответствующих пахотных агрегатов, определенных путем компьютерного моделирования в эталонных условиях. Таким образом, за эталонное принимается техническое средство фиксированной мощности, определенного технического уровня, выполняющее соответствующий объем работы в заданных эталонных условиях.

Районирование нормативов. Нормативы потребности в тракторах и комбайнах рассчитаны с учетом условий агрозон федеральных округов, поэтому все исследования проводились в соответствии с принятым районированием.

Всего выделено 15 агрозон в семи федеральных округах (табл. 1).

Таблица 1

Площадь пашни, зерновых, силосных культур, однолетних
и многолетних трав в агрозонах России

______________

^* По данным справочника Минсельхоза России «Агропромышленный комплекс за 2007 год».

В табл. 1 представлены площади пашни, посева зерновых, однолетних, многолетних и силосных культур по России в целом, федеральным округам и агрозонам. Значения этих площадей использовались для определения потребности в тракторах, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнах на всех уровнях расчета.

В Центральном федеральном округе выделены две агрозоны – 1.1 и 1.2. Агрозона 1.1 включает в себя центральные области Нечерноземной полосы. В агрозону 1.2 входят области Центрально-Черноземной полосы, которые делятся на степную и лесостепную части.

Северо-Западный федеральный округ включает в себя агрозону 2.1, в которую входят десять областей.

Южный федеральный округ делится на две агрозоны – 3.1 и 3.2. Агрозона 3.1 включает в себя республики Северного Кавказа, Краснодарский и Ставропольские края, Ростовскую область.

Агрозона 3.2 включает в себя две области – Волгоградскую и Астраханскую.

Приволжский федеральный округ состоит из трех агрозон – 4.1, 4.2 и 4.3.

В агрозону 4.1 входят три республики и Нижегородская область. Агрозона 4.2 включает в себя две республики и пять областей. В агрозону 4.3 входят четыре региона.

Уральский федеральный округ состоит из двух агрозон – 5.1 и 5.2.

В агрозону 5.1 входят Свердловская и Тюменская области, в агрозону 5.2 – Курганская и Челябинская.

В Сибирском федеральном округе две агрозоны – 6.1 и 6.2.

В агрозону 6.1 входят области Западной Сибири, в агрозону 6.2 – области Восточной Сибири.

Дальневосточный федеральный округ объединяет две агрозоны – 7.1 и 7.2.

В агрозону 7.1 входит ряд северных областей и автономных округов России.

Агрозона 7.2 состоит из четырех субъектов Федерации, которыми являются Приморский, Хабаровский края, Амурская область и Еврейская автономная область.

2. Эталонные единицы. Условные коэффициенты помарочного перевода отечественных
и зарубежных тракторов, зерноуборочных
и кормоуборочных комбайнов
в эталонные единицы

В качестве эталонных единиц приняты условные тракторы ТЭ-100 (близкий по параметрам к трактору ДТ-75Д), ТЭ-150 (близкий по параметрам к трактору Т-150-05-09), зерноуборочные комбайны «Нива-Эффект» и «Vector-410», кормоуборочные – КСК-100А-Б и «Дон-680М».

Из перечисленных первые эталонные образцы соответствуют средней мощности и наиболее типичному современному техническому уровню, что позволяет рекомендовать их для проведения расчетов до 2012 г. Вторые эталонные образцы приведены как наиболее соответствующие среднему техническому уровню в ближайшей перспективе и рекомендуются для проведения расчетов после 2012 г.

Для тракторов в качестве эталонного показателя принята производительность пахотного агрегата в час сменного времени в эталонных условиях: площадь поля 50 га, глубина обработки 22-24 см, удельное сопротивление почвы в зависимости от рабочей скорости, базовое значение (55 кПа) при скорости 8 км/ч, коэффициент прироста сопротивления 3, 5% на 1 км/ч, длина гона 800 м, фон – стерня по ГОСТ 7057-81, среднее расстояние переезда 5 км.

Классификационные диапазоны тягово-мощностных показателей и технического уровня тракторов, влияющих на эталонный показатель, учитывают эксплуатационную массу, эксплуатационную мощность двигателя, тип трансмиссии, тип движителя, особенность кинематики поворота, расположение поста управления, степень автоматизации управления трактором, приспособленность двигателя к преодолению динамических колебаний сопротивления.

При компьютерном моделировании работы пахотного агрегата его режим определялся положением точки максимального тягового кпд на тяговой характеристике с учетом агротехнического ограничения рабочей скорости 11 км/ч.

Трактор ТЭ-100 – гусеничный, эксплуатационная мощность 73, 5 кВт, ширина захвата пахотного агрегата 2, 24 м, коэффициент использования времени смены 0, 77, производительность в час сменного времени 1, 12 га.

Трактор ТЭ-150 – гусеничный, эксплуатационная мощность 110, 3 кВт, ширина захвата пахотного агрегата 2, 59 м, коэффициент использования времени смены 0, 72, производительность в час сменного времени 1, 5 га.

Для зерноуборочных комбайнов в качестве эталонной технологической операции принята прямая уборка зерновых колосовых культур.

Зерноуборочный комбайн «Нива-Эффект»: ширина захвата 4, 1-
6 м, пропускная способность 5, 6 кг/с, мощность двигателя 107 кВт, диаметр барабана 600 мм, вместимость бункера 3 м³, масса (без жатки) 6637 кг.

Зерноуборочный комбайн «Vector-410»: ширина захвата 5-8, 6 м, пропускная способность 7, 7 кг/с, мощность двигателя 154 кВт, диаметр барабана 800 мм, вместимость бункера 6 м³, масса (без жатки) 9500 кг.

В качестве эталонной технологической операции для кормоуборочных комбайнов принята уборка силосных культур.

Кормоуборочный комбайн КСК-100А-Б: мощность двигателя
147 кВт, производительность в час основного времени 80 т, удельная мощность на единицу пропускной способности 2, 1 кВт/т/ч, пропускная способность до 25 кг/с.

Кормоуборочный комбайн «Дон-680М»: мощность двигателя
213 кВт, производительность в час основного времени 109 т.

В основу разработки условных коэффициентов положены типовые нормы выработки на сельскохозяйственные механизированные работы в сельскохозяйственных организациях с учетом природных условий эксплуатации тракторов и комбайнов в хозяйствах различных агрозон России.

Условные коэффициенты отражают не только технико-эксплуа-тационные показатели машин, но и служат главным элементом в определении потребности в технике.

Условные коэффициенты отражают эталонный по структуре и количественному составу парк тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов, обеспечивающий выполнение всего соответствующего годового объема механизированных работ, предусмотренного технологией сельскохозяйственного производства в оптимальные сроки с учетом зональных условий.

Коэффициенты перевода физических единиц тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов в эталонные представлены в прил. 1-4¹. Приведенные в них коэффициенты перевода тракторов для тяговых классов с учетом диапазонов эксплуатационной массы и эксплуатационной мощности следует применять для усредненной оценки состояния и перспектив развития тракторного парка в агрозонах, а также в случае наличия на рынке моделей тракторов, не представленных в прил. 2.

Для моделей тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов, по которым условные коэффициенты не определены, но имеются нормы выработки, производится расчет коэффициентов для перевода фактической техники в эталонные единицы с учетом этих норм и имеющихся условных коэффициентов у машин-аналогов.

По колесным и гусеничным тракторам даются их характеристика и по каждому типу – усредненный коэффициент. В характеристику тракторов входят тяговый класс, эксплуатационная масса – в кг, мощность – в кВт (л.с.).

В табл. 3 (прил. 2) представлены коэффициенты помарочного перевода в эталонные единицы тракторов по фирмам, производящим технику, а также приводятся рабочая скорость, коэффициент использования времени смены, производительность в час сменного времени, условные коэффициенты и др.

В табл. 4 (прил. 3) даются значения коэффициентов перевода в эталонные единицы зерноуборочных комбайнов, а также помарочно приводится расчетная пропускная способность комбайна.

В табл. 5 (прил. 4) представлены условные коэффициенты отечественных и зарубежных кормоуборочных комбайнов, значения их производительности, а также удельная мощность на единицу пропускной способности комбайна и др.

___________

¹ При помарочном рассмотрении техники указаны фирмы по состоянию на 01.01.2009 г.

3. Нормативы потребности в тракторах
и комбайнах

Нормативы потребности в тракторах и комбайнах приведены в табл. 2-5.

Организационный и методический подход при разработке нормативов заключается в следующем.

В связи с тем, что тракторы применяются при возделывании и уборке нескольких культур, сроки которых совпадают, потребность в них определяли по напряженному периоду.

Для тракторов общего назначения напряженными являются периоды весенней и осенней обработки почвы, а также уборки.

Последовательность проведения расчетов:

обоснование объема осенней вспашки в период подъема зяби исходя из площади ярового сева, чистых паров, озимых зерновых культур и многолетних трав;

выделение объема вспашки, приходящегося на долю тракторов общего назначения;

определение объема совпадающих и сопутствующих работ, подлежащих выполнению тракторами общего назначения в период подъема зяби;

определение объемов лущения стерни, сплошной культивации и др.;

расчет сезонной выработки за напряженный период и т.д.

Для расчета потребности в универсально-пропашных тракторах определяли объем работ по разным их видам.

Общую потребность в универсально-пропашных тракторах определяли путем суммирования необходимого количества тракторов, постоянно занятых в напряженный период на разных работах.

При составлении графиков использования тракторов были взяты типовые перспективные технологические карты, предусматривающие выполнение всех работ в оптимальные агротехнические сроки и такое распределение объемов работ между тракторами, которое обеспечило бы наиболее рациональную загрузку их в течение года.

Для определения нормативов потребности зерноуборочных комбайнов в эталонных единицах вначале определяли, исходя из оптимального состава машинно-тракторного парка, потребность в комбайнах в физическом исчислении.

Таблица 2. Нормативы потребности в сельскохозяйственных гусеничных тракторах
(в эталонных единицах на 1000 га пашни), эталонный трактор ТЭ-100

Таблица 3

Нормативы потребности в сельскохозяйственных гусеничных тракторах
(в эталонных единицах на 1000 га пашни), эталонный трактор ТЭ-150

Федеральный округ	Агрозона	В парке	Общего назначения	Специальные
тяговый класс
масса эксплуатационная, кг
всего	в том числе гусеничных тракторов	14690-22040	11020-14690	9180-11020	7350-9180	5510-7350	3670-5510
мощность двигателя эксплуатационная, кВт (л.с.)
320-397 (436-540)	250-300 (340-480)	180-250 (245-340)	171-200 (232-275)	131-170 (178-231)	100-130 (136-177)	100-130 (136-177)	101-130 (137-177)	70-95 (95-136)	50-90 (68-122)
Россия	В целом	10, 18	4, 77	0, 02	0, 02	0, 06	0, 39	0, 37	0, 37	1, 29	0, 90	1, 14	0, 22
Центральный	1.1	8, 46	1, 17				0, 15	0, 04	0, 04		0, 41	0, 44	0, 10
1.2	12, 68	4, 98	0, 04	0, 03	0, 13	0, 45	0, 44	0, 43		1, 72	0, 80	0, 93
Северо-Западный		9, 21	1, 23				0, 11	0, 11	0, 11		0, 43	0, 47
Южный	3.1	12, 69	5, 44	0, 04	0, 03	0, 13	0, 20	0, 19	0, 19	0, 23	1, 53	1, 40	0, 73
3.2	12, 73	5, 53	0, 03	0, 03	0, 07	0, 20	0, 19	0, 19	0, 42	1, 53	1, 40	0, 73
Приволжский	4.1	8, 22	2, 70	0, 02	0, 02	0, 04	0, 04	0, 03	0, 02		1, 24	1, 09	0, 22
4.2	9, 48	5, 0	0, 02	0, 02	0, 07	0, 46	0, 45	0, 46	0, 45	1, 53	1, 40	0, 16
4.3	10, 20	4, 07				0, 52	0, 5		0, 5	1, 3	1, 09	0, 14
Уральский	5.1	8, 22	3, 63			0, 05	0, 53	0, 52	0, 52	0, 45	0, 97	0, 59
5.2	10, 55	5, 24	0, 04	0, 03	0, 07	0, 66	0, 57	0, 49	0, 73	1, 27	0, 66	0, 73
Сибирский	6.1	9, 02	3, 65				0, 49	0, 49	0, 49	0, 43	1, 02	0, 73
6.2	8, 36	3, 61	0, 02	0, 02	0, 03	0, 49	0, 48	0, 48	0, 49	0, 96	0, 66
Дальневосточный	7.1	1, 99	0, 23										0, 23
7.2	10, 01	6, 68			0, 03	0, 13	0, 13	0, 13		3, 74	2, 29	0, 23

Таблица 4. Нормативы потребности в сельскохозяйственных колесных тракторах
(в эталонных единицах на 1000 га пашни), эталонный трактор ТЭ-100