Трактор
|
Ширина колії, мм
|
Число корпусів
|
Зміщення, мм
|
Т-150
|
1435
|
5 4
|
60 113
|
Т-150К
|
1680
|
5
|
180
|
ДТ-75М
|
1330
|
5 4
|
80 80
|
. У причіпних та
напівнавісних плугів механізм заднього колеса регулюють так, щоб між
майданчиком та кінцем польової дошки був зазор 1,5-2,0 см.
Підготовка поля до
роботи.
. Звільняють поле від
пожнивних решток та бур'янів, прибирають сторонні предмети.
. В залежності від
запропонованого способу та напрямку руху, розмічають поле; відмічають поворотні
смуги та середини загінок вішками, по котрих прокладають перші проходи та
контрольні борозни поворотних смуг.
. На полях прямокутної
форми використовують спосіб руху врозгін борозною по медіані трикутника, а
також всклад.
. Поля правильної форми
розбивають на загони так, щоб отримати ділянки з паралельними сторонами вздовж
заданого напрямку руху та ділянки трикутної форми.
Робота агрегатів в
загінці.
Перші проходи на
поворотній смузі та по центрах І і III загінок виконують заглиблюючи перший
корпус плуга на половину глибини. При другому проході на загінці перший корпус
іде по сліду другого, третій прохід здійснюють на повну глибину. Після
зорювання першої загінки переходять на третю, яка також буде зорана всклад, а
друга загінка буде зорана після третьої - способом врозгін. Бокові та поворотні
смуги орють в кругову за годинниковою стрілкою.
При проведенні розрахунку
агрегату необхідно дотримуватись агротехнічних вимог на дану операцію, строк
тривалості роботи, технологічні параметри, що характеризують якість та
кількість робіт.
3. Практична частина
.1 Система змінних
Для запису математичної моделі введемо наступні
позначення (змінні)
По умові задачі перша група змінних (х1-х10), позначає кількість
агрегатів відповідного типу, що використовуються на роботах у 1 агротехнічний
період
х1 - Трактор ДТ-75М Борона БЗТС - 1,0 Оранка
х2 - Трактор МТЗ-80 Борона БЗТС - 1,0 Оранка
х3 - Трактор Т-40М КПС-4 Оранка
х4 - Трактор ДТ-75М Сіялки зернові СЗ - 3,6 Посів
х5 - Трактор МТЗ-80 Сіялки зернові СЗ - 3,6 Посів
х6 - Трактор Т-40М Сіялки зернові СЗ - 3,6 Посів
х7 - Трактор ДТ-75М Каток ЕККШ-6 Коткування
х8 - Трактор МТЗ-80 Каток ЕККШ-6 Коткування
х9 - Трактор Т-40М Каток ЕККШ-6 Коткування
х10 - Комбайн КЗС-9-1 «СЛAВYТИЧ» Збір урожаю
3.2 Система обмежень
Перша група обмежень забезпечує виконання заданих
об’ємів робіт за 1 агротехнічний період. Так перше обмеження вказує, що з
допомогою будь-якої комбінації агрегатів тракторів Трактор ДТ-75М Борона
БЗТС - 1,0 необхідно обов’язково виконати оранку на площі 250 га:
Коефіцієнти вказують виробничі характеристики
агрегатів на оранці за весь період (га).
Друге обмеження - сівба:
х4+ 175х5+84х6=250
Третє обмеження - скошування:
х7+120х8+92,8х9=250
Четверте обмеження - збір урожаю
х10=250
х1+7 х4 ≤ 60
Аналогічно будуємо запис умови по використанню
трактора МТЗ-80
х2+7х5 ≤ 60
Аналогічно будуємо запис умови по використанню
трактора Т-40М
Х3+7х6 ≤ 60
Наступні три обмеження аналогічні трьом
попереднім - кількість борон, культиваторів і катків повинно забезпечувати всі
агрегати в 1 періоді.
х4+7х5+7 х6≤
90
Х7 +4х8+4х9≤
30
Х10 ≤30
Тут техніко-економічні коефіцієнти при змінних
позначають кількість борон, культиваторів та котків, що входять до складу
агрегату. Константи показують кількість наявних одиниць техніки відповідної
марки.
Останні шість обмежень позначають собою баланс
використання тракторів та машин у 2 періоді
По використанню ДТ-75М
х1+ х4+х7 ≤
2
Придбання невистачаючих тракторів ДТ-75М
відображається у змінній х22.
По використанню МТЗ-80 та Т-40М:
Х2+ х5+х8 ≤
2
Х3+ х6+х9 ≤
2
По використанню борони БЗТС - 1,0, зернових
сіялок С3-3,6 та картоплесаджалок СН-4Б-1.
Х1 +х2≤29
Х3≤ 29
Х4+ х5+х6 ≤
2
Х7+ х8+х9 ≤
1
Х10≤1
Математичний запис умов по обов’язковому
виконанню об’єму всіх сільськогосподарських робіт має вигляд:
Де κ - номер виду
агрегату; К - множина, множина номерів видів агрегатів; і - номер обмеження по
виконанню робіт; Іі множина номерів обмежень по обов’язковому виконанню заданих
об’ємів робіт; t - номер розрахункового періоду виконання робіт; Т - множина
номерів розрахункових періодів; xkit - змінна, яка позначає
кількість агрегатів к-го виду, які виконують і-ту роботу в t-й період; Vkit
-техніко-економічний коефіцієнт, що позначає потужність к-го агрегату,
який виконує і-ту роботу за t-й період bit - константа, позначає
заданий об’єм виконаної i-ї роботи в t-й період.
Математичний запис обмежень по балансу техніки за
марками на кожен період в модулі оптимізації використання парку має вигляд
Або у випадку відсутності змінних yi
по кількості техніки j-ї марки, яка списується.
Як видно, в моделі оптимізації використання
машинно-тракторного парку відсутні змінні xj позначає
придбання тракторів та сільськогосподарських машин j-ї марки.
В моделі також може бути присутня третя група
обмежень - по виконанню технологічно пов’язаних робіт у визначеній
послідовності.
Де l - індекс взаємозв’язаних між собою робіт по
строкам та способам виконання; L - множина, яка включає номера обмежень по
технологічно пов’язаним роботам; al(l+1) - коефіцієнт
об’ємів робіт l та l+1.
Якщо одна з робіт з номером l, наприклад
скошування зеленої маси кукурудзи вимірюється в га, а наступна - перевезення
зеленої маси - в ц, то коефіцієнт al(l+1)
Буде мати розмірність ц/га.
Потреба введення в модель третьої групи обмежень
виникає, коли окремі види робіт можуть виконуватись не в один, а за декілька
періодів. В цьому випадку першу групу обмежень записують так:
Четверта група обмежень в будь-якій моделі
оптимізації машино-тракторного парку та його використання - це невід’ємність
змінних величин:
Цільова функція
В якості критерію оптимальності використовується
мінімум затрат. Цільова функція по даному критерію буде мати вигляд:
(x)= 133,2х1+32,4 х2+288 х3+
225х4 +224 х5 ®min
Коефіцієнти цільової функції при змінних, які
позначають кількість агрегатів, вказують поточні експлуатаційні затрати, а при
змінних, які позначають кількість придбаних тракторів та автомобілів, - добуток
балансової вартості на нормативний коефіцієнт ефективності (0,15). Так для
трактора ДТ-75М, вартістю 62000 грн коефіцієнт цільової функції буде
дорівнювати 9440 грн [(62000+62000*0,15)*0,15]
Повністю модель оптимальної доукомплектації
иашино-тракторного парку наведена в таблиці.
Запис цільової функції моделі оптимізації
доукомплектації иашино-тракторного парку має наступний вигляд:
Математичний запис цільової функції моделі
оптимізації комплектування машино-тракторного парку має деякі відмінності:
Тобто відсутні змінні по вибуванню (списанню
техніки).
Для моделі оптимізації використання
машино-тракторного парку запис цільової функції буде мати вигляд:
Задачі по оптимізації складу машино-тракторного
парка та його використання можуть бути реалізовані не тільки симплексним, але й
розподільним методом лінійного програмування.
3.3 Розробка моделі
Розробка моделі оптимізації складу
доукомплектування машино-тракторного парку в умовах сільськогосподарського
господарства по вирощуванню соняшника
Аналіз результатів розв’язання задачі
В результаті розв’язання задачі отримали
оптимальний план
В таблиці представлений план використання техніки
Експлуатаційні затрати по всіх
сільськогосподарських роботах склала 1661,8 грн. Відмітимо, що роботи по
періодах виконуються агрегатами повністю з використанням будь-якого одного з
тракторів - МТЗ-82, СКИФ-250.
3.4 Оптимізація МТП, реалізована за допомогою
табличного процесора EXCEL
Таким чином, рішення даної задачі оптимізації
машино-тракторного парку може бути отримане за допомогою лінійної моделі, що
включає цільову функцію і обмеження.
У першій (верхній) частині моделі містяться дані
про виконання заданих об’ємів робіт за 1 період.
У другій частині моделі містяться дані про
виконання заданих об’ємів робіт за 1 період.
У третій частині моделі знаходяться керовані
змінні (величини яких ми шукаємо), змінні, що визначають відхилення керованих
змінних від встановлених цілей, і встановлені цільові обмеження.
Клітинки О26:О55 містять значення змінних, що
виражають відхилення керованих змінних від встановлених цільових обмежень (у
сенсі недовиконання або перевиконання останніх). У клітинках AF7:AF27 знаходяться формули для
розрахунку лівих частин цільових обмежень. Записана в клітинку AF29 формула
Оскільки знаходження рішення задачі цільового
програмування є ітеративний процес, в якому нам може потрібно змінювати ваги
відхилень, їх слід розташовувати в окремій частині таблиці. Цільова функція
завдання, що має наступний вигляд
=СУММПРОИЗВ (C26:L26;$C$47:$L$47)
записується в клітинку С49.
Для роботи з масивами використовуємо комбінацію
клавіш [Ctrl]+[Shift]+[Enter]
Дану формулу, використовуючи маркер авто
заповнення копіюємо в діапазон клітинок М26:М45
Рішення побудованою в MS Excel моделі проводиться
з використанням режиму ПОИСК РЕШЕНИЯ (ПОШУК РІШЕННЯ) меню СЕРВИС
(СЕРВІС), що використовує для установки параметрів діалогові вікна,
приведені на Рис. 1 і 2
Активуючи команду меню Данные група команд Анализ
команда Поиск решения. Отримаєм діалогове вікно додавання обмежень по
певних групах обмежень, що активується кнопкою Добавить.
Рис. Діалогове вікно ПАРАМЕТРИ РЕШЕНИЯ для
вирішення завдання цільового програмування
Рис. 1. Діалогове вікно ПОИСК РЕШЕНИЯ для
вирішення завдання цільового програмування
Аналіз рішення. У приведеному в першому
рішенні задачі цільового програмування ми бачимо, що цільові обмеження по
кількості одиниць техніки машино-тракторного парку виконані в точній
відповідності з поставленими вимогами.
Отже для оранки землі необхідно використовувати 1
агрегат БЗТС - 1,0 на базі трактора ДТ-75 м, трактори МТЗ-80 використовувати недоцільно для
даної операції.
Отже для оранки землі необхідно використовувати 1
агрегат КПС-4 на базі трактора ДТ-40 м.
Для сівби необхідно використовувати 1 агрегат
С3-3,6 на базі трактора ДТ-75М та 2 агрегати С3-3,6 на базі трактора Т-40М, трактори МТЗ-80
використовувати недоцільно.
Для коткування 1 агрегат Каток ЕККШ-6 на базі
трактора ДТ-75М
Для скошування необхідно використовувати Комбайн
КЗС-9-1 «СЛAВYТИЧ».
Висновки і пропозиції
1. При вирішенні економіко-математичних задач всі
питання вирішуються в строго кількісних пропорціях між усіма сторонами
виробництва в єдиній балансової взаємозв’язку між ними. Перевага їх полягає в
забезпеченні оптимальних рішень, а реалізація їх на ЕОМ дозволяє отримувати ці
рішення за короткий проміжок часу. При цьому забезпечується економічна оцінка
плану як єдиного комплексу галузей з урахуванням усіх що впливають на нього
факторів.
. Результати рішення економіко-математичної
моделі показали, що господарство забезпечене технікою та сільськогосподарськими
машинами не на повну потужність.
. Агропромисловому комплексу країни необхідно
враховувати накопичений позитивний досвід оптимізації машино-тракторного парку
підприємств АПК.
Література
1. Довідник сільського інженера. В.Д. Гречкосій. - К.: Урожай,
1991. - 398 с.
. Ільченко В.Ю. Практикум з машиновикористання в рослинництві. -
Дніпропетровськ: ДДАУ, 1999 - 185 с.
. Иофинов С.А. Эксплуатация машинно-тракторного парка. - М.:
Колос, 1984. - 351 с.
. Ільченко В.Ю., Кобець А.С., Кухаренко П.М. та ін. Практикум з
використання машин у рослинництві. - Дніпроперовськ: ДДАУ, 2002. - 212 с.
. Механізовані польові роботи. Методика розрахунку та витрати
палива на основний обробіток грутну. - К.: ТОВ Комплекс Віта, 1997. - 247 с.
. Механізовані польові роботи. Методика розрахунку, норми витрати
палива на сівбі, садінні, догляду за сільськогосподарськими культурами. - К.:
ТОВ Комплекс Віта, - 1996. - 480 с.
. Механізовані польові роботи. Методика розрахунку, норми витрати
пального на збиранні сільськогосподарських культур. - К.: ТОВ Комплекс Віта, -
1996. - 655 с.
. Тракторо-траспортні роботи. Методика розрахунку та норма
виробітку і витрату пального. - К.: ТОВ Комплекс Віта, - 1996. - 486 с.
. Фере Н.Є. Пособие по эксплуатации машинно-тракторного парка. М.:
Колос, 1978. - 256 с.
. Карасьов П.І. Узгодження роботи зернових комбайнів і
транспортних засобів. - Дніпропетровськ: ДДАУ, - 2002. - 23 с.