生产学第三章

《农业机械化生产学》课件第三章机组运用指标第一节班次作业时间指标第二节生产率指标第三节机组作业成本指标第四节机组作业质量指标第三章农业机组运用指标第一节机组作业时间及其利用一、班内时间的构成及其分析１、班时间的构成机组班次时间由下列各项构成：T=Tｐ＋ｔｘ＋ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４式中：T—每班的总时间;Tｐ－纯作业时间;tｘ—机组空行转弯及空行转移所耗时间;t１、t２、t３、t４分别为工艺性停歇时间、技术维护停歇时间、故障停歇时间、组织不善或其它原因造成的停歇时间。第一节机组作业时间及其利用２、班时间利用的评定可用机组作业班次时间利用率衡量班次时间的利用程度。即机组在某一作业班次内，纯作业时间与班次总时间的比值。分析时间利用率的目的在于尽可能地减少非工作时间，提高时间利用率，并为改进机器的设计，制造质量，合理区划地块等工作提供科学依据。TtttttTTTxp)(4321第一节机组作业时间及其利用为了分析班内各部分时间耗用的情况，还可以用部分时间利用率进行评定。（１）运动时间利用率xppdtTT它表示机组运动时间（Ｔｐ＋ｔｘ）内，纯作业时间所占的比例大小。第一节机组作业时间及其利用（２）工艺服务时间利用率11tTTpp（３）无故障时间利用率TtTtT3331Tt3Tt313式中：是机器发生故障的概率，则为无故障、能可靠工作的概率，故又称为机器可靠性系数。第一节机组作业时间及其利用机组的可靠性系数：机组是由若干台机器组成的，其中每台机器发生的故障停歇又是一独立事件，故机组的可靠性系数应是各台机器可靠性系数的乘积，即：nMLT3式中：τＴ—拖拉机的可靠性系数;τＬ—联结器的可靠性系数;τＭ—作业机械的可靠性系数;n－同种类型作业机械的台数。第一节机组作业时间及其利用可见，机组的可靠性系数是随着机器种类，数量的增多而降低。我们知道这一规律在使用农业机器时就应考虑机组组成不宜过于复杂，作业机械台数不宜过多，而且可靠性相差较大的单机不宜编在一个机组内。３、提高班作业时间利用率的途径由于每班时间Ｔ一定，因此只有减少班内非生产性时间消耗，才能增加纯作业时间，从而提高班作业时间利用率。故有必要对班内非生产性时间作一分析，以探索提高作业时间利用率的途径。第一节机组作业时间及其利用（１）机组空行时间ｔｘ机组在地头进行空行转弯，在工作小区或地块之间进行空行转移，这一时间的消耗是难免的，但消耗的多少则取决于空行长度和空行速度，它与作业种类、地块大小、机组种类和行走方法因素等有关。为了减少空行时间，必须合理规划田区；选择适宜的行走方法和转弯形式。在地块小而又分散的情况下，宜采用悬挂式机组，并合理调度机组的工作。第一节机组作业时间及其利用0.390.440.490.540.590.640.690.740.790.840.892003505006508009501100125014001550170018502000垄长　m时间利用率0.20.611.41.82.22.63DFH1002播种机组0.650.70.750.80.850.90.952003505006508009501100125014001550170018502000垄长　m时间利用率0.20.611.41.82.22.63BY250播种机组第一节机组作业时间及其利用（2）工艺性停歇时间t1播种、施肥、喷药、收获等作业，由于种子箱，粮箱等的容量有限，作业过程中必须上种、加肥料、添药剂、卸粮等，因而形成必不可少的工艺停歇。班内工艺性停歇时间t１等于停歇次数n与每次停歇时间ｔ的乘积，可用下式表示：tQUHntt1第一节机组作业时间及其利用式中：U—每班播种或收获的面积（亩）；H—每亩播量或收获量(千克/亩)；Q—机组每次上种量或卸粮量(千克/次)。所以在采用高速、宽幅机组作业时，为了减少工艺性停歇时间，应适当增大种子箱、粮箱的容量，并提高装卸机构的工作能力，采用行走卸粮，合理组织上种、添液等工作，对降低工艺性停歇时间有重要作用。tQUHntt1相关录像第一节机组作业时间及其利用（３）技术维护停歇时间t２该时间包括检查、调整、润滑、添加油、水等的时间消耗。正常的维护停歇是必要的。维护停歇时间的多少，取决于操作项目的多少和每项操作耗用的时间。机器结构的改进，维护内容的简化和快速挂接装置的采用，将有助于缩短维护时间。（４）机组故障停歇时间t３故障停歇是非正常的时间消耗。机器的故障与设计、制造、使用、维护、修理等因素都有关系。如果机器的结构合理、性能良好，工作可靠；使用中又严格遵守操作规程，认真做好技术维护等工作，则故障停歇时间有可能减少或不发生。否则，严重影响班时间利用率的提高。所以必须从各方面采取措施，力求机器少发生故障；一旦发生故障，则应迅速排除，以减少故障停歇的时间。第一节机组作业时间及其利用（５）因组织工作不善而引起的停歇时间t４由于种子、肥料、药剂、油、水等物料供应不及时，或运粮车辆不足，造成机组停工待料；或地里的田埂、沟渠事先未挖填，灌排水不及时造成机组停车、不能正常作业。所有这些都是组织不善而引起的停歇，属于非正常的时间消耗，因此必须做好组织工作和服务工作，力求消除这类不应有的停歇。因此，必须采用各种措施，加强生产组织管理工作和技术维护工作，力求消除或减少非正常停歇。减少空行时间，维护停歇时间和工艺停歇时间等。第一节机组作业时间及其利用综上所述，非生产性时间因素中，空行时间、维护停歇时间等是完成工艺过程的必要环节，而故障停歇时间和组织工作不善停歇时间等，并非作业过程中必需的环节，属于非正常的时间消耗。班时间利用率低的主要原因多半是非正常停歇过多。第二节机组生产率一、生产率的概念机组在单位时间内按一定质量标准完成的工作量称为机组生产率。研究生产率指标涉及到机器、时间和工作量的计量单位问题。在学习和计算时要注意，使用单位不同计算时用到的系数也不一样。二、理论生产率在农业生产中，移动式作业机组占主要地位，下面重点研究移动式机组生产率。第二节机组生产率根据机组设计效能（工作幅宽和理论速度）及工作延续时间（纯工作时间和非工作时间）计算出来的生产率，称为机组的理论生产率。Ｗt＝0.1BtVt(hm2/h)式中：Bt—机组的构造幅宽（米）Vt—机组的理论速度（千米/小时）二、理论生产率移动式机组的理论小时生产率可由下式表示：第二节机组生产率机组的速度和幅宽是小时生产率的两个基本因素。近年来发展高速、宽幅机组就是为了大幅度提高生产率。Ｗt＝0.1BtVtT（hm2/班）式中：Ｔ—班次持续时间（小时）可见，幅宽、速度、时间是移动式机组班生产率的三个基本因素。二、理论生产率移动式机组的理论班次生产率可用下式表示：第二节机组生产率三、技术生产率实际生产中，机组的速度和幅宽是经常变化的，而且在Ｔ时间内，也只有部分时间是纯工作时间Tp。因此：机组在具体工作条件下，考虑到技术上、组织上和经济政策上的可能而计算出来的生产率，称为技术生产率。机组技术班生产率为：W=0.1BpVpTp(hm2/班)第二节机组生产率设在纯工作时间Tp内的平均实际工作幅宽为Bp和平均实际工作速度为Ｖp，可以写出：=β。机组幅宽利用率tpBB=ε。机组速度利用率=τ。机组班次时间利用率tpVVTTp第二节机组生产率幅宽利用率β主要取决于机组的行驶直线性和驾驶员的技术熟练程度。播种和中耕作业要求β值等于1，耙地和收割等作业要求β值适当小于１。机组速度利用率ε主要取决于滑转率，也与发动机转速及速档变化情况有关。时间利用率τ值与Ｔ时间内的纯工作时间长短有关，通常τ值较β、ε值低，且变化范围也较大。将β、ε和τ代入理论小时生产率公式中，可得出机组的技术小时生产率：Ｗt＝0.1BtVtTβετ=0.1BpVpτ（hm2/h）（T=1）第二节机组生产率技术生产率是指在一定技术水平条件下能够达到的生产率，它比理论生产率低。以幅宽和速度表示的技术生产率或纯生产率公式，适用于机组或农具的设计、选型、配套和配备等工作，应用较广泛。关键是所选τ值应有科学的根据。第二节机组生产率四、用功率和比阻表示的机组生产率由于机组的工作幅宽和行走速度与拖拉机的牵引功率或发动机的功率有关。因此，机组生产率还可以用拖拉机的牵引功率或发动机功率来表示。若比阻k以单位作业幅宽上的阻力来表示，有：kPBTp式中：k—农机具的比阻（N/m)；PＴ—拖拉机的挂钩牵引力（N）。则：第二节机组生产率将上式代入小时技术生产率公式中，得：KVPVBWtTttp1.01.0因为3600PTTVPNkNkNWTTp36036001.0又因：TNenTeTNNN所以：)/(3602hhmkNWTNen第二节机组生产率五、以机械能量表示的机组生产率机组的作业过程实质上是投放能量对加工对象作功的过程。机组单位时间内所发挥出来的有用机械能与完成单位工作量所消耗的有用机械能之比值就是机组生产率。TWenTNenTNenANkNkNW360360TNW为机组生产率系数。由以功率形式表示的机组生产率公式可以推导出以能量表示的机组生产率公式：上式中，分子Ｎenσ代表发动机单位时间发出的有用机械能值，分母AT代表单位面积上农具消耗的有用机械能数量。第二节机组生产率机组单位面积上消耗的有用机械功表达式推导如下:WenNpTSRA式中：R—机组内作业机械的牵引阻力（N）SP—单位面积上的工作行程长度(m/hm2），TWenTNenANkNW360第二节机组生产率又知：由上式可见，完成单位面积农业作业所消耗的有用机械能，只取决于不同作业的作业比阻，而与动力机械的种类、编组方案等因素无关。)/(100001),(22hmmBBhmSNkBRpppp所以：)/(10000100002hmNmkBkBSRApppT而：)(3600100011/1/11hkWsWssNmssNmNm所以：)/(360)/(360010001000022hmkwhkhmkwhkAT第二节机组生产率综合前述可知，提高机组小时生产率的关键措施在于保持发动机的标定功率。争取合理的功率利用率，提高拖拉机的牵引效率、作业时间利用率和降低农具作业比阻等诸多因素。七、提高生产率的途径就技术生产率讨论)/(1.01.02hhmTVBTVBWpppttp)/(3602hhmkNWTNen)/(2hhmANWTWen思考题：结合上述三个式子，探讨提高机组技术生率的途径。第三节机组作业成本第三章机组运用指标《农业机械化生产学》课件第三节机组作业成本农机作业成本是农机管理的一项主要技术经济指标，它比较全面地反映出机组或机群的各项工作的经济效果与经营管理水平。一、农机作业成本的构成及分类1．机作业成本及构成农机作业成本是指用农业机器完成单位作业量所花费的费用，即支付机器作业过程中的活劳动费用和物化劳动费用总和。第三节机组作业成本一般情况下，农机作业成本包括六项：油料费、工资、日常维修费、大修提成费、折旧费和管理费。由于农机购置费的占用固定资金利息也应计入成本项目，因而农机作业成本构成项目共计应有七项。现形势下，不同部门、不同单位的农机作业成本构成项目有所变动。在具体分析时，应灵活掌握。计量单位：元／小时、元／公顷、元／标准公顷等。一、农机作业成本的构成及分类1．机作业成本及构成第三节机组作业成本一、农机作业成本的构成及分类1．机作业成本及构成第三节机组作业成本式中：C—农机作业技术成本(元／hm2)；YT--拖拉机小时费用(元／h)；YM--农具小时费用(元/h)；Wp--机组小时技术生产率(hm2／h)。)/(2hmWYYCpMT元一、农机作业成本的构成及分类1．机作业成本及构成农机作业成本的计算：第三节机组作业成本这里的单位时间一般指小时、班次等，也可以是日、阶段、季度和年度等，依统计的时间不同可以灵活采用不同的时间单位。农