К.т.н. Коптилеуов Б.Ж.

Тасбергенова Г.Ж.

Сардарбекова А.К.

Кызылординский государственный университет имени Коркыт Ата, Казахстан

Обоснование технологии уборки люцерны в

рисовом севообороте

В послании главы государства Н.А.Назарбаева народу РК «Третья модернизация Казахстана: глобальная конкурентоспособность» говорится «Агропромышленный комплекс Казахстана имеет перспективное будущее. По многим позициям мы можем быть одними из крупнейших в мире производителей аграрной экспортной продукции. Особенно по производству экологически чистых продуктов питания. Бренд made in Kazakhstan должен стать эталоном такой продукции». Успешное решение задач увеличения поголовья скота и повышения продуктивности животноводства в Кызылординсой области во многом зависит от своевременной заготовки кормов и перевода кормопроизводства на промышленную основу. Особенности природно – климатических условии Кызылординской области позволяют сократить количество операций. Низкая влажность и высокая температура окружающей среды (w = 28-40% и Т = 35 ... 45⁰ С) в рассматриваемой зоне обеспечивает просушку скошенной массы до агротехнически требуемых нормативов. Исхода из этого, в технологическом процессе заготовки кормов кошение производится рисовыми жатками ЖРК-5М, составленные на базе комбайнов Енисей-1200Р, которые укладывают люцерну сразу в валки. Через 2-3 дня после укладки в валок растительная масса просыхает до 25% влажности, что исключает использование ворошилок и грабель. Следующей особенностью региона является возможность заготовки люцерны прессованием, имеющий ряд преимуществ перед другими способами. Это высокий коэффициент использования грузоподъемности транспортных средств; лучшая сохранность питательных свойств и минимальные потери лиственной массы и другие.

Существующая технология уборки люцерны по сравнению с базовыми способами имеет минимальные затраты, связанные с отсутствием операции ворошения и сгребания в валок, и снижением затрат на заработную плату, амортизационных отчислении на техническое обслуживание и ремонт, а также горюче-смазочные материалы. При этом и потери урожая люцерны будут низкими.

На скашивание 1-го укоса люцерны приступают в середине июня. После укладки люцерны в валок, через 2-3 дня вся растительная массы с помощью пресс-подборщиков собираются в тюки и рулоны. Сразу после прессования или одновременно начинается погрузка тюков и рулонов и их перевозка к местам хранения. Все уборочные работы по агротехническим требованиям должна проводиться в течение 10-12 дней. Второй и третий укосы проводятся в первой декаде – до середины второй декады июля и в конце августа. С учетом климатических условий четвертый укос в южной зоне региона проводится в конце второй декады - в третьей декаде сентября.

Современная методология системного анализа требует проведения исследований на основе взаимосвязанности и взаимообусловленности технологических операции и работы технических средств. Под системным анализом при этом следует понимать совокупность методов и приемов, применяемых при изучении различных процессов, выполняемых сельскохозяйственными агрегатами /1,2/. Задачей системного анализа при оптимизации технологических процессов уборки люцерны сводится к четкому определению необходимых характеристик системы при изменяющихся условиях работы агрегатов и взаимоувязки их работы в последующих операциях уборки люцерны.

Целевой функцией оптимизации технологии уборки является суммарный экономический эффект:

(1)

где -соответственно экономические эффекты от обоснования оптимальных сроков уборки и количества укосов, от оптимизации режимов работы технических средств и от обоснования технологии уборки люцерны, тг.

После определения основных характеристик системы на основе задач анализа, необходимо методами синтеза проектировать оптимальный режим функционирования процесса уборки люцерны.

Подсистема первого уровня исследуемой системы на основании продолжительности уборки Д_л и уровня потерь урожая η_л призвана определить оптимальное количество укосов люцерны n_уоpt для конкретной зоны.

На основании полученных результатов (по количеству укосов и потерь люцерны) во второй подсистеме определяется наилучший режим функционирования операции скашивания люцерны в валок. Выходными результатами является оптимальная скорость движения жатки, обеспечивающая минимальные затраты С₁ при изменении урожайности И_л, потребное количество жаток для всего диапазона изменения КФХ и продолжительности уборки люцерны.

С₁ = f (V_к, И_л, T_см,) → min. (2)

где V_к –рабочая скорость комбаина, м/с;

И_л –урожаиность люцерны, т/га;

T_см –время смены, час.

Третья подсистема обосновывает оптимальный режим работы пресс-подборщиков. Функцией цели является минимум прямых эксплуатационных затрат на прессование люцерны:

С₂ = f (V_ПП, И_л, Т_см, K_см,τ)→ min, (3)

где V_ПП –рабочая скорость пресс-подборщика, м/с;

K_см –коэффициент сменности;

τ-коэффициент использования времени смены.

Четвертая подсистема определяет в зависимости от работы агрегатов предыдущих звеньев, а также от конструктивных и технико-экономических показателей оптимальный режим работы погрузчиков. Физическим смыслом подсистемы является наиболее рациональное использование грузоподъемности погрузчика Q_П и коэффициента времени смены τ.

С₃ = f (Q_П , ) → min (4)

где Q_П- грузоподъемность погрузчика.

Пятая подсистема обеспечивает эффективное использование транспортных средств, рассматривая их работу во взаимосвязи с другими звеньями. Критерием оптимальности является минимум прямых эксплуатационных затрат на перевозку тюков и рулонов к местам хранения:

C_{4 =} f (Q_гн, γ_гн, L, V_ij ) → min (5)

где Q_гн- грузоподъемность транспортных средств, т;

γ_гн- коэффициент использования грузоподъемности;

L- расстояние перевозок, км;

V_ij- скорость транспортных средств, км/час.

Результатом обоснования является оптимальный скоростной режим технических средств, наиболее эффективное использование грузоподъемности и рабочего дня.

Обоснование технологических процессов уборки люцерны достигается на основании современных теории и методов математического моделирования, включая теоремы вероятности и методов динамического программирования. Принцип динамического программирования предполагает пошаговое оптимальное управление процессом с учетом взаимосвязанности операции и взаимообусловленности работы технических средств, а также их последствия в будущем.

Литература

1.Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. –М.: “Наука”, 1963, -359с.

2.Вентцель Е.С. Исследование операции. –М.: Советское радио, 1972, 552с.