Пастухов Валерій Іванович. Обґрунтування оптимальних комплексів машин для механізації польових робіт : Дис... д-ра наук: 05.05.11 - 2006.
Анотація до роботи:
Пастухов В.І. Обґрунтування оптимальних комплексів машин для механізації польових робіт. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка. Харків. 2006.
У дисертації вирішено науково-технічну проблему, що має важливе значення для підвищення ефективності використання машин у складі комплексів при виробництві продукції рослинництва. Розроблена система критеріїв оцінки комплексів машин, які охоплюють витрати ресурсів під час виконання технологічного процесу, реалізацію біологічного потенціалу рослин та показники впливу функціонування сільськогосподарської техніки на довкілля. За результатами імітаційного моделювання функціонування машинних агрегатів визначаються статистичні характеристики зазначених критеріїв. Згортка результатів проводиться за допомогою числових статистичних характеристик та обчислення ймовірностей переваг комбінацій комплексів, що порівнюються.
У дисертації наведено нове вирішення наукової проблеми обґрунтування оптимальних комплексів машин для механізації польових робіт, що полягає в сукупності критеріїв ефективності функціонування комплексів машин та методі прийняття рішення про їх оптимальний комплекс в умовах невизначеності з врахуванням статистичної достатності реалізацій імітаційного моделювання технологічного процесу. Це дозволило розробити методику визначення складу комплексів машин з мінімальними витратами ресурсів, погіршенням довкілля та забезпеченням максимальної реалізації біопотенціалу рослин.
1. Для існуючих методів обґрунтування оптимальних комплексів машин для механізації польових робіт характерними є неточність критеріїв з огляду на неврахування сукупної їх дії, а саме: ресурсів, необхідних для виконання технологічного процесу; реалізації біопотенціалу рослин та впливу машин на довкілля. Відсутні методи визначення імовірностних характеристик зазначених критеріїв та правила прийняття рішень про оптимальні комплекси для конкретних умов роботи та технічних характеристик машин.
2. Встановлено, що реалізація нових шляхів оптимального вибору комплексів машин з врахуванням такої сукупності критеріїв виконання технологічного процесу як витрати ресурсів, реалізації біопотенціалу рослин та стану довкілля можлива на основі створення статистичної імітаційної моделі технологічного процесу на комбінаторній множині стратегій різновиду варіантів комплексів машин та реалізацій виконання технологічного процесу з одночасним врахуванням обмежень на вибір часткових стратегій, що визначаються експертно призначеними правилами прийняття рішення про оптимальність комплексу.
3. Доцільним методом побудови множин критеріїв ефективності технологічного процесу є згортання часткових критеріїв для кожної операції та стратегії її здійснення. Основним способом згортання критеріїв є застосування адитивного підходу з відмінними значеннями ваги окремих критеріїв та методу визначення відносної відстані до мети. Під час згортання доцільно застосовувати операції нормування та інверсії критеріїв, що поліпшує ефективність прийняття рішення про оптимальний варіант комплексу машин.
4. При імітаційному моделюванні розроблена методика, що містить сукупність нових відмінностей, які полягають в застосуванні карт поля з відомостями про рельєф та питомий опір ґрунту, що дає можливість отримати дійсну швидкість їх переміщення з врахуванням буксування агрегатів, а відтак реальні витрати палива; оцінити кількісно якість виконання технологічних операцій, технологічних матеріалів; а також дію сукупності характеристик екологічних показників та їх вагомість під час виконання технологічних операцій.
5. Визначення доцільного варіанту комплексу з використанням формалізованих критеріїв дає логічні несуперечливі результати лише при значній відмінності у величинах критеріїв. Позитивним доповненням використання формалізованих критеріїв у інших випадках є застосування експертного методу аналізу результатів обчислення окремих критеріїв. При визначенні імовірності переваг певного комплексу досягається значне підвищення чутливості переваг порівнюваного комплексу. Наприклад, при порівнянні комплексів 3 та 4 по середніх значеннях сумарних питомих витрат різниця між показниками зазначених комплексів становить біля 20%. При попарному порівнянні імовірності переваг ці показники відрізняються в п’ять разів.
6. Коефіцієнт реалізації біопотенціалу культур обумовлюється якістю виконання технологічних операцій та якістю технологічних матеріалів, зокрема для технологічної операції сівби вплив фактору якості насіння на КРБП переважає вплив фактору якості виконання технологічного процесу. Для внесення добрив вплив якості виконання технологічної операції, що передається через коефіцієнт варіації норми внесення добрив, дещо переважає вплив якості матеріалу добрив (відповідні коефіцієнти кореляції 0,93 та 0,73).
7. Для технологічної операції збирання цукрових буряків встановлено, що КРБП суттєво залежить від густоти розміщення рослин та глибини ходу копачів під час збирання (відповідні коефіцієнти кореляції 0,89 та 0,98). При порівнянні альтернативних варіантів комплексів виявлено, що відмінність КРБП для різних комплексів є несуттєвою, що свідчить про те, що при її роботі, в основному, виконуються необхідні вимоги до якісного виконання технологічних операцій, для чого вчасно здійснюється технологічне налагодження машин та витримуються агротехнічні вимоги до терміну виконання технологічних операцій.
8. Екологічний стан ґрунту визначати доцільно такими характеристиками: сумарним енергетичним навантаженням, яке є інтегральною характеристикою пошкодження грунту та процентною кількістю часток ґрунту з розмірами меншими 0,25 м, що є характеристикою його ерозованості та ущільнення. Зменшення сумарного навантаження на грунт досягається збільшенням кількості операцій за один прохід МА та збільшенням ширини їх захвату. Для зменшення небезпеки ерозії грунту треба зменшувати вагу агрегатів та по можливості уникати застосування активних робочих органів.
9. По результатам досліджень розроблені технічні засоби для підвищення якості виконання технологічних операцій: внесенню добрив, оранки, поверхневого обробітку грунту та сівби.
10. Методика і програмне забезпечення обґрунтування оптимальних комплексів машин використані Національним науковим центром ІМЕСГ УААН при розробці «Системи машин та технологічних регламентів виробництва продукції рослинництва на 2006 - 2015 рр.» Відкритим акціонерним товариством УкрНДІСГОМ використані комп’ютерна програма та база даних при розробці нових і модернізації існуючих машин для вирощування та збирання врожаю цукрових буряків, кукурудзи та інших просапних культур.
Застосування методів обґрунтування вибору комплексів машин в господарствах, де проводилися виробничі дослідження дозволило зменшити питомі витати ресурсів по цукрових буряках більш як на 280 грн./га, що складає 24%, додатково отримати 7,6 ц/га соняшника, тобто збільшити його врожайність на 37%.
Результати досліджень по обґрунтуванню комплексів машин в рослинництві прийняті до впровадження Головним управлінням агропромислового розвитку обласної державної адміністрації для реалізації «Комплексної програми розвитку сільського господарства Харківської області у 2001–2005 роках та на період до 2010 року». Очікуваний економічний ефект 20...25 млн. грн.
Довідникз машиновикористання в землеробстві / В.І.Пастухов, А.Г.Чигрин, П.А.Джолос, В.І.Мельник, В.Ю.Ільченко, О.І.Анікеєв, М.О.Циганенко, С.І.Пастушенко. За ред. В.І.Пастухова. – Харків: ООО „Веста”, 2001. – 343 с.
Пастухов В.І. Якість механізованих технологічних операцій і біопотенціал польових культур/ Наукові рекомендації для працівників механізованого рослинництва. – Харків: Ранок-НТ, 2002. – 124 с.
Пастухов В.І. Енергетична оцінка механізованих технологій рослинництва. – Харків: Ранок-НТ, 2003. – 100 с.
Пастухов В.І. Тріада критеріїв збереження для оцінки техніки і технології в рослинництві. – Харків: Промпроект, 2003. –118 с.
Бойко А.І., Пастухов В.І. Вибір оптимального складу комплексу МТА для виробництва сільгоспкультур // Техніка АПК. Науково-технічний журнал. – 2006. – №3. – С.6–9.
Ковтун Ю.І., Лютинський В.Л., Зайцев А.С., Золотухін О.Є., Пастухов В.І., Качанов В.В., Абдула С.Л. Комп’ютерна інформаційна система “Сільськогосподарські культури – машини –трактори // Механізація сільськогосподарського виробництва. Зб. наук. пр. НАУ. Т-VІ. “Теорія і розрахунок с.-г. машин” – Київ: НАУ, 1999. – С. 159-161.
Ковтун Ю.І., Пастухов В.І., Результати досліджень агрегатування сільгоспмашин в господарських умовах тракторів ХТЗ і сільгоспмашин в господарських умовах // Зб. наук. пр. “Аграрний вісник Причорномор’я: Випуск 3. Мін АПК України, Одеська облдержадміністрація, Одеський державний с.-г. інститут – Одеса, 1999. – С. 519 – 524.
Пастухов В.І., Ковтун Ю.І., Качанов В.В. Використання в буряківництві комп’ютерної програми з питань агрегатування с.-г. техніки // Цукрові буряки. – 1999, № 5. – С. 16 – 17.
Абдула С.Л., Ковтун Ю.И., Пастухов В.И. Универсально-пропашной трактор // Сахарная свекла. – 1999. – № 8. – С. 18-20.
Ковтун Ю.І, Пастухов В.І. Агрегатування перспективних моделей тракторів //Сб. науч. тр. Харьковского государственного технического университета сельского хозяйства Серия “Тракторная энергетика в растениеводстве”. – Харьков, 2000. – С. 127 – 130.
Пастухов В.І. Концепція оптимізації машинно-тракторних агрегатів в умовах різнотипності господарів // Зб. наук. пр. національного аграрного університету “Механізація сільськогосподарського виробництва” Том VІІ – Київ: НАУ, 2000. – С. 107 – 111.
Пастухов В.І. Ситуація на ринку тракторів Лівобірежної України // Праці Таврійської державної академії. Міністерство аграрної політики України. Наукове фахове видання. Випуск 2. Том 17. м. Мелітополь, 2001. – С. 31 – 35.
Гудзь С., Ковтун Ю., Пастухов В., Лютинський В. Комп’ютерна програма з питань агрегатування та реалізації технологічних можливостей тракторів ХТЗ с.-г. призначення // Пропозиція. – 2000. – № 11. – С. 102 – 103.
Пастухов В.І. Обґрунтування програми досліджень впливу машинно-тракторного парку АПК на довкілля // Науково-теоретичний збірник. Вісник Державного агроекологічного університету. – Житомир, 2002. – С.128 – 132.
Пастухов В.І. Дослідження сучасного стану з агрегатування тракторів та сільгоспмашин // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Випуск 4. “Підвищення надійності відновлюємих деталей машин”.– Харків, 2000. – С. 201 – 206.
Пастухов В.І. Оценка качества работы машин.// Ежемесячный научно-производственный журнал “Сахарная свекла”. – 2001. – №9 – С. 21 – 23.
Пастухов В.І. Техніко-експлуатаційні показники роботи різних агрегатів у виробничих умовах/ Українська академія аграрних наук. Національний науковий центр “Інститут механізації та електрифікації сільського господарства” Міжвідомчий тематичний науковий збірник “Механізація та електрифікація сільського господарства”. Випуск 85. Глеваха, 2001. – С. 221 – 225.
Пастухов В.І Якість роботи сільгоспмашин і біопотенціал сільгоспкультур // Науково-технічний журнал ”Техніка АПК” № 5 – 6 (545-546). – 2001. – С. 19 – 25.
Пастухов В.И. Энергетическая оценка как один из основных показателей оптимизации машинно-тракторных агрегатов в растениеводстве // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Випуск 6. “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України”. Харків, 2001. – С. 195 – 199.
Пастухов В.І. Задачі аграрної логістики машиновикористання/ Збірник наукових праць Національного аграрного університету. Механізація сільськогосподарського виробництва. Том Х. Видавничий центр НАУ. Київ, 2001. – С.214 – 222.
Пастухов В.І. Оптимізація МТА за критеріями збереженості біопотенціалу рослин, енерговитрат та екосистеми // Вісник Аграрної науки Причорномор’я. Миколаївська державна академія. Випуск 5. – Миколаїв, 2001. – С. 282 – 285.
Пастухов В.І. Особливості математичного моделювання функціонування машинно-тракторних агрегатів з врахуванням критеріїв часу, біопотенціалу, енергоресурсів і екологічної безпеки. Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Випуск 7. “Механізація сільсьгосподарського виробництва”. Харків, 2001. – С. 347– 352.
Пастухов В.І. Про оптимізацію критеріїв збереженості біопотенціалу рослин, енергоресурсів та екосистеми // Збірник наукових статей „Сільськогосподарські машини”. ЛДТУ. Випуск 10. Луцьк, 2002. – С. 180– 188.
Ільченко В.Ю, Пастухов В.І., Маленко Р.В. Енергетична і екологічна оцінка комплексу вітчизняних і зарубіжних машин для вологозберігаючої технології вирощування озимого ріпаку в степу України // Тракторная энергетика в растениеводстве. – Харьков, 2002. – С. 170 – 175.
Дзюба В.Н., Пастухов В.І. Обґрунтування складу комплексу машин для вирощування і збирання сільськогосподарських культур. Зб. наук. пр. НАУ „Механізація сільськогосподарського виробництва”. Том ХІІ. К.: НАУ – 2002. – С. 248 – 253.
Пастухов В.І. Модель задачі прийняття рішень за декількома критеріями при застосуванні МТА // Тракторная энергетика в растениеводстве. – Харьков, 2001. – С. 52 – 60.
Пастухов В.І. Проблеми збереження енергоресурсів і екосистеми при механізованому рослинництві з елементами „точного землеробства”. Вісник Аграрної науки Причорномор’я. Миколаївський державний аграрний університет. Спеціальний випуск 4 (18). Том І. Миколаїв, 2002. – С.138 – 142.
Ковтун Ю.І., Пастухов В.І. Роль і частка фактору техніки в реалізації біопотенціалу сільськогосподарських культур // Вісник Аграрної науки Причорномор’я. Миколаївський державний аграрний університет. Спеціальний випуск 4(18). Том ІІ. Миколаїв, 2002. – С. 295 – 300.
Дзюба В.Н., Пастухов В.І. Розробка енергозберігаючих технологій на основі використання електронних таблиць // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Випуск 10. „Проблеми енергозбереження в АПК України”. Харків, 2002. – С. 437 – 440.
Пастухов В.І. Теоретичні основи і практичні рекомендації з технічного забезпечення реалізації біопотенціалу сільгоспкультур // Таврійська державна агротехнічна академія. – Вип. 2. – Мелітополь: ТДАТА, 2003. – С. 45 – 50.
Пастухов В.І. Граничні межі і фактичні дані впливу сільгосптехніки на довкілля // Зб. наук. пр. НАУ „Механізація сільськогосподарського виробництва. Том XV. К.: НАУ, 2003. – С. 129 – 134.
Пастухов В.І. Визначення імовірносних характеристик погіршення стану екосистеми при роботі МТА // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Випуск 20. „Механізація сільського виробництва”. Харків, 2003. – С. 255– 261.
Пастухов В.І. Визначення імовірносних характеристик коефіцієнта реалізації біопотенціалу сільськогосподарських культур/ Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Випуск 21. „Механізація сільського виробництва”. Харків, 2003. – С.261 – 268.
Пастухов В.І. Модель задачі визначення ефективності машиновикористання // Вісник аграрної науки. – 2004. –№2. – С. 46 – 48.
Пастухов В.І. Аналіз ресурсовитрат в енергетичному еквіваленті при механізованому виробництві сільгоспкультур // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України (Міністерство аграрної політики України. Науково-виробниче об’єднання по випробуванню та прогнозуванню техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва. Укр НДІПВТ). Збірник наукових праць. Випуск 6 (20). Книга 2. Дослідницьке, 2003. – С. 305 – 311.
Пастухов В.І. Формування та аналіз множин стратегій машиновикористання на основі логістики // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агроінженерні дослідження № 7. – Львів, 2003. – С. 14 – 22.
Пастухов В.І. Порівняння результатів моделювання роботи сільськогосподарських агрегатів при використання імітаційного статистичного та нормативного методів // Науково технічний журнал «Техніка АПК». – 2004. – № 10– 11. – С. 30 – 32.
В.І.Пастухов. Результати імітаційного моделювання функціонування сільськогосподарських агрегатів // Зб. наук. пр. Вінницького державного аграрного університету. Випуск 19. Вінниця, 2004. – С 224 – 234.
Пастухов В.І.Основні положення дослідження характеристик функціонування машинно-тракторних агрегатів при вирощуванні сільськогосподарських культу // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. Зб. наук. пр. Випуск 8 (22), кн. 1. – Дослідницьке, 2005. – С. 78 – 82.
V.I.Pastukhov Complex efficiency estimation of technologies and technical implrments // Tessdik samuel foiskola. Tudomanyos kozlemenyek. 2001.Tom. 1. No. 1. P.135 – 139.
Пастухов В.И. Энергетика, как составляющая триады оценочных показателей при решении проблем оптимизации машинно-тракторных агрегатов в растениеводстве // Polska akademia nauk oddzial w Lublinie. Teka komisji motorzacj i entrgetyki rolnictwa. Tom 1.- Lublinie-2001. – C. 213 – 217.
Спосіб прогнозування реалізації біопотенціалу сільгоспкультур при механізованих технологічних операціях: Д.п. 61244 А Україна, МКИ А01В79/00 В.І. Пастухов, Ковтун Ю.І., Путятін В.П. – Заявл.05.112002; Опубл. 17.11.2003, Бюл.№11.
Спосіб визначення раціонального складу агрегатів для польових робіт. Д.п. 47901А Україна, МКИ А01B49/00 В.І.Пастухов, В.П.Путятин. – Заявл.22.10.2001, Опубл. 15.07.2002, Бюл.№7.
Пристрій для моделювання графа агротехнологічного процесу. Д.п. 48638А Україна, МКИ G06F15/00 В.І.Пастухов, В.П.Путятин. – Заявл.30.10.2001, Опубл. 15.08.2002, Бюл.№8.
