Розробка моделі спільного функціонування агрегатів технологічної лінії прибирально -транспортного комплексу для оптимізації процесу збору врожаю

Маркуц, Вікторія Валеріївна
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8482
Повний запис метаданих
Поле DC	Значення	Мова
dc.contributor.advisor	Тарандушка , Людмила Анатоліївна	-
dc.contributor.author	Маркуц, Вікторія Валеріївна	-
dc.date.accessioned	2026-03-15T00:08:34Z	-
dc.date.available	2026-03-15T00:08:34Z	-
dc.date.issued	2024	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8482	-
dc.description.abstract	Об’єкт дослідження − технології та технічні засоби для збирання та транспортування сільськогосподарської продукції. Предмет дослідження − закономірності взаємодії прибиральних агрегатів та транспортних засобів з урахуванням їх просторового розташування та умов транспортування.. Мета дослідження − обґрунтування доцільності застосування перевальної технології транспортування шляхом використання прибиральнотранспортного комплексу зі змінними кузовами для сільськогосподарської продукції. Методи дослідження – теоретичні методи наукових досліджень, методи математичного моделювання, метод обчислювального експерименту. Проаналізовано збирально-навантажувальні транспортні технології та технічні засоби, Встановлено, що одним з шляхів підвищення рівня механізації транспортно-навантажувальних робіт є застосування транспортних агрегатів зі змінними кузовами, що забезпечують реалізацію комбінованого транспортування за різними технологічними схемами. Отримано математичні залежності для визначення прямих витрат, продуктивності та сумарних енерговитрат для збирально-транпортного комплексу в цілому та його окремих компонентів. Побудовано алгоритм процесу транспортування цибулі від комбайну до перевантажувального майданчика з подальшим перевантаженням змінних кузовів на шасі вантажного автомобіля. Встановлено, що при3 транспортуванні цибулі на великі відстані (50-90 км) оптимальним є застосування автопоїздів.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.title	Розробка моделі спільного функціонування агрегатів технологічної лінії прибирально -транспортного комплексу для оптимізації процесу збору врожаю	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Розташовується у зібраннях:	275 Транспортні технології (Транспортні технології (на автомобільному транспорті))
Файли цього матеріалу:
Файл	Опис	Розмір	Формат
Маркуц В.В..pdf Restricted Access		1.47 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії
Показати базовий опис матеріалу Перегляд статистики
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України 
 
Черкаський державний університет (ЧДТУ) 
 
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460, тел./факс (0472) 71 00 92 
 
 
 
                                  ЗАТВЕРДЖУЮ 
                                                                      зав. кафедри автомобілів та                 
                                                                      технологій їх експлуатації, професор     
                                                                          ______________ Л. А. Тарандушка 
                                                                          «___» __________________20__ р. 
 
 
 
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА 
 
 
РОЗРОБКА МОДЕЛІ СПІЛЬНОГО ФУНКЦІОНУВАННЯ АГРЕГАТІВ 
ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ЛІНІЇ ПРИБИРАЛЬНО-ТРАНСПОРТНОГО 
КОМПЛЕКСУ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ ЗБОРУ ВРОЖАЮ 
 
 
 
 
 
Керівник роботи: 
доцент кафедри АТЕ                                _______________     Л.А. Тарандушка 
                  (посада)                                                                                                     (підпис)                     (Ініціали, прізвище) 
  
 
Виконавець: 
студент 2 курсу, гр. мЗТТ-35                          ______________ 
спеціальності 275 – Транспортні                      
технології (на автомобільному транспорті)   _____________   В.В. Маркуц 
                                                                                                                         (підпис)                     (Ініціали, прізвище) 
  
 
 
 
 
 
 
2024 
2 
РЕФЕРАТ 
 
Кваліфікаційна робота магістра: 84 с., 4 р., 14 табл., 23 рис., 
19 літературних джерел. 
РОЗРОБКА МОДЕЛІ СПІЛЬНОГО ФУНКЦІОНУВАННЯ АГРЕГАТІВ 
ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ЛІНІЇ ПРИБИРАЛЬНО-ТРАНСПОРТНОГО 
КОМПЛЕКСУ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ ЗБОРУ ВРОЖАЮ. 
Об’єкт дослідження − технології та технічні засоби для збирання та 
транспортування сільськогосподарської продукції. 
Предмет дослідження − закономірності взаємодії прибиральних 
агрегатів та транспортних засобів з урахуванням їх просторового 
розташування та умов транспортування.. 
Мета дослідження − обґрунтування доцільності застосування 
перевальної технології транспортування шляхом використання прибирально-
транспортного комплексу зі змінними кузовами для сільськогосподарської 
продукції. 
Методи дослідження – теоретичні методи наукових досліджень, методи 
математичного моделювання, метод обчислювального експерименту. 
Проаналізовано збирально-навантажувальні транспортні технології та 
технічні засоби, Встановлено, що одним з шляхів підвищення рівня 
механізації транспортно-навантажувальних робіт є застосування 
транспортних агрегатів зі змінними кузовами, що забезпечують реалізацію 
комбінованого транспортування за різними технологічними схемами. 
Отримано математичні залежності для визначення прямих витрат, 
продуктивності та сумарних енерговитрат для збирально-транпортного 
комплексу в цілому та його окремих компонентів.  
Побудовано алгоритм процесу транспортування цибулі від комбайну до 
перевантажувального майданчика з подальшим перевантаженням змінних 
кузовів на шасі вантажного автомобіля. Встановлено, що при 
3 
транспортуванні цибулі на великі відстані (50-90 км) оптимальним є 
застосування автопоїздів. 
4 
ЗМІСТ 
 
ВСТУП ..................................................................................................................... 6 
РОЗДІЛ 1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ ...................................................................... 9 
1.1 Аналіз засобів прибирання та транспортування цибулі ............................... 9 
1.2 Аналіз досліджень з моделювання і оптимізації виробничих процесів в 
сільському господарстві ....................................................................................... 16 
1.3 Висновки до розділу 1 .................................................................................... 19 
РОЗДІЛ 2 МОДЕЛЮВАННЯ ПРИБИРАЛЬНО-ТРАНСПОРТНИХ 
ТЕХНОЛОГІЙ ....................................................................................................... 20 
2.1 Технологічні схеми прибирально-транспортного комплексу .................... 20 
2.2 Математична модель і алгоритм розрахунку продуктивності комбайну .. 35 
2.3 Розрахунок кількості транспортних засобів для обслуговування комбайнів
 ................................................................................................................................. 40 
2.4 Створення бази даних для підтримки розрахунків ...................................... 50 
2.5 Висновки до розділу 2 .................................................................................... 54 
РОЗДІЛ 3 АНАЛІЗ ТА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОПОНОВАНИХ 
ТЕХНОЛОГІЧНИХ СХЕМ .................................................................................. 55 
3.1 Програма і методика дослідження прибирально-транспортних комплексів
 ................................................................................................................................. 55 
3.2 Основні чинники, що визначають ефективність роботи прибирально-
транспортного комплексу ..................................................................................... 61 
3.3 Перевірка моделі на адекватність .................................................................. 63 
3.4 Аналіз результатів досліджень і моделювання виробничих процесів при 
прибиранні і транспортуванні цибулі ................................................................. 65 
3.5 Висновки до розділу 3 .................................................................................... 72 
РОЗДІЛ 4 ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРИБИРАЛЬНО-
ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕСУ ПРИ ТРАНСПОРТУВАННІ ЦИБУЛІ 
ЗМІННИМИ КУЗОВАМИ ................................................................................... 74 
4.1 Розрахунок економічних показників ............................................................. 74 
5 
4.2 Висновки до розділу 4 .................................................................................... 80 
ВИСНОВКИ ........................................................................................................... 81 
ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ ПОСИЛАННЯ .................................................................... 83 
 
 
  
6 
ВСТУП 
 
При вирощуванні сільськогосподарських культур найважливішими 
завданнями є скорочення втрат на стадіях транспортування, зберігання і 
реалізації продукції. Серед розмаїття сільськогосподарської культур, 
вирощуваних в країні, особливе місце належить цибулі. Особливою 
трудомісткістю при обробленні цибулі відрізняються прибираль-транспортні 
роботи, в яких протягом обмеженого часу бере участь велика кількість 
техніки [1]. Варто зазначити, що прибирально-транспортні роботи повинні 
здійснюватися за безперервним поточним принципом з операціями 
навантаження, транспортування і зберігання. Відступ від цього 
технологічного принципу неминуче призводить до великих якісних і 
кількісним втрат врожаю. У загальному комплексі зазначених робіт 
одночасно беруть участь безліч різнотипних збиральних, вантажно-
розвантажувальних і транспортних засобів, а також засобів зберігання [2]. У 
зв'язку з цим актуального значення має підвищення ефективності роботи всіх 
ланок, технологічного ланцюга від збору врожаю цибулі до його реалізації. 
Тому дослідження технологій збирання і транспортування, які забезпечують 
підвищення рівня механізації робіт і скорочення втрат, є, актуальним. 
За останні роки запропоновано нові методи і концепції по 
обґрунтуванню ресурсозберігаючих екологічно безпечних машинних 
технологій в сільському господарстві. Ці концепції включають в себе два 
блоки: синтез технологій та формування теоретичних основ підвищення 
ефективності всіх виробничих процесів технологій, що розробляються. 
Широке застосування знаходить багаторівневий системний підхід для 
розробки технологій та машин. Він особливо ефективний при оптимізації 
взаємопов’язаної роботи великої кількості різнотипних засобів механізації 
при умовах експлуатації, що змінюються, наприклад, збирально-
транспортного комплексу або ланки. Високопродуктивна спільна робота 
7 
різнотипних засобів неможлива без застосування сучасних методів 
математичного моделювання та оптимізації технологічних процесів. 
Дана робота спрямована на дослідження технологічного процесу 
збирання та транспортування сільськогосподарської продукції (на прикладі, 
цибулі) і обґрунтування його режимів і параметрів, так як існуючі в 
господарствах технології та технічні засоби транспортування не 
забезпечують оптимальних техніко-економічних показників роботи 
збирально-транспортних агрегатів. Розв’язання даної проблеми сучасними 
методами дозволить створити ефективну модель технологічного процесу для 
конкретного господарства. 
Мета дослідження – обґрунтування доцільності застосування 
перевальної технології транспортування шляхом використання прибирально-
транспортного комплексу зі змінними кузовами для сільськогосподарської 
продукції. 
Об'єкт дослідження – технології та технічні засоби для збирання та 
транспортування сільськогосподарської продукції. 
Предмет дослідження – закономірності взаємодії прибиральних 
агрегатів та транспортних засобів з урахуванням їх просторового 
розташування та умов транспортування. 
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні 
завдання: 
− аналіз та класифікація збирально-транспортних технологій і технічних 
засобів, що застосовуються в сільськогосподарському виробництві; 
− удосконалення математичної моделі роботи збиральних та 
транспортних засобів за різними технологічними схемами по 
маршруту «поле-сортувально-фасувальний пункт» із застосуванням 
змінних кузовів; 
− проведення досліджень для отримання основних техніко-економічних 
показників роботи збиральних та транспортних засобів; 
8 
− обґрунтування за допомогою математичної моделі раціональних 
параметрів збирально-транспортних комплексів машин для збирання 
цибулі; 
− визначення ефективності транспортно-технологічних процесів 
транспортування цибулі з використанням змінних кузовів. 
Методи дослідження – теоретичні методи наукових досліджень, методи 
математичного моделювання, метод обчислювального експерименту. 
Основні технічні параметри змінних кузовів можуть бути використано 
проектно-конструкторськими організаціями та науково-дослідними 
установами при розробці автотранспортних засобів. 
  
9 
РОЗДІЛ 1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ 
 
1.1 Аналіз засобів прибирання та транспортування цибулі 
 
Засоби для збирання цибулі. Механізоване проведення збирання 
цибулі в оптимальні терміни у відповідності до агротехнічних вимог має 
велике значення з точки зору зниження витрат праці, збереження товарних 
якостей продукції, запобігання втратам в момент прибирання та при 
подальшому зберіганні. Однак передумов до повного розв’язання цієї 
проблеми поки що не створено: Питанням механізованого прибирання та 
післязбиральної обробки цибулі присвячені роботи [1-5]. 
За однофазної технології цибуля витягується з ґрунту, сепарується та 
завантажується в: транспортний засіб. Однофазне збирання цибулі 
забезпечує скорочення агротехнічних строків збирання, зниження витрат 
праці та експлуатаційних витрат за рахунок зменшення кількості проходів 
збиральних машин, зменшення втрат і пошкоджень цибулі при збиранні. 
Проте прибирання цибулі частіше виконується за двофазною 
технологією, ніж за однофазною. Двофазна технологія містить наступні 
операції: 
− витягування цибулі з ґрунту з укладанням у валок для природного 
просушування і дозрівання; 
− підбірання валка цибулі з завантаженням у транспортний засіб для 
доставки на пункти післязбиральної доробки. 
 
Проведення операцій підбирання цибулі з валків йде по шляху все 
більшого скорочення частки ручної праці і може бути представлена 
наступним чином: 
− ручне підбирання цибулі з валків; 
− підбирання з частковою механізацією окремих операцій; 
10 
− повністю механізоване виконання операцій підбирання цибулі з 
валків. 
Ручне підбирання цибулі. Основний недолік ручного способу 
підбирання – великі витрати праці, низька продуктивність. Однак даний 
спосіб залишається поки єдиним можливим, коли ґрунт має вологість, що 
перевищує агротехнічно допустиму для механізованого прибирання (понад 
24%). 
Підбирання цибулі з частковою механізацією. Особливістю даного 
способу підбирання цибулі є те, що зібрана цибуля засипається в розставлені 
вздовж поля контейнери або на широкозахватні стрічкові транспортери, які 
переміщають її з лівого і правого боків до центру на вивантажний 
транспортер. 
В першому випадку по мірі накопичення контейнери вивантажують в 
транспортний засіб або завантажуються на платформу та доставляють на 
пункт післязбиральної доробки. При використанні широкозахватних 
стрічкових транспортерів, що навішуються на трактор, цибуля з 
вивантажувального транспортера надходить в транспортний засіб, що 
рухається за агрегатом. 
Найбільш високий рівень механізації збирання цибулі в Угорщині, 
Великобританії, Нідерландах, Німеччині, США, Японії і Австралії, 
Узагальнення характерних ознак і, технологічних схем машин, що 
застосовуються в цих країнах, дозволяє класифікувати їх на підбирачі і 
збиральні машини підкопувально-сепаруючого типу, що оснащені 
вивантажним транспортером. Найбільшого поширення набули збиральні 
машини, оснащені вивантажним транспортером – від найпростіших 
збиральних до складних самохідних машин. 
Однією з причин низької механізації процесу підбирання цибулі є 
складність виокремлення ґрунтових домішок від продукту, зміст яких 
агротехнічними вимогами допускається до 20%. Проведений за 
літературними джерелами аналіз конструкцій і технологічних схем 
11 
цибулезбиральних машин, що випускаються зарубіжними фірмами, показує, 
що найбільш поширеним є підкопувально-сепаруючий тип. За призначенням 
і способом агрегатування їх можна розділити на наступні групи: 
− універсальні і спеціальні (підбирачі); 
− причіпні та самохідні. 
Підбирачі цибулі розроблялися для механізації наступних процесів 
збирання цибулі - підбору цибулин з валків і перевантаження їх у тару або 
транспортний засіб. Першою цибулезбиральною машиною, розробленої в 
нашій країні на початку 60-х років, була навісна універсальна машина УЛШ-
2М. Однак УЛШ-2М не отримала широкого поширення через малу 
продуктивності. З 1971 р був освоєний випуск універсальної, напівнавісної 
цибулезбиральної машини ЛКГ-1,4 (рис. 1.1), що агрегується з тракторами 
тягового класу 14 кН. Вона призначена для збирання цибулі, посадженої на 
рівній та гребеневій поверхні. 
 
 
1 – гвинтовий механізм регулювання глибини підкопування; 2 – переднє 
решето грохоту; 3 – регульована підвіска; 4 – заднє решето грохоту; 5 – 
грудкодавильні балони; 6 – поздовжній елеватор; 7 – поперечний елеватор; 
8 – завантажувальний транспортер 
Рисунок 1.1 – Схема цибулезбиральної машини ЛКГ-1,4 
 
Машина ЛКГ-1,4 працює наступним чином: під час руху леміш зрізає 
пласт землі разом з цибулею та подає його на решета грохоту, де основна 
12 
частина ґрунту просіюється. Маса, що залишилася, надходить до 
грудкодавителя, яким руйнуються маломіцні ґрунтові грудки. Грунт, що при 
цьому утворюється, просіюється і остаточно відділяється від цибулі на 
поздовжньому елеваторі, а цибулини укладаються в валки на поверхню, поля. 
Маса, що підбирається, подається завантажувальним елеватором в 
транспортні засоби, які йдуть поруч. 
Якісна робота цибулезбиральної машини ЛКГ-1,4 забезпечується при 
належній підготовці поля. Воно повинно бути незасміченим, з рівним 
рельєфом (поперечний ухил не більше 5°). Оптимальна вологість ґрунту, 
повинна становити 20 ... 22%. Цибуля перед прибиранням повинна бути 
дозрілою. Машину слід агрегатувати з трактором, ширину колії передніх і 
задніх коліс якого встановлюють 1,4 м. 
Фірма, «Ексцельсіор" (Нідерланди) випускає машину ТСЮ-3-71, її 
особливістю є наявність ручного вибору ґрунтових домішок. У цій машині 
викопування цибулин здійснюється, як і в машинах ЛКГ-1,4, лемішем, що 
коливається. Машина ТСЮ-3-71 напівнавісна, агрегатується з тракторами 
потужністю не менше 26 кВт. Вона складається з лемішу, що коливається з 
ексцентриковим валом і шатунами, основного та каскадного пруткових 
елеваторів, підйомного транспортера, решета грохоту, поперечного 
вивантажувального транспортера, ходових коліс, майданчика для розміщення 
допоміжних робітників. Леміш являє собою ріжуче лезо, що встановлене 
попереду пруткової решітки, тому вже тут частина землі просівається. Леміш 
разом з решетом представляє собою двохмасну систему, що коливається та 
приводиться до руху одним ексцентриковогоим валом. При цьому леміш і 
решето коливаються в протифазі. Ширина захоплення лемішу в звичайному 
стані становить 1,2 м і може бути збільшена до 1,4 м за допомогою 
сферичного диску, що закріплений у бічній частині лемішу. 
Відмінною особливістю машини УНІМАШ (рис. 1.2) Угорського заводу 
«Ходгеп» є наявність вальцьового очищувача в поєднанні з повітряним 
вентилятором: Ці робочі компоненти забезпечують в процесі роботи 
13 
практично повне відділення рослинних домішок, а при підборі валків цибулі 
– часткове відділення бадилля від цибулин . 
 
1 – підкопувальні диски; 2 – перший прутковий елеватор; 3 – другий 
(основний) прутковий елеватор; 4 – вентилятор; 5 – поперечний стрічковий 
транспортер; 6 – скатний лоток; 7 – вальцьовий бадиллявідокремлювач; 8 – 
завантажувальний транспортер 
Рисунок 1.2 – Схема цибулезбиральної машини УНІМАШ 
 
Прибирання лука машиною УНІМАШ здійснюється наступним чином: 
цибулини з шаром ґрунту підкопуються дисками і передаються стрічковим 
живильником дисків на перший прутковий елеватор. Глибина підкопування 
при цьому встановлюється спеціальним гідроциліндром опорних коліс. На 
першому прутковому елеваторі відбувається часткове відділення домішок 
ґрунту, а решта маса передається на другий прутковий елеватор, де 
піддається інтенсивної вібрації. Встановлений над елеватором гумовий 
стрічковий грудкодавитель притискає грудки землі до пруток, в результаті 
чого грудки землі руйнуються і відокремлюються від цибулин. 
Слід зауважити, що надійність і якість роботи машин з вальцьовими 
очищувачами значно залежать від типу та стану ґрунту, засміченості поля, 
сорту та ступеня дозрівання цибулі. Тому в останній моделі машини (Х6Ф) 
заводу «Ходгеп» вальцьовий очищувач відсутній, а для видалення рослинних 
домішок замість нього встановлено над елеватором два зубчастих вальці, що 
обертаються в зустрічному напрямку. 
14 
За кордоном застосовують машини для прямого комбайнування (з 
доопрацюванням цибулі до товарного вигляду на машині). Прикладом є 
машина фірми «Парма» (США), відмінною рисою якої є двох'ярусна 
компоновка робочих елементів. Цибулезбиральна машина фірми «Парма» 
може прибирати цибулю прямим комбайнуванням при однофазному збиранні 
або підбирати цибулини з валків при двофазному способі збирання. 
Цибулезбиральна машина фірми «Парма» причіпна, одночасно прибирає 
чотири рядка, агрегатується з колісними тракторами потужністю 37-52 кВт, 
Чисельність обслуговуючого персоналу 3-5 чоловік, в тому числі один 
тракторист. 
За кордоном на збиранні цибулі широко застосовують універсальні 
корені клубнеуборочние машини: «Амак Д2» (рис. 1.3), що випускається 
фірмами «Йонге» (Нідерланди), «Дельфос» (Франція), «Бенедикт» 
(Велікобрі¬танія); машини фірм «Хестайр Харвестер», «Кейс Агрікультурал» 
(Великобританія), модифікація картоплезбирального комбайна ДС-80 фірми 
«Грімм» (ФРН). 
 
1 – дискові ножі; 2 – леміш; 3 – основний елеватор; 4 – другий елеватор; 5 – 
валик бадиллявідокремлювача; 6 – гвинтовий очищувач; 7 – 
навантажувальний транспортер; 8 – бадилляпритискаючі пальці; 9 – 
розподільна решітка 
Рисунок 1.3 – Схема універсальної кореневаклубнезбиральної машини «Амак 
Д2» 
 
15 
Широке впровадження цибулезбиральних комбайнів та 
цибулесортувальних пунктів сприяло значному підвищенню продуктивності 
праці під час збирання врожаю. 
Транспортування цибулі. В останні роки в ряді господарств нашої 
країни впроваджується і добре зарекомендувало себе транспортування цибулі 
в контейнерах. Використовується пристрій системи ВІМЛІФТ з набором 
змінних кузовів і платформ, призначених для перевезення різних 
сільськогосподарських вантажів. За допомогою гідравлічного пристрою 
змінний кузов опускається на землю з шасі автомобіля для розвантаження і 
навантаження, а також піднімається назад на платформу автомобіля. Крім 
того за допомогою цього пристрою кузов або платформу можна перекидати 
самоскидним способом. 
Досвід використання автомобілей типу КамАЗ з пристрієм ВІМЛІФТ та 
змінними кузовами показує значне підвищення продуктивності від 
збиральних машин. При збиранні врожаю система ВІМЛІФТ з набором 
змінних кузовів дозволяє не тільки скоротити непродуктивні простої 
автомобілів, що пов'язані з очікуванням завантаження, але і зменшити 
кількість перевезень, що істотно знижує механічні пошкодження 
сільськогосподарських продуктів, що обумовлює їх придатність до тривалого 
зберігання. 
При транспортуванні цибулі в контейнерах застосовується наступна 
транспортно-технологічна схема. Навантаження контейнерів на полях 
здійснює навантажувачами типу ПГ-0,8. В якості рухомого складу 
використовують автомобілі з універсальною бортовою платформою. 
Кількість контейнерів повинна відповідати вантажопідйомності рухомого 
складу. Розрахунки показують, що впровадження комплексу заходів по 
масовим контейнерним перевезенням підвищують продуктивність 
автотранспорту на 20%. 
 
 
16 
1.2 Аналіз досліджень з моделювання і оптимізації виробничих процесів 
в сільському господарстві 
 
Математичною базою інтенсивного розвитку методів моделювання 
виробничих процесів послужили досягнення в таких нових напрямах 
математики, як лінійне і нелінійне програмування, геометричне і динамічне 
програмування, дослідження операцій [6,7]. 
Важливе значення при моделюванні виробничих процесів має також 
врахування імовірнісного характеру зміни діючих факторів [6,7]. 
Складовою частиною дослідження операцій є теорія масового 
обслуговування, що базується на марківських випадкових процесах. 
Найбільш вклад в цю галузь науки був внесений роботами [8]. 
На підставі вказаних загальних методів почали розвиватися методи 
оптимального проектування, сільськогосподарських виробничих процесів з 
використанням теорії масового обслуговування (ТМО).  
У роботі [9] вперше була показана принципова можливість розгляду 
потоків вимог на обслуговування сільськогосподарських агрегатів як простих 
пуассоновських, з подальшим застосуванням методів теорії масового 
обслуговування. Методи ТМО в роботах того часу застосовувалися до 
сільськогосподарських виробничих процесів, а в роботах [10, 11] – до робіт 
по технічній експлуатації машин, зокрема тракторів. 
Автор [19], застосував комплексний підхід до задач проектування 
сільськогосподарських виробничих процесів, коли разом з оптимізацією 
систем масового обслуговування розв’язувалися задачі обґрунтування 
оптимальних термінів виконання різних операцій. 
Подальший розвиток методів оптимального проектування 
сільськогосподарських виробничих процесів на основі теорії масового 
обслуговування відбувалося шляхом поглибленого взаємозв'язаного 
дослідження усіх ланок, відповідних технологічних ліній. Найбільш 
глибокими і важливими дослідженнями такого характеру є роботи [4, 13]. 
17 
Оскільки теорія, про пропускну здатність систем, оперує тільки цілком 
певними випадковими процесами, а саме, марківськими процесами, то 
встановити, деякі характеристики функціонування прибирально-
транспортних систем вдається тільки для найбільш простих форм їх 
організації. 
В роботі [4] дослідив транспортні процеси при збиранні силосних 
культур. За критерієм диференціальних витрат визначено й обґрунтовано 
оптимальні межі застосування різних технологічних схем перевезень. 
Аналогічні дослідження проведені в роботі [9] для комбайнового 
прибирання зернових культур і картоплі. В якості критерію ефективності 
було обрано сумарні приведені витрати. На підставі імітаційного 
моделювання дано рекомендації для оптимізації кількості машин. 
Автор [14] розглядає технологічну взаємодію машин під час збирання 
зернових культур як функціонування мережі масового обслуговування, що 
складається з ряду взаємозв'язаних систем. Для технологічних схем 
розроблено системи диференціальних рівнянь, що описують усі можливі 
стани машин в кожній мережі та умову переходу з одного, стану в інший.  
Дослідженням потокової технологічної лінії з використанням оборотних 
причепів (напівпричепів), контейнерів під час прибирання зернових культур 
займалися автори [5, 15]. На основі теорії масового обслуговування і, 
статистичних випробувань визначена місткість накопичувачів, що 
забезпечують погоджену роботу машин, що входять в прибирально-
транспортний комплекс. 
Питання транспортування зерна в період збирання, розробки різних 
транспортних схем і включення транспортних засобів в збиральний комплекс 
досліджено в роботах [1, 16-18]. 
Значне число публікацій, присвячених збирально-транспортному 
процесу, пояснюється тим, що перехід від механізації окремих робіт до 
комплексної механізації вимагає такої організації всіх машин, що приймають 
участь в процесі, яка гарантувала б їх ритмічну роботу. Авторами 
18 
пропонуються різні схеми, алгоритм і моделі для оптимального проектування 
транспортних ланок, що забезпечують узгодженність дії збиральних і 
транспортних засобів. 
У роботі [19] розглядаються питання оптимального комплектування 
прибирально-транспортних груп. Відзначається, що групове використання 
прибиральної техніки порівняно з розрізненою роботою комбайнів і 
закріпленням, за ними індивідуального транспорту для відвезення зерна є 
прогресивнішою формою організації прибиральних робіт, оскільки дозволяє 
закріпити за групою комбайнів меншу кількість транспортних засобів, без 
порушення ритмічності і узгодженості роботи усієї прибирально-
транспортної групи. В силу впливу зовнішніх випадкових чинників така 
система нестійка. 
За даними [19] час заповнення бункера комбайна розглядається як 
випадкова величина; розподілена за випадковим законом. Використовуючи 
методи математичної статистики, автор пропонує формули для розрахунку 
математичного очікування простоїв комбайна при двох автомашинах. 
Можливості застосування аналітичних методів теорії масового 
обслуговування для опису закономірностей роботи машинно-тракторних 
агрегатів і потокового методу прибирання, розглядаються в роботах [16, 17]. 
Проте на практиці сільськогосподарського виробництва 
використовуються досить складні (по структурі і організації робіт) потокові 
процеси, в яких продукт послідовно проходить декілька стадій обробки 
(транспортування) або організації процесу. Опис таких складних 
технологічних процесів аналітичними методами викликає серйозні труднощі, 
і автори роботи [9], розглянувши можливості аналітичних методів, вказують 
на їх обмеженість. 
У дослідженнях [18] та [11] процес взаємодії прибиральних машин з 
транспортними засобами розглядався як система масового обслуговування з 
очікуванням. 
19 
З результатів аналізу літературних джерел стосовно сучасних методів 
математичного моделювання виробничих процесів в цілому витікає, що, не 
дивлячись на їх велику кількість, вони відносяться до інших видів 
виробничих процесів і безпосередньо не можуть бути використані під час 
прибирання і транспортування цибулі. 
Наукові дослідження в області моделювання і оптимізації виробничих 
процесів виконано стосовно інших сільськогосподарських культур, що 
викликає необхідність комплексних розробок по підвищенню ефективності 
робіт по прибиранню і транспортуванню цибулі. 
 
1.3 Висновки до розділу 1 
 
1) Підвищення ефективності виробничих процесів при збиранні і 
транспортуванні врожаю цибулі на основі сучасних методів моделювання та 
оптимізації за критеріями ресурсозбереження є актуальною задачею. 
2) Транспортування цибулі пов'язано з великими витратами праці, 
фінансових і матеріальних ресурсів, тому для їх ефективної рентабельної 
роботи необхідно застосування сучасні методи на основі моделювання та 
оптимізації відповідних технологічних операцій. 
3) Наявні наукові дослідження в області моделювання та оптимізації 
виробничих процесів виконано стосовно до інших галузей. 
  
20 
РОЗДІЛ 2 МОДЕЛЮВАННЯ ПРИБИРАЛЬНО-ТРАНСПОРТНИХ 
ТЕХНОЛОГІЙ 
 
Структурна схема математичної моделі розрахунку ефективності 
застосування змінних кузовів в прибирально-транспортному комплексі 
представлена на (рис. 2.1). 
Початкові передумови розробки моделі полягають в наступному: 
− модель функціонування прибирально-транспортного комплексу 
будується відповідно до прибирання цибулі;  
− у складі прибирального комплексу застосовуються найбільш 
перспективні в сільському господарстві комбайни по прибиранню 
цибулі;  
− маса змінного кузова і його вартість приймається як функціональна 
залежність від його вантажопідйомності (місткості кузова);  
− критеріями вибору оптимальних параметрів змінного кузова є 
техніко-економічні показники його роботи за 3-ма схемами 
транспортування цибулі, що описано нижче;  
− початкові складові економічних показників (зарплата, вартість 
пального, відрахування на ремонт, амортизацію і тому подібне) 
приймаються відповідно до діючих стандартів і норм на період 
розрахунків; 
− функціонування роботи комбайнів не оцінюється, і вони 
розглядаються як постачальники врожаю цибулі зі сталим темпом 
прибирання за зміну.  
 
2.1 Технологічні схеми прибирально-транспортного комплексу 
 
Для перевірки адекватності розробленої математичної моделі і 
алгоритму, за яким вона реалізується, дослідженням передбачені наступні 
технологічні схеми:  
21 
Загальна постановка задачі та вихідні передумови
Характеристика поля
Вихідні параметри поля, що можуть варіюватися
Характеристика комбайну
Вихідні параметри комбайну, що можуть варіюватися
Характеристика змінного кузова та автомобіля
Вибір обмежень та припущень
Вихідні параметри, що варіюються
Варіантні оптимізаційні розрахунки та їх аналіз
Рекомендації по параметрам змінного кузова в залежності від складу 
прибирально-транспортного комплексу  
Рисунок 2.1 – Структурна схема математичної моделі 
 
Перша схема прямоточна.  
До комбайна, із заповненим бункером під'їжджає автомобіль самоскид 
або бортовий і виконується вивантаження цибулі. Якщо місткість кузова 
може вмістити декілька бункерів, то автомобіль чекає наступного 
вивантаження бункера, інакше відвозить зібраний врожай на місце його 
розвантаження, наприклад, на сортувально-фасувальний пункт (СФП). 
Друга схема перевалочна з використанням змінних кузовів. 
В даній транспортувальній схемі прибирання цибулі від комбайна до 
розвантажувального майданчика на краю поля виконується трактором типу- 
22 
Т-150К з причепом MAC-102 і змінним кузовом НБ-13. Змінний кузов з 
цибулею за допомогою системи ВІМЛІФТ, яка вмонтована в причіп, 
спускається на землю, а порожній встановлюється на причіп. Заповнений 
цибулею змінний кузов встановлюється на платформу автомобіля типу 
КамАЗ, також оснащеного системою ВІМЛІФТ, і транспортується на місце 
вивантаження в господарстві, де робиться зважування, оформлення 
документів і опускання з шасі автомобіля на землю. Далі автомобіль 
встановлює один із порожніх кузовів на шасі та транспортує на 
розвантажувальний майданчик поля. Розвантаження заповнених цибулею 
змінних кузовів у міру звільнення бункера сортувально-фасувального пункту 
проводиться закріпленим за пунктом автомобілем. 
Третя схема перевалочна, з використанням автопоїзда. 
У цій схемі транспортування цибулі від комбайна до 
розвантажувального майданчика на краю поля здійснюється, як і в другій 
схемі. В цій технології транспортування цибулі від краю поля проводиться 
автопоїздом, який складається з автомобіля типу КамАЗ, причепа MAC-102 і 
змінних кузовів. Змінний кузов з цибулею за допомогою системи ВІМЛІФТ, 
яка вмонтована в причіп, спускається на землю, а порожній встановлюється 
на причіп. Заповнені цибулею змінні кузови встановлюються на шасі 
автомобіля типу КамАЗ і причіп MAC-102, що оснащені системою 
ВІМЛІФТ, транспортуються на місце вивантаження в господарстві.  
Завданням роботи є підтвердження гіпотези про оптимальність третьої 
схеми і виявлення, за яких господарських умов вона буде ефективною. 
Характеристика машин прибирально-транспортного комплексу. До 
основних початкових даних віднесені: щільність цибульної купи, що 
поступає у бункер комбайна, продуктивність і робоча швидкість комбайна, 
зміна відстаней і швидкостей перевезення цибулі в допустимих межах для 
даної зони. 
В моделюванні технологічного процесу, що досліджується в якості 
прибиральної машини прийнятий причіпний комбайн SE 150-60 фірми 
23 
Grimme (Німеччина). Комбайн агрегується з тракторами класу 3040 кН типу 
Т-150К. Прибирання цибулі здійснюється безпосередньо, тобто зібраний 
врожай цибулі після проходження через очисні транспортери комбайна та 
інспекційний стіл поступає у бункер. 
Технічні характеристики комбайна і перелічені вище трактори для 
прибирання цибулі приведені в таблицях 2.1 і 2.2. 
Таблиця 2.1 – Технічна характеристика комбайну SE 150-60 
Показник Позначення Значення 
Тип комбайна Idk причепний 
Клас тяги енергетичного засобу, кН Klt 30-40 
Ширина захоплення комбайна, м  Вш 1,6 
Місткість бункера, м3 ����б 6 
Маса, кг ����к 9350 
Довжина, мм L 11200 
Ширина, мм W 3000 
Висота, мм H 3700 
Ширина вивантажувального Вт 1,4 
транспортера, м  
Швидкість руху вивантажувального vт 0,5 
транспортера, м/с 
Максимальний кут нахилу ����тax 15° 
вивантажувального транспортера 
Мінімальний кут вивантажувального ����тin 5° 
транспортера 
Швидкість робоча, км/год: Vr 4 
Експлуатаційна продуктивність, га/год.: Wгод 0,8 
Продуктивність вивантажного Qш 20 
транспортера, т/год. 
Вартість, грн. Вк 3000000 
Річне завантаження (по аналогії з Тк 300 
вітчизняними картоплезбиральними 
комбайнами), год 
Тривалість вивантаження (за даними tв 1 
хронометражу), хв. 
 
 
24 
Таблиця 2.2. – Технічна характеристика тракторів 
Показник Позначення Значення 
Т-150К JD 7820 JD 8100 
Потужність двигуна, кВт ����е 121,32 136,0 119,0 
Питома витрата палива, �������� 0,178 0,189 0,189 
кг/кВт-год 
Експлуатаційна маса, кг �������� 8050 7772 8125 
Транспортна швидкість,     
км/год:     
з вантажем ����тв До 30 До 30 До 30 
без вантажу ����тб До 30 До 50 До 50 
Вартість, грн. В���� 1080750 1425550 1548000 
Амортизаційні Атв 0,11 0,11 0,11 
відрахування, % 
Відрахування на ремонт, % Атр 0,10 0,10 0,10 
 
Для транспортування врожаю необхідно застосовувати, низькобортний 
змінний кузов. В усіх трьох технологічних схемах для моделювання 
функціонування транспортного комплексу при транспортуванні цибулі 
використані великовантажні автомобілі КамАЗ-53215 і КамАЗ-53205. Їх 
технічні параметри приймаються за паспортними даними« автомобіля, і 
наведено в таблиці 2.3. 
У перевалочній технології відвезення врожаю цибулі здійснюється у дві 
фази. У першій фазі досліджується відвезення врожаю цибулі від 
збирального комбайна трактором Т-150К з причепом MAC-102 і змінним 
кузовом НБ-13 місткістю 13-м3 до розвантажувального майданчика, а у 
другій фазі – транспортування врожаю здійснюється автомобільними шасі на 
базі КамАЗ-53205, оснащених системою ВІМЛІФТ. 
Система ВІМЛІФТ призначена для перевезення і зберігання 
сільськогосподарських вантажів при малій кількості транспортних засобів. У 
25 
системі змінних кузовів шасі відділяється від навантажувально-
розвантажувальної фази: транспортний засіб (шасі) працює, а кузови 
очікують. 
Таблиця 2.3 – Технічні характеристики автомобілів 
Показник Позначення Значення 
Новий Базовий 
КамАЗ КамАЗ-53215 
53205+МПР-1 
Потужність двигуна, кВт ����е 240 240 
Вантажопідйомність, т �������� 8,9 12 
Споряджена маса, кг ����ас 6,52 8,35 
Повна маса, кг Мап 15,60 19,36 
Вартість, грн. Ва 679200 708520 
Витрата палива, кг на ����ак 46,2  
100км 
Витрата палива, кг/год. ����ач 37,0  
Річне завантаження, Таг 1800 1800 
година 
Транспортна швидкість,    
км/год:    
з вантажем ����ав 32,9 29,6 
без вантажу ����аб 35,5 39,5 
Амортизаційні Аав 10 10 
відрахування, % 
Відрахування на ремонт, % Аар 14,3 14,3 
 
Основні технічні дані по причепу і змінному кузову приведені в таблиці 
2.4. 
26 
Показники, що характеризують прибирально-транспортний комплекс, 
необхідні для моделювання, приймаються по нормативних матеріалах і 
зведені в таблицю 2.5. 
Таблиця 2.4 – Характеристика тракторного причепа МАС-102 та НБ-13 
Показник Позначення Значення 
МАС-102 НБ-13 
Вантажопідйомність, т ����п(ск) 9,5 12 
Місткість змінного кузова, м3 ��������к - 13 
Довжина, мм - 8260 5450 
Ширина, мм - 2500 2500 
Висота, мм - 1925 1568 
Експлуатаційна маса, кг М���� 6100 1980 
Транспортна швидкість в полі,    
км/год. 
з вантажем по стерні ����тв До 15 - 
без вантажу по стерні ����тб До 20 - 
Відпускна вартість заводу, Вт 1080750  
грн. 
Амортизаційні відрахування Атв 14,2 14,2 
% 
Відрахування на ремонт % Атр 13 13 
Відрахування на зберігання, % Атз 10 10 
Обслуговуючий персонал, ос. Ор 1  
Час, с:   Не більше 
підйому кузова з опорної ����п - 150 
поверхні 
зняття кузова на опорну ����з - 150 
поверхню 
 
27 
Таблиця 2.5 – Вихідні дані умов прибирання та транспортування цибулі 
Найменування показників Значення за технологіями 
Перша Друга Третя 
Загальна площа культури, що 70 70 70 
прибирається, га 
Довжина гону, м 450 450 450 
Врожайність цибулі, ц/га 30-70 30-70 30-70 
Щільність цибульної купи, кг/м3 850 850 850 
Радіус перевезення цибулі, км     
  
комбайн-розвантажувальний майданчик  - 600 - 
розвантажувальний майданчик – СФП  - 50-90 50-90 
комбайн – СФП 50-90 - - 
Склад прибирально-транспортного комплексу: 
Збирання цибулі Т-150К+ Т-150К+ Т-150К+ 
SE 150-60 SE 150-60 SE 150-60 
транспортування цибулі:   Т-150К+МАС- Т-150К+МАС-
комбайн - розвантажувальний 102+НБ-13 102+НБ-13 
майданчик 
транспортування цибулі: - КамАЗ53205+ КамАЗ53205+
розвантажувальний майданчик - МАС-102+НБ- МАС-102+НБ-
сортувально-фасувальний пункт  13 13 
транспортування цибулі: комбайн - КамАЗ- - - 
сортувально-фасувальний пункт 53215  
 
Оцінка ефективності застосування транспортних засобів із 
самоскидними змінними кузовами. Ефективність застосування нової 
техніки досліджувалось під час виконання технологічного процесу 
прибирання цибулі в сільськогосподарському товаристві з обмеженою 
відповідальністю «Агрокомплекс "Степанецьке"», що функціонує в 
Черкаській обл., Канівський район, селище Степанецьке. 
До основних показників порівняльної економічної оцінки нової техніки 
віднесено:  
− економія сукупних грошових коштів (на одиницю напрацювання, 
річна);  
− економія витрати праці (на одиницю напрацювання, річна);  
− термін окупності додаткових капітальних вкладень;  
28 
− індекси собівартості, продуктивності праці, потреби в робочій 
силі, потребі в паливі, у відсотках до базового варіанту. 
Прямі експлуатаційні витрати грошових коштів на одиницю 
напрацювання обчислюють за формулою:  
 
І = З + П + Р + А + Ф, 
 
де витрати засобів, грн./од. напрацювання, на:  
З – оплату праці обслуговуючого персоналу; 
П – паливно-мастильні матеріали;  
Р – ремонт і технічне обслуговування;  
А – амортизацію;  
Ф – інші прямі витрати засобів на основні і допоміжні матеріали. 
Витрати коштів на оплату праці обслуговуючого персоналу обчислюють 
за формулою:  
Л ∙ Т ∙ К
З = з
����  
зм
 
де Л  – число обслуговуючого персоналу, ос.;  
����зм – продуктивність за 1 годину змінного часу, т/год;  
Т  – тариф оплати праці обслуговуючого персоналу, грн./люд.-год;  
Кз – коефіцієнт нарахувань на зарплату при різних формах оподаткування. 
 
Витрати засобів на паливно-мастильні матеріали обчислюються: 
 
П = ����п ∙ Цп ∙ ����вмм 
 
де ����п – питома витрата палива, кг/од. напрацювання;  
Цп – ціна 1 кг палива, 24,2 грн./кг;  
����вмм – коефіцієнт обліку вартості мастильних матеріалів. 
29 
Для розрахунку витрати палива трактором при агрегатуванні комбайну 
для збирання цибулі необхідно визначити сумарний тяговий опір робочих 
вузлів, що здійснюють підкопування земельно-цибульного пласта і сили на 
привід транспортерів від трактора. Тяговий опір комбайна визначається з 
виразу: 
����м = ����м ∙ (����м + ����м ∙ ����пер) 
 
де ����м – ширина захоплення робочих вузлів, м;  
����м – маса комбайна, кг;  
����м – опір комбайна, кг/м;  
����пер – коефіцієнт перекочування комбайна.  
Опір від приводу транспортерів комбайна рівний: 
 
����
���� = вом ∙ ղм
вом ����р ∙ ղ
 
вом
 
де ����вом – потужність на привід тягово-приводної машини (30-40кВт);  
ղм – механічний ККД приводу (ղм = 0,90...0,92);  
����р – робоча швидкість МТА, м/с;  
ղвом – ККД вал відбору потужності (ВВП) (приймаємо ղвом = 0,93). 
Звідси сумарний опір збирального агрегату буде рівний: 
 
���� = ����за ∙ ����м + ����м + ����вом 
 
����за – маса збирального агрегату; 
����м – коефіцієнт опору перекочування трактора. 
Враховуючи ту обставину, що в процесі збирання цибулі комбайн 
пропускає через свої очисні транспортери ґрунтово-цибульну купу зі 
швидкістю до 300 кг/с залежно від врожайності і щільності ґрунту, а 
щільність купи досягає 2 т/м3, необхідно синхронізувати робочу швидкість ����р 
30 
збирального агрегату з пропускною спроможністю комбайна ��������. Враховуючи 
це, робочу швидкість визначаємо за формулою: 
 
����р = 3,6∙��������      (2.1) 
����гр∙ℎ∙����∙����м∙����к
 
де �������� – пропускна здатність комбайна 250-300 кг/с; 
����гр – коефіцієнт гребнистості, для цибулі – 0,3-0,5;  
h – глибина підкопування, м;  
Вм – ширина захвату комбайна, м;  
����к – щільність грунтово-цибульної купи 1500-2000 кг/м3;  
���� – коефіцієнт використання ширини захоплення – 0,9.  
Витрати грошових коштів Зра на ремонт і техобслуговування – Р та 
амортизацію нової техніки – А приймаються за нормами відрахувань від ціни 
і обчислюються за формулою: 
 
Б ∙ (А
З = Р + А = р + Ато + Аа)
ра  
����зм ∙ Тз
 
де Б – ціна техніки без ПДВ, грн.; 
Ар,  Ато,  Аа – відрахування, відповідно, на ремонт, техобслуговування і 
амортизацію;  
Тз – річне завантаження машини, год. 
Інші витрати (зберігання) — в розрахунках не враховувалися. 
Термін окупності додаткових капітальних вкладень обчислюється за 
формулою: 
Бн − Б
Ток = б
Е  
гр
де Бн, Бб – ціна нової і базової техніки, грн. 
31 
Егр − річна економія сукупних витрат грошових коштів від 
експлуатації нової техніки. 
Річна економія сукупних витрат грошових коштів від експлуатації нової 
техніки з розрахунку на об'єм робіт окремої технологічної операції, 
розраховується по формулі: 
 
Егр = Вз ∙ [(Векб − Цостб) − (Векн − Цостн)] 
 
де Векб, Векн – відповідно сукупні витрати грошових коштів від експлуатації 
базової і нової техніки;  
Вз – зональне річне напрацювання нової техніки, од. напрацювання;  
Цостб, Цостн – відповідно залишкова вартість базової і нової техніки, грн. 
Верхню межу ціни нової техніки Цн обчислюють за формулою: 
Ц =Егр
н +Б
а н 
н
Річну економію витрат праці Впр нової техніки на окремій технологічній 
операції і-го виду об'єму �������� або декількох операціях зональної технології 
сумарних об'ємів, обчислюють за формулою: 
Впр = ��������� ∙ (Втб − Втн) 
����
Визначення складових енергоємності технологічного процесу. Прямі 
витрати енергії Еп визначають за формулою: 
 
Еп = Нт ∙ (ат + ����п) + Не ∙ (����е + ����е) + Нк ∙ (����к + ����к) 
 
де Нт – витрата палива, кг/га;  
Не – витрата електроенергії, кВт год/га;  
Нк  – витрата тепла, ккал/га;  
ат – тепломісткість палива, МДж/кг; 
32 
����е, ����к – коефіцієнти переводу 1 кВт год в 1 МДж (����е=3,6),ккал в 1 МДж 
(����к=0,00419);  
����п – коефіцієнт, що враховує додаткові витрати енергії на виробництво 
палива, МДж/кг;  
����е – коефіцієнт, що враховує витрати на електроенергію, МДж/кВт-год; 
����к  – коефіцієнт, що враховує витрати тепла, МДж/ккал.  
Електрична і теплова енергії в основному використовуються на 
стаціонарі, наприклад, при післяжнивній обробці урожаю і в цій роботі не 
розглядалися. 
Енерговитрати живої праці Еж. Обслуговуючий персонал, що бере 
участь в технологічному процесі, витрачає енергію, яка має бути врахована. 
Облік цієї енергії проводиться на основі норм, які передбачають градацію 
праці на дуже важку, середню, легку і дуже легку:  
 
Еж = ����ч ∙ аж + ����′ч ∙ а′ж 
 
����ч, ����ч′ – чисельність основних (трактористи, комбайнери і так далі) і 
допоміжних (сортувальники, вантажники і так далі) робітників, ос.; 
аж, а′ж – відповідні енергетичні еквіваленти витрат живої праці, 
МДж/год, для основних робітників аж= 1,26; для допоміжних робітників – 
а′ж = 0,9. 
Енергоємність засобів механізації Ет, Ем, Ес. Засоби механізації, що 
відносяться до основних засобів виробництва, переносять на продукт, який 
створюється, енергію, витрачену на їх виробництво, не повністю, а лише 
частково. Загальна енергоємність енергетичного засобу (ЕЗ) дорівнює: 
 
Ез = аез ∙ Мез 
 
де аез – енергетичний еквівалент ЕЗ, МДж/кг;  
Мез – маса енергетичного засобу, кг. 
33 
Енергоємність, що припадає на 1 год. роботи ЕЗ, складає: 
 
ЕЕЗ = (Ез + Ерез+Етоез)/Тс 
 
де Ерез, Етоез – витрати енергії на проведення ремонту і технічного 
обслуговування, МДж; 
Тс – термін служби ЕЗ, год. Величину ЕЕЗ можна орієнтовно визначити 
наступним чином: 
а �а + а
Е = 0,01 ∙ Е ( рз + ремз тоз�
ЕЗ з Тнрз Т ) 
зрз
де арз, аремз, атоз – відрахування на реновацію, проведення ремонту та 
технічного обслуговування ЕЗ відповідно, %. 
Тнрз, Тзрз – нормативне і зональне річне завантаження ЕЗ, год. 
Аналогічним чином визначається енергоємність машин Ем і зчеплень Ес, 
і відповідно питома енергоємність машини Епм, зчеплень Епс, що 
приходиться на 1 рік роботи агрегату.  
Енергоємність автомобілів. Енергоємність автомобілів відрізняється 
від визначення енергоємності інших енергозасобів розрахунком витрати 
палива.  
Витрати бензину ����а розраховується за формулою: 
 
����а = 0,02 ∙ Нб ∙ ���� ∙ ���� −1
б ∙ ����а ∙ (1 − 0,01 ∙ ℎб) 
 
де Нб – лінійна норма витрати палива на 100 км пробігу, л;  
���� – відстань перевезення, км;  
����б – щільність бензину (0,72 кг/л);  
�������� – маса вантажу (вантажопідйомність автомобіля), що перевозиться, т;  
ℎб – збільшення норми витрати залежно від категорії дороги та ін. 
чинників, %.  
34 
Прямі витрати енергії: 
 
Епв = ����а ∙ ����б 
 
де ����б – енергетичний еквівалент бензину, МДж/кг; 
Витрати енергії на 1 га: 
 
Е′пв = Епв ∙ �������� 
 
Повні енерговитрати на виробництво автомобіля: 
 
����пв = амМа 
 
де ам – енергетичний еквівалент на виробництво 1 кг металу, МДж/кг;  
Ма – маса автомобіля, кг.  
Енергоємність. автомобіля, що приходиться на 1 км пробігу: 
 
����а = 10−5 ∙ ����па(аар + аак) 
 
де аар, аак – відрахування на реновацію і капітальний ремонт автомобіля на 
1000 км пробігу, %.  
Енергоємність автомобілів і інших технічних засобів задіяних в 
прибирально-транспортному комплексі розраховується програмно; Якщо 
автомобіль працює з причепом, то енергоємність причепа ����ап на 1 км пробігу 
визначають аналогічним чином: 
 
���� = 10−5ап ∙ Мап ∙ аап(апр + апк) 
 
де Ма – маса причепа автомобіля, кг.  
35 
апр, апк – відрахування на реновацію і капітальний ремонт причепа 
автомобіля на 1000 км пробігу, %. 
 
2.2 Математична модель і алгоритм розрахунку продуктивності 
комбайну 
 
Для оцінки ефективності використання змінних кузовів самоскидів у 
складі тракторної і автомобільної комплектації, в першу чергу здійснено 
розрахунок складових часу циклу роботи збирального комбайна. 
Моделювання процесу починається від моменту початку його роботи до 
повного заповнення бункера врожаєм цибулі, з визначенням пройденого при 
цьому шляху, кількості поворотів і розворотів. На основі цих даних робиться 
розрахунок циклу роботи комбайна його продуктивності та експлуатаційних 
витрат. Надалі вони використовуються для визначення експлуатаційно-
технічних показників транспортних засобів на відвезенні цибулі, сумарних 
експлуатаційних витрат прибирально-транспортного комплексу в цілому і 
ефективності використання нової техніки (змінних кузовів). Алгоритм 
розрахунку (рис. 2.2) продуктивності комбайна розпочинається з розрахунку 
відстані, пройденої комбайном по полю до повного заповнення бункера 
цибулею за формулою: 
 
10 ∙ ���� ∙ ���� ∙ ����
���� = б ц зап
п ����м ∙ У
 
ц
де ����б – місткість бункера комбайна, м ; 
����м – ширина захоплення комбайна, м; 
����ц – щільність цибульної купи (з урахуванням засміченості) –850 кг/м3; 
����зап – коефіцієнт заповнення бункера цибулею (0,85); 
Уц – урожайність цибулі т/га.  
 
36 
Для розрахунку чистої і змінної продуктивностей комбайна необхідно 
визначити загальний час одного циклу ТциклК, куди входить тривалість 
заповнення бункера комбайна цибулею, час його вивантаження і сумарного 
часу на повороти комбайна в процесі заповнення бункера: 
 
ТциклК=tбл+tпов+tразг, 
 
де ����бл, ����пов, ����роз – час витрачений відповідно на прибирання до повного 
заповнення бункера цибулею; тривалість поворотів що приходиться на час 
заповнення бункера і розвантаження бункера.  
Час ����бл, витрачений на прибирання до повного заповнення бункера цибулею: 
 
����бл = ����п, 
����к
 
де ����к, ����п  – відповідно швидкість комбайна на прибиранні цибулі і пройдений 
ним шлях до повного заповнення бункера. 
Час одного повороту комбайна у кінці гону розраховується залежно від 
способу руху комбайна.  
37 
Вибір моделі комбайну 
����п 3,6 ∙ ���� 10���� ∙ ���� ∙ К
����бл =  ���� = ����
к ���� ∙ ℎ(���� + ����)���� ����  б ц зап 1.У = 30,70 Step 10 
���� �������� =  
к гр м м Вм ∙ Уц
���� ∙ ����
���� = б в ∙ ����зап
роз ����  
тр
1 0,5���� ���� ���� ���� ����
����пов = 2 ∙ ���� �7,42�������� + 4���� з бл 1 2 3
мта − Вм + � ����р =  ����к = �1 − + + � ����р 
пов Дз ����бл + ����пов + ����роз ���� ���� ����
ц
3. R=40,60 step 5 2. R=10,90 step 10 Р
���� =  ����к = 0,1����м����мта���� 
к ����ц
к Тсм
 
? Вибір ТЗ ���� = ������������(����ТЗ) ����ф = ���� ∙ ���� ∙ ���� ∙ 10−3 
NT=1,2.3 ТЗ ц ц
б ����к
�������� = 2,3,  �������� = 1, ����ца = ����бл + ���� + ���� ����б∙����ц∙Кзап
ман б + 2 ���� + +����орг+����роз ����тр ����тс
����ц���� = ����ож + ����пк + ����пог + ����пт + ����пск + ����оск 
���� ц
ца = ����ож + ����пск + ����оск + 2����па + ����орг + ����роз ���� =Кк∙����к
����  
��������
 
���� ц
���� ф ����ф Кк ∙ ����к ���� =����см 
тс = ���� ,����а = ����  ����тс =  р ����
���� ца
ц���� ца тс
К
К = ск Кк ∙ ����
ц
к ∙ ����см
а К ����ск = ����  
р ск
Розрахунок використання палива, прямих енерговитрат та 
трудових витрат 
так так 
Перехід до R<=90 ні V<=60 Перехід до п.3 
п.2 
 
ні 
так 
Перехід до У<=70 ні Формування технічних документів 
п.1 
 так 
Вивід на екран документів  
Рисунок 2.2 – Алгоритм розрахунку експлуатаційних показників 
комбайна і ТЗ на прибиранні та транспортуванні цибулі  
38 
При човниковому способі руху комбайна тривалість повороту комбайна 
у кінці роботи визначається:  
 
���� ̇ = 2
пов ��������� 1
���� + ����мта + В
���� 2 м�, 
пов
 
����пов – швидкість комбайна на поворотах при виїзді із загонки, м/с; 
�������� – радіус повороту прибирального агрегату;  
����мта – габаритна довжина прибирального агрегату, м;. 
При загонному способі роботи комбайна час першого повороту 
 
���� 1 0,5����з
пӧ в = �0,57�������� + ����мта − В + �, 
2∙���� м
пов Дз
 
де ����з – площа загону в м2; 
Дз – довжина загону, м.  
В процесі роботи комбайна площа загонки зменшується і, зважаючи на 
те, що поля агрофірми під цибулю мають круглу форму розміром в 70 га, 
отже, шлях руху комбайна на поворотах кожного разу має різну довжину, в 
той же час змінюється і довжина загонки. Оскільки для вивантаження 
прибраної цибульної купи транспорт зобов'язаний під'їжджати по прибраній 
частині поля, то через круглу форму поля за кожен парний прохід по полю 
комбайна довжина загонки збільшується і досягає максиму – 900 м, а 
непарних скорочується до мінімуму. Внаслідок цього для подальших 
розрахунків в середньому приймаємо: 
 
1 0,5����
����пов = 2 ∙ ���� �7,42�������� + 4���� з
мта − Вм + Д � 
пов з
 
Тривалість вивантаження цибулі з бункера визначається за формулою: 
 
39 
���� = ����б∙����в∙����зап
роз , 
����тр
 
де ����тр – продуктивність вивантажного транспортера, кг/с.  
Отже, час циклу комбайна буде рівний: 
 
���� 1 0,5���� ���� ∙ ���� ∙ ����
Т п
цикл к = + 2 ∙ ���� �7,42����
���� ���� + 4���� − В + з
мта м � + б в зап 
к пов Дз ����тр
 
Тоді коефіцієнт використання часу зміни – ����к, що складається з часу 
циклу комбайна і часу що витрачається на зупинки, визначається з виразу: 
 
����к = �1 − ����1 + ����2 + ����3� ����р, 
���� ���� ����
 
де ����1 – час технологічного обслуговування комбайна;  
����2 – час технічного відходу;  
����3 – час усунення несправності;  
���� – тривалість робочої зміни;  
����р – коефіцієнт роботи комбайна, що відноситься тільки до збирання та 
заповнення бункера цибулею, визначається з виразу:  
 
����
���� бц
р = ����бц + ����пов + ����  
роз
 
Розрахункова продуктивність комбайна по прибраній площі 
експлуатаційного часу визначається за формулою: 
 
����га
ек = 0,1����м����к����, 
 
40 
де ����к – швидкість комбайна доповнюємо (формула 2.1), вводячи в ���� приріст 
щільності грунтово-цибульної купи ���� від збільшення врожайності цибулі: 
 
���� = 3,6��������
���� . 
����грℎ������������������������
 
Загальна продуктивність за годину змінного часу одного комбайна в 
тонах розраховується за формулою: 
 
����ц
к = ����га
ек ∙ УЦ = 0,1����м����к����Уц. 
 
2.3 Розрахунок кількості транспортних засобів для обслуговування 
комбайнів 
 
Моделювання функціонування транспортних засобів у взаємодії із 
збиральною технікою починається з визначення обсягу цибулевого купи Qтч в 
тонах за годину, при Кк кількості комбайнів, які працюють одночасно на 
одному полі. Qтч визначається з виразу: 
 
���� Л
тч = ����к ∙ �������� = 0,1��������������������УцКК, 
 
де КК – кількість комбайнів, що працюють в загонці, шт. 
 
Час перебування ТЗ у рейсі за прямоточною технологією визначається за 
наступною формулою: 
t = 2R1
пт , 
vср
 
де R1 – відстань перевезення від комбайна до фасувального цеху, км; 
vср – середня швидкість перевезення з вантажем і без вантажу, км / год. 
41 
Стан збиральної і транспортної техніки в процесі взаємного 
функціонування (очікування комбайна під розвантаження, під'їзд до них, 
маневрування і вивіз продукції) носить імовірнісний характер і може 
розвиватися в залежності від даної технології, за сценаріями, описаними 
логічними алгоритмами, що представлено на рисунках 2.3, 2.4 і 2.5. 
Аналізуючи логіку сценарію, можна кожне з цих станів ТЗ виразити 
математично і потім отримати чисельні значення. 
Від моменту початку робочої зміни збирально транспортного комплексу 
(навмисно не враховуємо час витрачений на приїзд техніки в поле) до 
моменту, коли перший комбайн (приймаючи апріорі, що в ланці кілька 
комбайнів) готовий до розвантаження, це час будемо вважати для ТЗ 
тривалістю очікування – tоч і він буде дорівнювати часу наповнення бункера 
цибулею – tбц, тобто: 
���� ��������
оч = ����бц = . 
��������
42 
Початок роботи 
Очікування наповнення 
бункера цибулею
Під’їзд до комбайну та 
маневрування
Вивантаження цибулі із 
бункера у кузов
Ні Кузов заповнений Так
повністю?
Транспортування цибулі 
на розвантажувальний 
майданчик
Зважування, оформлення 
документів, 
розвантаження та 
повернення на поле
Ні
Кінець робочого дня?
Повернення в поле Так
Повернення в гараж
Так Чи є комбайн для 
розвантаження?
Закінчення
Ні
 
Рисунок 2.3 – Прямоточна технологія транспортування цибулі 
 
43 
Початок роботи (трактор-причеп-змінний кузов)
Очікування наповнення 
бункера комбайну цибулею
Під’їзд до комбайну та 
маневрування
Вивантаження цибулі із 
бункера у змінний кузов
Ні Кузов заповнений Так
повністю?
Транспортування цибулі 
на розвантажувальний 
майданчик
Спуск змінного кузову на 
землю
Встановлення змінного Початок роботи (автомобіль-змінний 
кузову на причеп кузов)
Ні Ні Чи є кузов з 
Кінець робочого дня? цибулею?
Очікування 
доставки Так
Повернення в поле Так кузова з 
цибулею Встановлення кузова 
Повернення в гараж на шасі автомобіля
Так Транспортування 
Чи є комбайн для цибулі на СФП
розвантаження?
Закінчення Зважування, 
Ні оформлення 
документів, 
розвантаження
Так
Кінець робочого дня?
Повернення 
в гараж
Ні
Закінчення Повернення в 
поле
Спуск змінного 
кузову на землю
 
Рисунок 2.4 – Перевальна технологія транспортування цибулі 
  
44 
Початок роботи (трактор-причеп-змінний кузов)
Очікування наповнення 
бункера комбайну цибулею
Під’їзд до комбайну та 
маневрування
Вивантаження цибулі із 
бункера у змінний кузов
Ні Кузов заповнений Так
повністю?
Транспортування цибулі 
на розвантажувальний 
майданчик
Опускання змінного 
кузову на землю
Встановлення змінного Початок роботи (автомобіль-змінний 
кузову на причеп кузов-причіп-змінний кузов)
Ні Ні Чи є кузов з 
Кінець робочого дня? цибулею?
Очікування 
доставки Так
Повернення в поле Так кузова з 
цибулею Встановлення кузова 
Повернення в гараж на шасі автомобіля
Так Агрегування з 
Чи є комбайн для причепом та 
розвантаження?
Закінчення переміщення на нього 
змінного кузову
Ні
Ні Так
Чи є кузов з 
цибулею?
Очікування Встановлення кузова 
доставки на шасі автомобіля 
кузова з та агрегування з 
цибулею причепом
Транспортування 
цибулі на СФП
Зважування, 
оформлення 
документів, 
розвантаження
Так
Кінець робочого дня?
Повернення 
в гараж
Ні
Закінчення Повернення 
в поле
Спуск змінних 
кузовів на землю
 
Рисунок 2.5 – Перевальна технологія транспортування цибулі автопоїздом 
  
45 
Якщо місткість кузова ТЗ більше місткості бункера комбайна (як 
мінімум в 2 рази), то ТЗ або чекає наступний комбайн або під'їжджає під 
навантаження, якщо такий є. 
Ціла кількість бункерів, що вміщаються в кузові ТЗ, визначається: 
 
���� = ������������(������������
б ), 
��������
 
де Vmc – місткість кузова, м3; 
VK – місткість бункера комбайна, м3. 
 
Так як в залежності від врожайності бункер комбайна може заповнитися 
цибулею в будь-якій частині гону поля щодо місць знаходження ТЗ, то 
довжину шляху під'їзду до комбайна можна заокруглено прийняти рівною 0,5 
від довжини гону – Lг. Тоді, знаючи швидкість ТЗ в полі – vmc, час, що 
витрачається на під'їзди ТЗ до комбайнів, дорівнюватиме: 
 
���� ����б����г
пк = 0,5 . 
������������
 
Тривалість вивантаження – tвив цибулі з бункера одного комбайна в 
кузов ТЗ визначається за формулою: 
 
���� = ���� ����б����ц����зап
вив б  , 
����тр
 
де Кзап – коефіцієнт заповнення бункера,%. 
Для узгодження синхронності робіт збиральної і транспортної технікі по 
їх продуктивності, відповідно до поставленої мети необхідно визначити 
тривалість циклу рейсу для прямоточної та перевалочної технологій 
транспортування цибулі від комбайнів, а саме складові часу циклу та 
сумарну їх тривалість. 
46 
Час, що витрачається ТЗ на шлях від комбайна до розвантажувального 
майданчику з наповненим кузовом tпа і tпт, розраховується для прямоточної і 
перевальної технологій за наступними виразами: 
прямоточна або перевальна для автомобілів ����па = ����  , 
������������
де R – відстань перевезення, км; 
перевальна (для тракторного ТЗ): ����пт = 0,5 ����г  . 
������������
Час циклу ТС для прямоточної та перевальної технологій складається з 
тимчасових характеристик, отриманих вище, і визначається за такими 
виразами: 
для прямоточної технології: 
 
tца = tоч + tпк + tвив +2tпа + tорг + tроз , 
 
де tоч – перебування ТЗ в полі в очікуванні намолоту цибулі, год.; 
tпк – час під'їзду до комбайна від краю поля, год.; 
tвив – тривалість вивантаження цибулі з бункера, год.; 
tпа – час, що витрачається ТЗ на шлях від комбайна до місця 
розвантаження, год.; 
tорг – час, що витрачається ТЗ на зважування, оформлення документів; год.; 
tроз – час, що витрачається ТЗ на розвантаження, год. 
Після підстановки кожної зі складових часу циклу автомобільного 
транспорту вираз для tца набуде наступного вигляду: 
 
���� �������� ����б����г
ца = + 0,5 + ���� ����б����ц����зап
б + 2 ����1,2 + ���� + ����
���� ���� ���� орг роз . 
���� �������� тр ������������
 
Для перевальної технології необхідно сформулювати синхронізацію 
взаємодій збиральної техніки з тракторним перевантажувачем, що здійснює 
збір цибулі від комбайнів в змінні кузови, та тракторного перевантажувача з 
автомобільним транспортом, який здійснює транспортування цибулі з 
47 
розвантажувального майданчика, де залишаються змінні, кузова, на току 
господарства. 
У загальному вигляді синхронізація пов'язаних між собою зазначених 
робіт визначається за наступною формулою: 
 
����ц
���� �������� ≤ ������������������������ ≤ ���������������� , 
 
де Кк – кількість прибиральних агрегатів, од .; 
Кmс – кількість тракторних перевантажувачів, од .; 
Ка – кількість автомобілів, од. 
Цей вираз визначає, що сумарна годинна продуктивність збиральної 
техніки повинна бути меншою або дорівнювати сумарній продуктивності 
тракторного перевантажувача, продуктивність якого в свою чергу, повинна 
бути меншою або дорівнювати сумарній продуктивності автомобільного 
транспорту, в одних і тих же одиницях виміру. 
Перелік складових часу циклу тракторного перевантажувача 
відрізняється від викладеного вище тільки тим, що в сумарний час додається 
час на опускання змінного кузова з цибулею на землю з причепа і час 
підйому порожнього на причіп, а час topг, що витрачається на зважування і 
оформлення документів, буде враховуватися в складі часу циклу 
автотранспорту. 
 
tцt = tоч + tпк + tвив + tпт + tпск + tозк , 
 
де tпт – час, що витрачається ТЗ на шлях від комбайна до місця 
розвантаження, год.; 
tозк – час, що витрачається ТЗ на опускання змінного кузова на землю, 
год.; 
tпcк – час, що витрачається ТЗ на підйом змінного кузова на причіп, год. 
48 
Час циклу для автотранспорту, що забезпечує перевезення змінних 
кузовів з цибулею з розвантажувального майданчику на ток, запишеться 
наступним виразом: 
 
tца = tоч + tпск + tозк + 2tпа + tорг + tроз , 
 
де tозк – час, що витрачається ТЗ на опускання змінного кузова на землю, год.; 
tпа – час, що витрачається ТЗ на шлях від розвантажувального майданчика 
до току, год.; 
tпcк – час, що витрачається ТЗ на підйом змінного кузова на шасі, год. 
Після визначення часу циклу транспортних засобів для досліджуваних 
технологічних схем перевезення цибулі можна визначити їх продуктивність. 
У загальному вигляді продуктивність будь-якого транспортного засобу 
виражається наступною залежністю: 
 
���� = ����ф
��������  , 
����ц
 
де Qф – фактична вантажопідйомність кузова ТЗ, т; 
tц – час циклу транспортного засобу, год. 
Фактична вантажопідйомність кузова Qф розраховується за формулою: 
 
���� −3
ф = ����зкƞ����М ∙ 10  , 
 
де ����зк – місткість автомобільного або змінного кузова ТЗ, м; 
ƞ – коефіцієнт використання місткості кузова (0,9); 
����М – щільність цибулевої купи в змінному кузові – 0,85 т / м3. 
Кількість транспортних засобів, необхідних для забезпечення 
безперебійної роботи комбайнів за годину експлуатаційного часу при прямих 
49 
перевезеннях і тракторних перевантажувачів в перевальній, визначається за 
формулою: 
 
���� = ����тч
��������  , 
������������
 
де Wmc – експлуатаційна продуктивність транспортного засобу, т / год. 
При використанні двофазної технології потрібно визначити не тільки 
кількість ТЗ в обох фазах, необхідних для перевезення врожаю цибулі від 
комбайнів, а й кількість змінних кузовів. Розрахунок необхідної кількості 
змінних кузовів заповнених комбайнами та число рейсів, що здійснено одним 
автомобілем за зміну, дозволяє визначити кількість автомобілів необхідних 
для другої фази перевезення врожаю за перевальною технологією. 
Кількість рейсів яку зможе здійснити за зміну один автомобіль 
визначається за виразом: 
 
���� = ����зм
����  .      (2.2) 
����ца
 
Кількість змінних кузовів завантажених за зміну ланкою комбайнів 
дорівнює: 
���� ����ц
���� = ���� ��������зм
ЗК  .     (2.3) 
����ЗК
 
Отже, потрібна кількість автомобілів для другої фази визначається як 
відношення виразів 2.2 та 2.3: 
 
Ка = КЗК . 
КР
 
Ґрунтуючись на вище викладених математичних викладках розрахунку 
функціонування кожного з ТЗ збирально-транспортного комплексу та 
50 
обраних схемах перевезення врожаю, можна сформулювати загальну 
концепцію математичної моделі технологічного процесу. 
Цільова функція визначається як мінімізація прямих експлуатаційних 
витрат на весь обсяг робіт: 
 
���� = ∑��������=1 �������������������� + ∑����
����=1 ����тз�������� → ������������ , 
 
де CSK – прямі витрати s-ro збирального агрегату, грн. / т; 
Cjтз – прямі витрати j-ro транспортного засобу, грн. / т; 
Ві – плановий обсяг робіт, т. 
Запланований обсяг робіт Ві повинен бути виконаний кожним з 
учасників ПТК у відведений агротехнічний термін – ����: 
 
∑���������������� ∙ ���� ∙ �������� = �������� , 
 
де �������� – продуктивність s-того технічного засобу ПТК, т; 
���� – тривалість зміни, год.; 
�������� – обсяг і-ої роботи (відповідно прибирання або, транспортування), т. 
 
�������� − ������������ = (�������� ∙ �������� −������������ ∙ ������������) ∙ ���� ∙ ���� ∙ ����ЗМ 
 
Обсяги �������� взаємопов'язаних робіт повинні виконуватися синхронно, 
тобто кількість зібраного врожаю повинна дорівнювати обсягам 
перевезеного. 
 
2.4 Створення бази даних для підтримки розрахунків 
 
Для дослідження ефективності застосування змінних кузовів при 
транспортуванні цибулі від збиральних комбайнів та обґрунтуванню режимів 
51 
їх роботи на великих відстанях перевезення в якості теоретичної основи була 
прийнята математична модель, що описана вище. Тобто спочатку необхідно 
виконати розрахунок показників комбайна, а потім для прямоточної 
технології розрахувати енергетичні показники прибирально-
транспортувального комплексу, а для перевальних технологій – енергетичні 
показники тракторного перевантажувача та автотранспорту зі змінними 
кузовами. Для більшої зручності пропонується використовувати базу даних 
техніко-економічних показників. Структура бази даних представлено в 
наступних таблицях (табл. 2.6-2.10). 
Таблиця 2.6 – Структура таблиці «Характеристика автомобіля та 
завантажувача» 
№ Ідентифікатор Тип Кількість Найменування 
даних знаків 
1 N_A Numeric 2 Номер в БД 
2 MPEREG Character 12 Найменування автомобіля 
3 ZA Numeric 9(1) Ціна, грн. 
4 MAS_A Numeric 6(3) Маса, т 
5 GPA Numeric 5(2) Вантажопідйомність, т 
6 VPD1 Numeric 5(2) Мінімальна робоча швидкість, км/год. 
7 VPD2 Numeric 5(2) Максимальна робоча швидкість, км/год. 
8 P VP D Numeric 4(1) Приріст швидкості, км/год. 
9 ZPT Numeric 6(2) Погодинна ставка водія, грн./год. 
10 TNA Numeric 4 Річне нормативне завантаження, год. 
11 VCA Numeric 6(2) Місткість кузова, м3 
12 URT Numeric 6(2) Витрати палива, на 100 км 
13 REN Numeric 4(2) Відрахування на реновацію 
14 KREM Numeric 4(2) Відрахування на ремонт та ТО 
15 Mpric Character 12 Марка причепу 
16 Kusov Character 12 Марка змінного кузову 
17 MAS_P Numeric 6(3) Маса причепу, т 
18 GRUS Numeric 5(2) Вантажопідйомність причепу, т 
19 RADP Numeric 6(2) Радіус повороту, м 
20 LTR Numeric 6(2) Довжина, м 
21 FOTO General  Фотографія 
 
 
 
 
52 
Таблиця 2.7 – Структура таблиці «Характеристика трактора» 
№ Ідентифікатор Тип Кількість Найменування 
даних знаків 
1 NТТ Numeric 2 Номер в БД 
2 MARKA Character 12 Найменування трактору 
3 ZTR Numeric 9(1) Ціна, грн. 
4 GTR Numeric 6(3) Маса, т 
 GPA Numeric 5(2) Вантажопідйомність, т 
5 VPD1 Numeric 5(2) Мінімальна робоча швидкість, км/год. 
6 VPD2 Numeric 5(2) Максимальна робоча швидкість, км/год. 
7 T N T Numeric 4 Річне нормативне завантаження, год. 
8 RT Numeric 6(2) Витрати палива на 100 км 
9 REN Numeric 4(2) Відрахування на реновацію 
10 KREM Numeric 4(2) Відрахування на ремонт 
11 NE Character 5(2) Потужність двигуна, л.с. 
12 URT Character 5(3) Питомі витрати пального гр.лс/год. 
13 FVP Numeric 6(3) Швидкісний коефіцієнт 
14 FVD Numeric 5(3) Коефіцієнт опору перекочування 
15 KPD Numeric 5(3) Коефіцієнт використання потужності 
16 TRTO Numeric 5(3) Коефіцієнт відрахування на ТО 
17 FOTO General  Фотографія 
 
Таблиця 2.8 – Структура таблиці «Характеристика причепів та кузовів» 
№ Ідентифікатор Тип Кількість Найменування 
даних знаків 
1 N_K Numeric 2 Номер в БД 
2 NAMS Character 12 Найменування машини 
3 MARKA Character 12 Марка 
4 MAS_S Numeric 6(3) Маса, т 
5 ZENA Numeric 6(3) Ціна, грн. 
6 TNS Numeric 4 Річне завантаження, год. 
7 BJ Numeric 5(2) Ширина захвату, м. 
8 V P  Numeric 5(2) Максимальна робоча швидкість, км/год. 
9 KREM Numeric 4(2) Коефіцієнт відрахування на поточний ремонт 
та ТО 
10 REN Numeric 4(2) Відрахування на реновацію 
11 FSK Numeric 6(3) Швидкісний коефіцієнт 
12 FUS Numeric 5(3) Коефіцієнт опору перекочування 
13 FOTO General  Фотографія 
14 MEH Numeric  Кількість допоміжних робочих, осіб 
 
 
53 
Таблиця 2.9 – Структура таблиці «Характеристика технологічного 
процесу» 
№ Ідентифікатор Тип Кількість Найменування 
даних знаків 
1 N_T Numeric 3 Номер технологічного процесу 
2 NAMET Character 32 Найменування технології 
3 NAMK Character 16 Найменування прибирального комбайну 
4 NAMT Character 16 Найменування енергетичного засобу (ЕЗ) 
5 NAMA Character 16 Найменування автомобілю (транспортного 
засобу) 
6 NAMP Character 16 Найменування ЕЗ перевантажувача 
7 PLOSH Numeric 4 Площа території, га 
8 U Z 1  Numeric 2 Мінімальна врожайність, т/га 
9 UZ2 Numeric 2 Максимальна врожайність, т/га 
10 SST Numeric 1 Приріст врожайності 
11 RP1 Numeric 5(2) Відстань від комбайну до розвантажувального 
майданчика, км 
12 LD1 Numeric 2 Відстань від розвантажувального майданчика  
до СФП (min), км 
13 LD2 Numeric 2 Відстань від розвантажувального майданчика  
до СФП (max), км 
14 DG Numeric 5(2) Довжина гону, км 
15 TCM Numeric 2 Тривалість зміни, год. 
16 AGSR Numeric 2 Тривалість збирання, днів 
17 KCM Numeric 5(2) Коефіцієнт змінності 
18 PZV1 Numeric 4 Густина ґрунтово-цибулинної купи (min), кг/м3 
19 PZV2 Numeric 4 Густина ґрунтово-цибулинної купи (max), 
кг/м3 
20 KPU Numeric 5(2) Коефіцієнт погодних умов 
 
Таблиця 2.10 – Структура таблиці «Розрахункові дані» 
№ Ідентифікатор Тип Кількість Найменування 
даних знаків 
1 NAMTEH Character 48 Найменування технології 
2 NMTA Character 24 Найменування складу прибирального агрегату 
3 NAMP Character 24 Найменування складу перевантажувального ТЗ 
4 NAMA Character 24 Найменування складу автомобіля 
(транспортного засобу) 
5 KOLK Numeric 2 Кількість прибиральних МТА, шт. 
6 KOLP Numeric 2 Кількість перевантажувальників, шт. 
7 KOLA Numeric 2 Кількість автотранспортних засобів, шт. 
8 K k u z  Numeric 2 Кількість змінних кузовів, шт. 
9 RPER Numeric 2 Відстань перевезення врожаю, км 
10 VDOR Numeric 5(1) Транспортна швидкість автомобіля, км/год. 
11 WMTA Numeric 8(2) Продуктивність прибирального МТА, т/год. 
12 WTC Numeric 8(2) Продуктивність перевантажувача, т/год. 
54 
Кінець таблиці 2.10 
№ Ідентифікатор Тип Кількість Найменування 
даних знаків 
14 T_ZK Numeric 8(2) Цикл прибирального МТА, год. 
15 T_ZP Numeric 8(2) Цикл перевантажувача, год. 
16 T_ZA Numeric 8(2) Цикл автотранспортного засобу, год. 
17 RTT Numeric 8(2) Витрати пального МТА, кг/т 
18 RTP Numeric 8(2) Витрати пального перевантажувача, кг/т 
19 RTZ Numeric 8(2) Витрати пального автомобіля, кг/т 
20 SUMT Numeric 8(2) Прямі витрати прибирального МТА, грн./т 
21 SUMP Numeric 8(2) Витрати пального переперевантажувача,грн../т 
22 SUMZ Numeric 8(2) Витрати пального автомобіля, грн./т 
23 SUMMA Numeric 8(2) Витрати пального ПТК, грн./т 
24 ENZK Numeric 8(2) Енерговитрати прибирального МТА, МДж/т 
25 ENZP Numeric 8(2) Енерговитрати перевантажувача, МДж/т 
26 ENZA Numeric 8(2) Енерговитрати автомобіля, МДж/т 
27 S EN Z Numeric 8(2) Сумарні енерговитрати ПТК, МДж/т 
28 S OE N Z Numeric 8(2) Сумарні енерговитрати ПТК на весь обсяг, 
МДж/т 
 
2.5 Висновки до розділу 2 
 
Обґрунтовано метод проектування технології, визначені його етапи, 
методом аналізу визначені умови функціонування збирально-транспортних 
комплексів, що дозволяють моделювати їх основні параметри і режими 
роботи. 
Визначено математичну модель та алгоритми функціонування 
прибирально-транспортного комплексу з урахуванням збирання цибулі в 
специфічних умовах транспортування. 
Запропоновано структуру таблиць бази даних основних показників 
роботи окремих машин і комплексу в цілому, яку можна використовувати під 
час натурних експериментів. 
  
55 
РОЗДІЛ 3 АНАЛІЗ ТА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОПОНОВАНИХ 
ТЕХНОЛОГІЧНИХ СХЕМ 
 
3.1 Програма і методика дослідження прибирально-транспортних 
комплексів 
 
Мета і завдання експериментального дослідження. Метою 
експериментальних досліджень є отримання початкової інформації, що 
характеризує роботу цибулеприбиральних комбайнів та транспортних засобів 
для подальшого формування бази даних (БД) та подальшого виконання 
розрахунків. 
програма досліджень в основному визначалася необхідністю отримання 
початкових даних для реалізації математичної моделі, що було описано в 
розділі 2.  
Основне завдання експериментальних досліджень полягало в 
підтвердженні виявлених закономірностей взаємозв'язку явищ, що 
вивчалися, гіпотез і теоретичних передумов. Експериментальні дослідження 
проводилися в товаристві з обмеженою відповідальністю «Агрокомплекс 
"Степанецьке"». Заздалегідь були узагальнені статистичні дані по 
технологічному обслуговуванню цибулеприбиральних агрегатів. 
Для обґрунтування ефективних транспортно-технологічних процесів 
транспортування цибулі при його прибиранні, необхідна велика кількість 
початкової інформації, що характеризує природно-кліматичні умови зони, 
параметри транспортних засобів і техніко-економічні показники. Основна 
частина статистичного матеріалу отримана з наукових і нормативних джерел. 
При дослідженні закономірностей варіювання часу виконання операцій, 
результати якого потрібні як вихідний матеріал та для виявлення аналітичних 
залежностей, вивчалися наступні показники: 
1) Для цибулеприбиральних машин: 
− час заповнення бункера комбайна; 
56 
− час розвантаження бункера комбайна; 
− час простоїв комбайнів в очікуванні транспорту; 
− час поворотів і переїздів комбайнів; 
− час усунення технічних несправностей комбайнів; 
− інші простої комбайнів. 
2) Для транспортних засобів: 
− час транспортування цибулі автомобілями при різних відстанях; 
− час зважування іта розвантаження автомобілів самоскидів на 
сортувальному пункті; 
− простої автомобілів в очікуванні чергової партії цибулі; 
− інші простої автомобілів. 
3) Для системи ВІМЛІФТ: 
− час руху з поля до дороги і назад; 
− очікування комбайнів; 
− очікування автомобілів; 
− час переїздів від комбайна до комбайна; 
− інші простої.  
Окрім цього, для умов Канівського району визначалися основні 
статистичні показники: 
− відстань перевезень цибулі від комбайнів на сортувальний пункт; 
− середня швидкість транспортування урожаю; 
− площі полів, що оброблювались; 
− врожайність цибулі. 
При порівняльних випробуваннях різних по кількості і номенклатурі 
прибирально-транспортних груп і способів транспортування цибулі, 
визначалися: 
− простої збиральних машин (комбайнів); 
− простої автомобілів; 
− міра використання (простоїв) компенсуючої місткості. 
57 
Технологічний процес транспортування цибулі розпочинається з 
подання порожніх кузовів з подальшим їх розвантаженням на край поля і 
встановленням змінних кузовів на перевантажувач з причепом, який 
під'їжджає під завантаження до цибулеприбирального комбайна, а потім 
встановлює змінні кузови на край поля. Змінні кузови встановлюються на 
автомобіль і причіп, обладнані системою ВІМЛІФТ, і доставляються на 
сортувальнофасувальний пункт. В господарстві використовувалася техніка 
(рис. 3.1) та апробовувалися наступні технологічні схеми: прямоточна (рис. 
3.2) та перевальні (схеми 2 і 3), представлені на рисунках 3.3 і та3.4. 
 
а) КамАЗ 53215 з причепом MAC-102; б) Причіп MAC-102 зі змінним 
кузовом НБ-13; в) Причіп MAC102; г) Трактор Т-150К 
Рисунок 3.1 – Техніка, що використовувалась при збиранні цибулі 
Прямоточна технологія (схема 1). На малюнку 3.2 показана 
прямоточна технологія (схема 1) транспортування цибулі до сортувально-
фасувального пункту. При цій технології автомобіль самоскидний під'їжджає 
під завантаження до цибулеприбирального комбайна (рис. 3.2 а), потім 
транспортує (рис.3.2 б) на сортувально-фасувальний пункт і вивантажує 
цибульну купу (рис. 3.2 в). Після розвантаження автомобіль повертається під 
завантаження до комбайна. 
58 
 
Рисунок 3.2 – Технологічний процес транспортування лука при прямоточній 
технології (схема 1) 
Перевальна технологія з використанням змінних кузовів (схема 2). 
Технологічний процес транспортування цибулі при цій технології (рис. 3.3) 
розпочинається з подання порожніх кузовів на край поля і установкою 
змінних кузовів на перевантажувач з причепом. Перевантажувач під'їжджає 
під завантаження до комбайну (рис.3.3 а), транспортує і встановлює змінні 
кузови на край поля (рис.3.3 б). Заповнений цибулею змінний кузов 
встановлюється на платформу автомобіля типу КамАЗ, обладнаний системою 
ВІМЛІФТ (рис.3.3 в) і транспортується на місце вивантаження в 
господарстві, де робиться опускання змінного кузова з шасі автомобіля на 
землю (рис.3.3 г). Далі автомобіль встановлює один з порожніх кузовів на 
шасі і транспортує його на розвантажувальний майданчик прибираного поля. 
 
 
Рисунок 3.3 – Технологічний процес транспортування лука при перевалочній 
технології (схема 2) 
 
Перевальна технологія з використанням автопоїзда (схема 3). У цій 
технології транспортування цибулі від комбайна до розвантажувального 
майданчика на краю поля здійснюється також, як і в технології за другою 
59 
схемою (рис. 3.4 а, 3.4 б). Пропонована вдосконалена перевальна технологія 
відрізняється від другої технології тим, що при великих відстанях 
перевезення і кількості збиральних комбайнів на одному полі цибульна купа 
транспортується автопоїздом, складеним з автомобіля з причепом і з двома 
змінними кузовами.  
 
 
Рисунок 3.4 – Технологічний процес транспортування цибулі при 
перевалочній технології з використанням автопоїзда (схема 3) 
Технологія полягає в наступному. Заповнені цибулею змінні кузови 
встановлюються на шасі автомобіля типу КамАЗ і причіп МАС-102, що 
обладнані системою ВІМЛІФТ (рис. 3.4 в). Далі автопоїзд транспортує 
цибулю на сортувально-фасувальний пункт (рис. 3.4 г). 
 
Рисунок 3.5 – Змінний кузов НБ-13 для перевезення цибулі 
60 
Для розвантаження змінних кузовів у бункери сортувальних ліній 
застосовуються перекидачі, що дозволяють розвантажувати змінні кузови з 
висотою розвантаження на 500 мм меншої, ніж при автомобільному 
розвантаженні. Вагова платформа розташована поряд з пунктом первинної 
переробки. На ній ведеться комп'ютерний облік усієї продукції, що поступає і 
реалізовується. 
Для обліку урожаю існує спеціальний «Талон водія», занесений у базу 
даних на ваговій. При виїзді на поле автомобіль проїжджає через вагову, де 
фіксується номер змінного кузова, що доставляється на поле, його маса в парі 
з кожним з працюючих в дану зміну автомобілів. Якщо маса цієї пари у базі 
даних відсутня, то робиться зважування. При поверненні з поля цього 
змінного кузова на ваговій знаходиться інформація про його зважування з 
цим автомобілем в порожньому стані. Це значення маси заноситься в графу 
«Тара» в Талоні водія, а в графу «Брутто» заноситься повна маса автомобіля 
(з навантаженим кузовом). Потім обчислюється чиста вага привезеної цибулі 
та її значення проставляється в графі «Нетто». Після цього Талон водія 
друкується і видається водієві, який прикріплює його до змінного кузова і 
доставляє потім на майданчик очікування переробки навантажених кузовів. 
Після розвантаження змінний кузов, разом з прикріпленим до нього талоном 
з відміткою про розвантаження проїжджає через вагову, де водій здає талон, 
а порожній змінний кузов доставляється на польовий майданчик для 
подальшого завантаження його цибулею з бункера комбайна. Здачею талона 
на ваговій фіксується факт доставки на поле змінного кузова. 
При використанні вищезазначеної технології проводився хронометраж 
складових робочого циклу технологічного процесу прибирання цибулі та 
розраховувалась продуктивність машин комплексу, результати наведено в 
таблиці 3.1. В даній таблиці зазначено діапазони зафіксованих даних, їх 
середні величини, дисперсія і середньоквадратичне відхилення.  
61 
Таблиця 3.1 – Часові інтервали робочих циклів технологічного процесу 
прибирання цибулі із застосуванням змінних кузовів із використанням 
системи ВІМЛІФТ 
Позначення Найменування параметру Величина параметру, хв. 
параметру Мін. Макс. Серед. δ δ2 
Т0 Час між двома послідовними 22 25 23,5 0,56 0,31 
розвантаженнями комбайна 
Т1 Час вивантаження бункера комбайна 0,33 0,9 0,62 0,32 0,1 
Т2 Час переміщення трактором 3 5 4 0,56 0,32 
завантаженого кузова до майданчика 
заміни кузова 
Т3 Час заміни завантаженого кузову 2,7 3 2,85 0,29 0,08 
порожній тракторним напівпричепом 
Т4 Час переміщення трактором 2 7 4,5 1,3 1,7 
порожнього кузова з очікуванням 
завантаження 
Т5 Час переміщення автомобілем 30 35 32,5 0,54 0,29 
порожнього змінного кузова 
Т6 Час заміни порожнього кузова на 2,8 3,1 2,95 0,28 0,08 
завантажений автомобіль (та навпаки) 
Т7 Час переміщення завантаженого 35 37,5 26,25 0,59 0,35 
змінного кузова 
Т8 Час переміщення завантаженого 1 1,5 1,25 0,32 0,1 
кузова майданчика накопичення на 
переробку 
Т9 Час простою автомобіля на 19 22 20,5 0,81 0,66 
розвантажувальному столі 
сортувально-фасувальної лінії (СФЛ) 
Т10 Час заміни автомобілем завантаженого 2,8 3,1 2,95 0,29 0,08 
кузову на порожній (та навпаки) 
 
Середня транспортна швидкість автомобілів зі змінними кузовами 
склала 50-55 км/год. 
 
3.2 Основні чинники, що визначають ефективність роботи прибирально-
транспортного комплексу  
 
Основними чинниками, що впливають на ефективність роботи 
прибирально-транспортного комплексу являються: продуктивність 
62 
прибирального агрегату, швидкість, врожайність, відстань транспортировки 
та об'єм урожаю, що перевозиться. Оптимальні співвідношення між цими 
параметрами можна встановити тільки при дослідженні роботи усього 
комплексу методами математичного моделювання, оскільки проведення 
натурних експериментів вимагає великих витрат часу і засобів і не забезпечує 
повної ідентичності умов роботи порівнюваних комплексів машин.  
На основі математичних моделей можна досить швидко і ефективно 
визначити оптимальні параметри функціонування системи, а також науково 
обґрунтувати початкові вимоги на машини прибирально-транспортного 
комплексу. Вибір оптимальних параметрів функціонування прибирально-
транспортных комплексів виконувалося на основі детермінованої 
математичної моделі. Цей метод дослідження при обмеженій статистичній 
інформації про роботу нових машин, незнанні законів розподілу параметрів, 
що визначають функціонування елементів системи, що вивчається, є 
найбільш доцільний. Проведений аналіз наукових розробок в цій області 
дозволяє вважати, що відмінною особливістю пропонованої в дослідженні 
моделі є те, що кількість показників, що характеризують реальні агротехнічні 
умови прибирання, транспортування цибулі, непомірно більше по 
номенклатурі і об'єму їх варіювання, чим в інших дослідженнях. 
При розв’язанні поставленої задачі велике значення мало обґрунтування 
початкових даних для проведення розрахунків і раціональне обмеження на їх 
номенклатуру і об'єм. Тому саме цьому питанню була приділена особлива 
увага. Початкова інформація для реалізації моделі була отримана в результаті 
статистичної обробки даних, отриманих на основі статистичних досліджень 
прибиральних і транспортних засобів. Було досліджено окремі машини, що 
беруть участь в прибиранні і транспортуванні цибулі, а також нормативні 
дані за вартістю, масою і річним завантаженням цих машин. За 
статистичними даними за останні роки середня врожайність цибулі в 
Черкаській області склала 45 т/га. Відстань перевезення варіює від 10 до 90 
км. Для роботи моделі було прийнято: 
63 
− відстань перевезення цибульної купи 10-90 км; 
− щільність грунтово-цибульної купи 1,4-1,8 т/м; 
− швидкість руху транспортних засобів в полі 15 км/год, по польовим 
та асфальтованим дорогам 40-60 км/год. 
Розрахунок показників ефективності трьох типів транспортно-
технологічних процесів перевезення урожаю цибулі був проведений в 
наступній послідовності:  
− визначені прямі і енергетичні витрати при використанні різних 
транспортних засобів. 
− визначені продуктивності транспортних засобів в залежності від 
відстані і швидкості перевезень.  
− визначена раціональна схема і вантажопідйомність транспортних 
засобів при перевезенні урожаю цибулі.  
На основі отриманих параметрів були проведені подальші розрахунки з 
метою визначення показників ефективності різних транспортно-
технологічних процесів.  
 
3.3 Перевірка моделі на адекватність  
 
Враховуючи, що процес оптимізації одночасно за усіма досліджуваними 
параметрами (багатофакторна оптимізація) є складною задачею, її 
розв’язання представляється самостійним дослідженням. Було проведено 
оптимізацію за однофакторною схемою з перевіркою області оптимуму при 
частковому варіюванні декількох досліджуваних чинників. Проте, 
розроблена модель дозволяє розглядати і багатофакторну задачу оптимізації, 
наприклад, в комбінації з методами планування багатофакторних 
експериментів. В цьому випадку розрахункові значення критеріїв оптимізації 
гратимуть роль даних експерименту.  
Адекватність розробленої математичної моделі по вибору оптимальних 
експлуатаційно-технологічних параметрів машин збирально-транспортного 
64 
комплексу перевірена за такими показниками як час циклу і продуктивність 
збирального комбайна і транспортних засобів. Після обробки статистичних 
даних отримано, що середня тривалість наповнення бункера комбайна 
урожаєм цибулі складає Тке=24,25 хв., при цьому дисперсія δ2 склала – 1,03, а 
середньоквадратичне відхилення δ – 1,02. Продуктивність прибирального 
комбайна склала WK3, в середньому за прибиральний період – 10,41 т/год. 
(δ2=0,19; δ=0,44). Середня тривалість одного циклу автомобіля Таз склала, 
при середній швидкості Va =55 км/год — 96,98 хв. (δ2 =11,55; δ=3,4), 
продуктивність автомобіля зі змінним кузовом Waз =12,62 т/ч (δ2 =0,2; 
δ=0,44).  
В результаті моделювання для Va = 50-55 км/год отримані наступні дані: 
ТКМ = 23,18 хв., WKМ = 10,87т/год, Там = 81,8-88.4 хв., Wам = 14,61-13,52 
т/год. Похибка вихідних даних і даних моделювання склали по циклах часу 
роботи комбайна Тке - Ткм = 1,07 хв., циклу автомобіля Тае -Taм =96,6-
85,1=11,6 хв. По продуктивності дані дещо відрізняються від розрахункових: 
по комбайну на 4,42%, а по транспорту 11,5%. Ця розбіжність пов'язана з 
тим, що в розрахунках простої не враховувалися. Якщо знизити простої 
автомобілів (Т9, глава 3 таб.3.1) на половину (Тае-Там = 96,6 - 85,1 = 11,6 хв.) 
то різниця звелася би до нуля і знаходилася в межах арифметичної помилки 
обчислень. Незважаючи на цю обставину можна відмітити високу 
коректність розроблених алгоритмів.  
Істотне значення для отримання достовірних результатів має ціна і маса 
транспортних засобів, оскільки від цих складових багато в чому залежить 
ефективність використання прибирально-транспортного комплексу за 
вибраними критеріями оцінки.  
Проведена математична обробка показала, що помилка у визначенні 
вартості змінного кузова порівняно з її фактичним значенням не перевищує 
5%. Таким чином, можна вважати, що запропонована математична модель по 
розрахунку експлуатаційних і технологічних параметрів машин дозволяють 
проводити аналогічні розрахунки і визначати, експлуатаційні і технологічні 
65 
параметри машин прибирально-транспортного комплексу інших 
сільськогосподарських культур з невеликою модернізацією початкової 
інформації бази даних.  
 
3.4 Аналіз результатів досліджень і моделювання виробничих процесів 
при прибиранні і транспортуванні цибулі  
 
Як вказувалося вище, в якості критерію оптимальності для оцінки 
технологічних схем ПТК, що порівнювались, прийняті експлуатаційні 
витрати та енергетичні витрати як окремих його складових так і в цілому. 
До складу прибирально-транспортного комплексу входили наступні 
машини: комбайн SE 150-60 в агрегаті з трактором Т-150К; трактор з. 
причепом МАС-102, що транспортує урожай цибулі від комбайнів змінними 
кузовами НБ-13 на розвантажувальний майданчик, які в свою чергу 
доставлялися на сортувально-фасувальний пункт автомобилем-КамАЗ-53215, 
що був обладнаним системою ВІМЛІФТ. Для оцінки ефективності 
досліджуваного транспортного комплексу (далі ТК) в якості, його 
конкурентів: були закладені дані: по алььтернативним технологічним схемам 
ТК: 
прямоточна – перевезення урожаю цибулі від комбайнів самоскидними 
автомобілями типу КамАЗ; 
перевальна технологія – збір урожаю цибулі від комбайнів тракторними 
причепами зі змінними кузовами, з кузовом об'ємом 14 м3, які: доставляють 
цибульну купу на розвантажувальний майданчик, де змінні кузови. 
спускаються на землю з подальшою заміною на порожній кузов. Заповнені у 
свою чергу відвозяться відповідно обладнаним автомобілем або автопоїздом 
на сортувально-фасувальні пункт або інші пункти призначення. 
В початкові дані по технічним засобам була включена інформація 
заводів виробників по вартості, масі, витратам пального та ін., а також 
нормативні дані про річне завантаження цих машин, відрахуванням на 
66 
ремонт, реновацію і зберігання. Нижче приведено .результати розрахунків по 
кожній з технологічних схем. 
Прямоточна (перша схема). Для виконання запланованого в обсягу 
робіт на 70 га за агротехнічний термін в 15 днів при зміні врожайності в 
межах 30-70 т/га потрібно 2 прибиральних агрегати Т-150К+SE 150-60 
продуктивність кожного з них варіювала в межах 8-17 т/год., залежно від 
врожайності. Для транспортування урожаю треба від 9 до 21 автомобіля 
КамАЗ-53215 залежно від відстані і швидкості перевезення урожаю. 
Мінімальна потреба в автомобілях доводиться на відстань 50 км, врожайності 
цибулі 30 т/га і швидкостей перевезення урожаю 60 км/год; максимальні 
потреби — при врожайності 70 т/га, відстані перевезення 90 км з 
мінімальною швидкістю 40 км/год. Результати розрахунків приведені в 
таблицях 3.2-3.3.  
Таблиця 3.2 – Прямі витрати і продуктивність КамАЗ-53215 
Прямі витрати, грн./т Продуктивність, т/год. 
Відстань 
L, км Швидкість, км/год. 
V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 
10 20,93 20,21 28,85 19,08 18,65 7,62 8,02 8,38 8,69 8,97 
20 33,34 32,78 31,05 29,04 28,18 5,24 5,63 5,99 6,32 6,62 
30 45,64 43,37 42,02 38,45 36,23 4,00 4,34 4,66 4,93 5,24 
40 58,05 54,91 52,48 50,46 48,27 3,23 3,53 3,81 4,08 4,34 
50 70,41 66,54 63,45 60,92 58,85 2,71 2,97 3,23 3,47 3,70 
60 82,76 78,12 74,41 71,38 69,35 2,33 2,57 3,80 3,02 3,26 
70 85,12 85,21 85,38 62,33 78,38 2,05 2,26 2,47 2,67 2,86 
80 107,48 101,29 86,34 92,34 86,42 1,83 2,02 2,21 2,39 2,57 
90 119,33 117,87 107,31 102,65 86,46 1,65 1,83 2,00 2,17 2,33 
 
З таблиці 3.2 видно, що продуктивність самоскидного автомобіля 
варіюється від 1,66 т/год. при транспортуванні урожаю цибулі від комбайна 
на відстань 90 км із швидкістю 40 км/год до 8,9 т/ч на відстані 10км і 
швидкості 60 км/год. Прямі витрати при цьому ростуть по-мере зниження 
швидкості і збільшення відстані. Кількість транспортних засобів (ТЗ) при 
одній і тій же врожайності зі збільшенням швидкості з 40 до 60 км/год 
зменшується на усіх радіусах перевезення. При збільшенні радіусу 
67 
перевезення з 10 до 90 км кількість ТЗ росте, наприклад при швидкості 40 
км/год з 6 до 26 автомобіля, при середній транспортній швидкості 55 км/год з 
5 до 20 автомобілів. Відповідно до зміни продуктивності і кількості ТЗ 
змініються прямі витрати і сумарні енергетичні витрати за цією схемою 
прибирально-транспортного комплексу. Результати розрахунків цих 
показників приведені в таблиці 3.3  
Таблиця 3.3 – Прямі витрати та сумарні енерговитрати 
Прямі витрати, грн./т Сумарні енерговитрати, МДж/т 
Відстань 
Швидкість, км/год. 
L, км 
V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 
10 181,46 180,20 178,10 164,05 178,15 55,13 54,21 53,47 52,86 52,35 
20 193,33 192,28 195,05 238,05 188,20 98,71 96,86 95,38 94,17 93,16 
30 206,28 203,36 202,5 298,45 189,25 142,30 139,52 137,3 135,48 133,96 
40 218,04 268,45 212,45 210,46 208,65 185,89 182,18 179,22 176,79 174,77 
50 230,39 226,53 223,45 220,09 218,30 229,47 224,84 221,13 218,1 215,58 
60 244,75 238,12 234,40 231,35 228,35 273,06 267,65 263,05 259,4 256,38 
70 255,11 249,20 245,35 242,35 236,35 316,65 310,14 304,95 300,72 297,18 
80 262,44 261,48 261,35 252,35 248,40 360,22 352,81 346,88 342,03 337,99 
90 289,32 274,35 267,35 262,75 268,45 403,81 395,46 388,78 383,35 378,81 
 
Перевальна (друга схема). При моделюванні цієї схеми ПТК, відстань і 
швидкість від комбайнів до розвантажувального майданчика не мінялася і 
складала: відстань — 0,6 км, швидкість була прийнята рівною — 15 км/год. 
Аналіз розрахунків показав, що потреба в прибиральній техніці залишилася 
незмінною, як і в першому варіанті.  
У таблиці 3.4 приведені прямі витрати і продуктивність автомобіля 
КамАЗ-53205 зі змінним кузовом при транспортуванні урожаю цибулі від 
розвантажувального майданчика до пунктів призначення в господарствах 
віддалених на відстані 10-90 км залежно від варіювання швидкістю в межах 
40-60 км/год. В таблиці 3.5 приведені прямі витрати транспортного 
комплексу та сумарні енергетичні витрати усього ПТК. З таблиці 4.3 видно, 
що при збільшенні швидкості і постійної врожайності продуктивність 
автотранспорту росте, залежно від відстані перевезення урожаю цибулі, в 1,3 
1,5 рази, а прямі витрати знижуються. 
 
68 
Таблиця 3.4 – Прямі витрати та продуктивність КамАЗ-53205+КСУ-8,5 
Прямі витрати, грн./т Продуктивність, т/год. 
Відстань 
L, км Швидкість, км/год. 
V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 
10 14,31 13,61 13,05 12,6 12,22 14,14 15,33 16,44 17,48 18,45 
20 26,45 24,61 23,45 22,54 21,78 8,31 9,15 9,95 10,72 11,46 
30 36,08 35,01 33,84 32,48 31,35 5,88 6,52 7,13 7,73 8,31 
40 49,24 45,91 44,24 42,42 40,91 4,56 5,06 5,56 6,05 6,52 
50 65,36 57,41 54,63 52,36 50,47 3,72 4,14 4,56 4,96 5,36 
60 72,03 68,36 65,03 62,31 60,03 3,14 3,50 3,86 4,21 4,56 
70 84,17 79,31 75,42 72,25 64,54 2,72 3,03 3,35 3,65 3,96 
80 85,83 90,26 85,82 82,16 79,61 2,39 2,68 2,95 3,23 3,50 
90 107,46 101,22 91,23 92,13 83,72 2,14 2,39 2,64 2,89 3,14 
 
Таблиця 3.5 – Прямі витрати і сумарні енерговитрати ПТК 
Прямі витрати, грн./т Сумарні енерговитрати, МДж/т 
Відстань 
Швидкість, км/год. 
L, км 
V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 
10 24,91 24,21 23,61 23,21 23,33 70,28 69,68 69,09 68,63 68,28 
20 36,51 35,16 34,05 33,14 32,39 103,96 102,9 101,32 100,61 99,61 
30 48,2 46,12 44,45 43,09 41,8 138,18 136,06 133,98 132,35 130,93 
40 59,84 67,06 54,08 53,03 51,51 172,08 168,75 166,67 164,45 163,02 
50 71,48 68,01 65,25 62,92 61,07 205,86 201,77 199,04 196,32 194,65 
60 83,13 78,42 75,06 72,61 70,64 238,55 235,28 231,34 228,14 226 
70 94,26 84,42 86,05 82,35 80,2 272,61 267,09 264,2 260,46 257,33 
80 106,42 100,62 91,45 92,64 89,26 306,67 300,36 295,32 292,76 289,21 
90 163,06 112,32 105,08 102,23 99,36 340,74 333,64 327,95 323,31 319,44 
 
Перевальна (третя схема). Початкові дані для моделювання цієї схеми 
транспортування урожаю цибулі ідентичні даним попередніх технологічних 
схем. Результати моделювання прибирання цибулі і транспортування урожаю 
від комбайнів тракторними агрегатами на розвантажувальний майданчик 
аналогічні по кількісному складу і витратним показникам схеми 2. Для 
синхронної роботи автопоїздів, що відвозять урожай з розвантажувального 
майданчика до кінцевого пункту в господарстві з перевантажувачами, 
залежно від відстані перевезення і врожайності цибулі потрібно 4-8 
автомобілів. 
У таблиці 3.6 приведені прямі витрати і продуктивність автопоїздів типу 
КамАЗ-53205 зі змінними кузовами при транспортуванні урожаю цибулі від 
69 
розвантажувального майданчика до пунктів призначення в господарствах, 
видалених на відстані 50-90 км, залежно від варіювання швидкісті в межах 
40-60 км/год. В таблиці 3.7 надані розрахунки прямих витрат транспорту і 
сумарних енергетичних витрат ПТК.  
Таблиця 3.6 – Прямі витрати та продуктивність автопоїзда 
Прямі витрати, грн./т Продуктивність, т/год. 
Відстань 
L, км Швидкість, км/год. 
V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 
10 9,61 9,16 8,76 8,43 8,16 26,08 28,10 29,96 31,67 33,25 
20 16,81 15,36 15,06 14,41 13,62 15,84 17,35 18,79 20,16 21,45 
30 24,07 22,52 21,36 20,36 29,51 11,37 12,55 13,69 14,78 15,84 
40 31,27 29,27 22,62 26,36 25,26 8,87 9,83 10,76 11,67 12,55 
50 38,46 35,82 33,97 32,33 30,97 7,27 8,08 8,87 9,64 10,39 
60 45,68 42,62 40,26 38,31 36,62 6,16 6,86 7,54 8,21 8,87 
70 52,83 46,38 46,52 44,28 42,37 5,34 5,96 6,56 7,15 7,74 
80 60,08 56,08 52,36 50,25 48,07 4,72 5,27 5,81 6,34 6,86 
90 67,28 61,26 59,18 56,23 53,72 4,22 4,72 5,21 5,69 6,16 
 
Таблиця 3.7 – Прямі витрати і сумарні енерговитрати ПТК 
Прямі витрати, грн./т Сумарні енерговитрати, МДж/т 
Відстань 
L, км Швидкість, км/год. 
V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 V=40 V=45 V=50 V=55 V=60 
10 20,52 20,07 18,62 19,35 19,52 54,73 53,71 53,54 53,10 53,10 
20 26,23 26,28 25,98 25,32 24,63 71,67 71,35 70,41 69,49 69,45 
30 34,48 33,48 32,28 31,3 30,48 89,80 88,17 87,11 86,03 85,15 
40 42,18 40,18 38,53 37,27 36,18 105,35 105,26 104,26 102,84 101,65 
50 49,39 46,83 44,63 43,25 41,83 124,94 122,39 120,83 119,12 117,65 
60 56,59 53,09 51,18 49,22 47,53 142,07 139,95 137,5 135,49 134,32 
70 69,29 60,29 57,49 55,18 53,28 160,01 156,54 154,66 152,32 150,37 
80 71,00 65,94 63,78 61,17 58,46 177,95 173,99 170,82 168,23 166,92 
90 78,20 75,64 70,09 67,14 38,69 194,50 191,43 187,87 184,95 182,52 
 
Для визначення переваги технологічних схем транспортування урожаю 
цибулі від комбайнів, були зіставлені і проаналізовані такі показники, як 
продуктивність, прямі і енергетичні витрати і кількісна потреба в транспорті, 
що забезпечують найбільш економічне, з позицій цих показників, 
прибирання цибулі в оптимальні агротехнічні терміни. 
70 
У таблицях 3.8-3.10 зведені результати моделювання при 
транспортуванні урожаю цибулі з поля на сортувально-фасувальний пункт за 
переліченими вище порівнюваними схемами. Для аналізу з усього 
розрахункового матеріалу була проведена вибірка за наступними 
варійованими показниками: швидкість транспортування 60 км/год, 
врожайність 30 т/га і відстанях перевезення 10-90 км.  
Таблиця 3.8 – Продуктивність  та прямі витрати автомобілів 
Продуктивність, т/год.  Прямі витрати, грн./т 
Радіус, км 
Схема 1 Схема 2 Схема 3 Схема 1 Схема 2 Схема 3 
10 8,69 17,48 31,67 19,08 23,22 19,35 
20 6,32 10,72 20,16 29,54 33,15 25,33 
30 4,96 7,73 14,78 39,99 43,09 31,30 
40 4,08 6,05 11,67 50,46 53?03 37,27 
50 3,47 4,96 9,64 60,92 62,55 43,25 
60 3,02 4,21 8,21 71,37 72,91 49,22 
70 2,67 3,65 7,15 81,83 82,85 55,19 
80 2,39 3,23 6,34 92,29 92,79 66,17 
90 2,17 2,89 5,69 102,75 102,73 67,19 
 
Таблиця 3.9 – Сумарні енерговитрати на одиницю роботи 
Сумарні енерговитрати, МДж/т 
Радіус, км 
Схема 1 Схема 2 Схема 3 
10 52,86 68,63 53,10 
20 94,17 100,61 69,49 
30 135,48 132,35 86,03 
40 176,79 164,45 102,84 
50 218,10 196,32 119,12 
60 259,40 228,14 135,49 
70 300,72 260,46 152,32 
80 342,03 292,76 168,23 
90 383,35 323,31 184,95 
 
Аналіз проведених досліджень показує, що техникоэксплуатационные 
показники при використанні прямоточної технології (схема 1) значно 
поступаються перевалочним технологіям (схеми 2 і 3). Так, на відстанях 10-
90 км продуктивність при роботі за другою схемою відповідно вище, ніж за 
71 
першою схемою в 2-1,5 рази, а при роботі за третьою схемою — вище в 3,6-
2,6 рази.  
Таблиця 3.10 – Потреба в транспорті 
Сумарні енерговитрати, МДж/т 
Радіус, км 
Схема 1 Схема 2 Схема 3 
10 5 2 1 
20 7 3 2 
30 9 5 3 
40 11 6 3 
50 13 7 4 
60 14 8 4 
70 16 9 5 
80 18 9 5 
90 20 12 6 
 
Відстань перевезень, км  
Рисунок 3.6 – Залежність кількості автомобілів від відстані, за схемами 
 
Аналогічна тенденція спостерігається при аналізі енергетичних 
показників технологій перевезення цибулі. З табл. 3.9 видно, що сумарні 
Кількість автомобілів, шт 
72 
енергетичні витрати за третьою схемою економніше ніж за першою та 
другою. 
Потреби в рухомому складі (табл. 3.10) при перевезеннях автопоїздами 
зі змінними кузовами відносно прямоточних перевезень знижується в 2,5 
рази 
Зниження потреби в автотранспорті і відповідно водіїв складає за 
технологічними схемами досліджень : схема 1 до другої на 3-8 одиниць, 
схема 1 до третьої – 4-14 одиниць, схема 2 до третьої – 1-4 одиниць при 
додатковому залученні 1-2 тракторних перевантажувача. 
 
3.5 Висновки до розділу 3 
  
Розрахунок показників ефективності трьох типів 
транспортнотехнологических схем транспортування урожаю цибулі був 
проведений в наступній послідовності:  
− визначення прямих і енергетичних витрат при використанні різного 
складу транспортних засобів;  
− визначення продуктивності транспортних засобів залежно від 
врожайності цибулі, відстані і швидкості його транспортування;  
Запропонована математична модель дозволяє провести розрахунки і 
визначити оптимальні експлуатаційні і технологічні параметри машин 
прибиральнотранспортного комплексу не проводячи натурні експерименти. 
В якості критерію оптимальності для оцінки порівнюваних 
технологічних схем ПТК прийняті прямі і енергетичні витрати, як окремих 
його складових, так і в цілому по ПТК.  
Для визначення переваги схем транспортування урожаю цибулі від 
комбайнів, були зіставлені і проаналізовані такі показники, як 
продуктивність, прямі і енергетичні витрати і кількісна потреба в транспорті. 
Аналіз продуктивності, прямих і енергетичних витрат транспортних 
засобів показує, що транспортування урожаю цибулі на відстанях 10-90 км 
73 
автомобілем КамАЗ-53215 (перша схема дослідження) за усіма показниками 
програє автоперевезенням урожаю змінними кузовами. Транспортування за 
першою схемою програє другий на усьому діапазоні відстаней в 2,1-1,33 
рази, схема 1 до схеми З відповідно у 3,64-2,62 рази. 
Вартість перевезення автопоїздами відносно прямих перевезень залежно 
від відстані нижче. Економія енергетичних витрат при перевезенні 
автопоїздами зі змінними кузовами відносно першої і другої схем 
використання складає 1,36-2,1 і 1,29-1,75 рази відповідно. 
Зниження потреби в рухомому складі і механізаторах при перевезенні 
автопоїздами зі змінними кузовами відносно прямих перевезень складає 2,5 
рази.  
  
74 
РОЗДІЛ 4 ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРИБИРАЛЬНО-
ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕСУ ПРИ ТРАНСПОРТУВАННІ ЦИБУЛІ 
ЗМІННИМИ КУЗОВАМИ 
 
4.1 Розрахунок економічних показників 
 
Початкова інформація для розрахунку економічної ефективності 
порівнюваних варіантів технологічних схем перевезення урожаю цибулі 
показана в таблиці 4.1.  
Таблиця 4.1 — Початкові дані для розрахунку 
Показники Значення показників 
Т-150 К Grimme SE КамАЗ-
150-60 53215 
Кількість ТЗ, од 2 2 8 
Вантажопідйомність, т   12 
Ширина захвата ,м  1,6  
Робоча швидкість, км/год.  4  
Питома витрата палива, кг/т 0,33 0,33 0,19 
Коефіцієнт використання   0,9 
вантажопідйомності 
Продуктивність, га/год.  0,8  
Врожайність, т/га 30 
Відстань перевезення урожаю, км. 70 
Швидкість руху, км/год. 60 
Кількість обслуговуючого 1 4 1 
персоналу, ос 
Годинна оплата Тракториста, 460,4  160,4 
праці, грн водія 
Доп. робітники  30,1  
Коефіцієнт нарахувань на заробітну 1,2 1,2 1,2 
працю 
Коефіцієнт відрахувань на ремонт 0,115 0,068 0,149 
та ТО 
Коефіцієнт відрахувань на 0,1 0,1 0,1 
амортизацію 
Норма витрат на охорону 0,15 
навколишнього середовища грн./кг. 
Річний об’єм робіт, т 70*30 70*30 70*30 
Річне завантаження, год. 900 900 1800 
Ціна, грн. 808080 3350000 675000 
75 
Для прибирання цибулі використовувалися два прибиральні агрегати Т-
150К і Grimme SE 150-60. Місткість бункера Grimme SE 150-60 — 6 м3. 
Площа займана під цибулею складає 70 га, об'єм урожаю, що перевозиться - 
2100 т. Розрахунки економічних показників для транспортної складової 
робилися за наступними формулами.  
Сукупні витрати грошових коштів на одиницю напрацювання,  
 
Іс.в. = (І + Ік.п. + Іу.п. + Іе)                                 (4.1) 
 
де І – прямі витрати грошових коштів, грн./т; 
Ік.п. – витрати засобів, що враховують зміну кількості та якості продукції, 
грн./т; 
Іу.п. – витрати засобів, що враховують рівень умов праці обслуговуючого 
персоналу, грн./т;  
Іе – витрати засобів, що враховують негативну дію на довкілля, грн./т.  
 
Прямі експлуатаційні витрати грошових коштів на одиницю 
напрацювання обчислюють за формулою:  
 
І = В + Г + Р + А + Ф                                        (4.2) 
 
де В - витрати коштів на оплату праці обслуговуючого персоналу, грн./т;  
Г — витрати засобів на паливно-мастильні матеріали, грн./т;  
Р - витрати засобів на ремонт і техобслуговування, грн./т;  
А — витрати засобів на амортизацію, грн./т;  
Ф — інші прямі витрати засобів на основні і допоміжні матеріали, грн./т. 
Витрати коштів на оплату праці обслуговуючого персоналу обчислюють 
за формулою:  
 
76 
В = 1 ∙ Л ∙ ���� ∙ ����з                                       (4.3) 
����зм
 
де ����зм — продуктивність за 1 годину змінного часу, т/год.; 
Л — число обслуговуючого персоналу, ос.; 
���� — оплата праці обслуговуючого персоналу, грн./люд.год;  
����з — коефіцієнт нарахувань на зарплату.  
Витрати засобів на паливно-мастильні матеріали:  
 
Г = ����п ∙ Цп ∙ Кв.м.                                      (4.4) 
  
де ����п — питома витрата палива, кг/од. напрацювання — кіловат годин;  
Цп — ціна 1 кг палива, 28,2 грн./кг;  
Кв.м. — коефіцієнт обліку вартості мастильних матеріалів, 1,1.  
Витрати засобів на ремонт і технічне обслуговування за нормами 
відрахувань від ціни машини:  
 
Р = БГр                                               (4.5) 
����ектЗ
 
де Б — ціна техніки (без ПДВ), грн.;  
Гр — коефіцієнт відрахувань на ремонт і техобслуговування техніки;  
����ек — продуктивність агрегату під час експлуатаційного часу, т/год;  
тЗ — річне зональне фактичне завантаження техніки, год.  
Витрати засобів на амортизацію техніки :  
 
А = БАк                                             (4.6) 
����ектЗ
 
де Ак – коефіцієнт відрахувань на амортизацію техніки;  
Інші прямі витрати засобів на основні і допоміжні матеріали:  
77 
Ф = ℎ���� ∙ Цм����                                        (4.7) 
 
де ℎ���� - питома витрата i - гo виду матеріалу, кг/т;  
Цм���� - вартість одиниці i - гo виду матеріалу, що витрачається, грн./кг  
Витрати праці Зт, люд.год./од. напрацювання, при виконанні 
виробничого процесу:  
 
В = Л
п                                              (4.8) 
����зм
 
Річна економія сукупних витрат грошових коштів від експлуатації нової 
техніки обчислюють з урахуванням об'єму напрацювання нової техніки:  
 
Ег.н. = Вз(Іс.в.б. − Іс.в.н.)                                     (4.9) 
 
де Вз — зональне річне напрацювання нової техніки, т.  
Іс.в.б. – сукупні витрати грошових коштів на одиницю напрацювання 
базової техніки, грн. 
Іс.в.н. – сукупні витрати грошових коштів на одиницю напрацювання 
нової техніки, грн. 
Термін окупності додаткових капітальних вкладень обчислюють за 
формулою:  
 
Т = Бн−Бб
ок                                                    (4.10) 
Ег.н.
 
де Бн, Бб - ціна нової і базової техніки відповідно, грн.  
Розрахунки економічних показників для транспортної складової прямої і 
перевалочної технологій приведені в таблиці 4.2.  
Відстань і швидкість від прибиральних агрегатів, до розвантажувального 
майданчика не змінювалась і склала L=0;6 км, V=15 км/год. Аналіз 
78 
розрахунків, показав, що потреба в прибиральній техніці залишилася 
незмінною, як і в першій схемі – два агрегати; транспортний комплекс 
змінився: потрібно 6 автомобілів і один перенавантажувач.  
Таблиця 4.2 – Розрахункові дані економічної ефективності застосування 
змінних кузовів при транспортуванні урожаю цибулі 
Назва показників Варіант 1 Варіант 2 Варіант 3 
Врожайність, т/га 30,00 30,00 30,00 
Відстань перевезення врожаю, км. 70,00 70,00 70,00 
Швидкість руху автомобіля, км/год. 60,00 60,00 60,00 
Кількість автомобілів за розрахунками, 8 6 3 
шт. 
Кількість пере навантажувачів за 0 2 2 
розрахунком, шт 
Кількість змінних кузовів, шт 0 8 8 
Продуктивність автомобіля, т/год. 2,58 3,96 7,74 
Сумарні трудові витрати транспорту, 3,26 1,48 0,47 
люд.год. 
Сумарна вартість транспорту, грн. 6647588 5403034 5219622 
Цикл заповнення бункера комбайну, хв. 23,38 23,38 23,38 
Цикл рейсу автомобіля, хв. 235,47 192,78 196,38 
Цикл перенавантажувача, хв 0 52,83 52,83 
Витрати палива автомобіля, кг/т 3,6 3,58 1,79 
Продуктивність перенавантажувача, 0 26,5 26,5 
т/год. 
Витрати палива перенавантажувача, 0 0,57 0,57 
кг/т 
Сумарні витрати палива ТЗ, кг/т 3,6 4,16 2,37 
Прямі витрати автомобіля, грн./т 83 70 42 
Прямі витрати перенавантажувача, 0 27,53 27,53 
грн./т  
Прямі витрати транспорту, грн./т 83 83 56 
Енорговитрати автомобіля, МДж/т 302,43 224,43 115,53 
Енорговитрати перенавантажувача. 0 40,36 40,36 
МДж/т 
Сумарні енерговитрати ТЗ, МДж/т 302,43 264,79 155,89 
Кількість механізаторів, ос. 8 7 4 
Економія капіталовкладень, тис. грн. 0 1245 1227 
79 
Прямі експлуатаційні витрати грошових коштів на одиницю 
напрацювання: 
 
Іп.вар.1 = 90 грн./т 
Іп.вар.2 = 70 грн./т 
Іп.вар.3 = 55 грн./т 
 
Витрати на охорону довкілля: 
 
Іек.вар.1 = 3,6 ∙ 0,15 = 0,54 грн./т 
Іек.вар.2 = 3,58 ∙ 0,15 = 0,537 грн./т 
Іек.вар.3 = 2,73 ∙ 0,15 = 0,356 грн./т 
 
Сукупні витрати грошових коштів на одиницю напрацювання :  
 
Івар.1 = 90 + 0,54 = 90,54 грн./т 
Івар.2 = 70 + 0,537 = 70,537 грн./т 
Івар.3 = 55 + 0,356 = 55,356 грн./т 
 
Економія сукупних витрат грошових коштів від експлуатації транспорту 
за другою схемою відносно базового на запланований об'єм робіт складає:  
 
Ег.в. = (90,54 − 70,537) ∙ 70 ∙ 30 = 42006,3 грн. 
 
Економія сукупних витрат грошових коштів від експлуатації транспорту 
за третьою схемою відносно базового на запланований об'єм робіт складає:  
80 
Ег.в. = (90,54 − 55,356) ∙ 70 ∙ 30 = 73886,4 грн. 
 
Термін окупність транспортних засобів в третій схемі транспортування 
цибулі складає менше року. 
Таблиця 4.3 – Основні економічні показники за технологічними схемами 
Показник Технологія транспортування 
Базова Нова 
схема 1 Схема 2 Схема 3 
Сукупні витрати, грн./т 90 70 55 
Економія сукупних витрат, грн - 42006,3 73886,4 
Економія капіталовкладень, тис. грн. - 1245 1428 
Економія енерговитрат, МДж - 79044 307734 
 
4.2 Висновки до розділу 4 
 
Перевалочна технологія з використанням автопоїзда, що складається з 
автомобіля КамАЗ-53205, з причепом MAC - 102 і двома змінними кузовами 
НБ-13, при великих відстанях перевезення і кількості збиральних комбайнів є 
оптимальним рішенням. Продуктивність транспортної ланки в третій схемі 
збільшується в 3 рази відносно першої в 1,95 рази відносно другої. Річна 
економія сукупних витрат перевезення врожаю цибулі автопоїздами відносно 
прямих перевезень склала 73886,4 грн. Економія капіталовкладень при 
перевезеннях автомобілями і автопоїздами зі змінними кузовами відносно 
прямих перевезень складає відповідно  1,245 та 1,428 млн. гривень. Економія 
енерговитрат складає 79,04 і 307,7 тис. МДж. 
  
81 
ВИСНОВКИ 
 
Аналіз і класифікація прибирально-навантажувальних транспортних 
технологій і технічних засобів, що використовуються, показали, що на даний 
момент відсутні методи комплексного розв’язання задач прибирання і 
транспортування цибулі із застосуванням сучасних методів математичного 
моделювання та оптимізації технологічних процесів. Встановлено, що одним 
з шляхів підвищення рівня механізації транспортно-навантажувальних робіт 
є застосування транспортних агрегатів зі змінними кузовами, що 
забезпечують реалізацію комбінованого транспортування за різними 
технологічними схемами на різні відстані перевезень та різну врожайність. 
Представлено модель спільного функціонування агрегатів технологічної 
лінії прибирально-транспортного комплексу за допомогою математичного 
моделювання, досліджено взаємодія спільно-працюючих прибиральних та 
транспортних агрегатів із змінними кузовами, встановлено оптимальне 
співвідношення прибирально-транспортних агрегатів та змінних кузовів для 
транспортування цибулі для різної врожайності та залежно від відстані 
перевезень.  
Проведені дослідження на полях в сільськогосподарському товаристві з 
обмеженою відповідальністю «Агрокомплекс "Степанецьке"» показали, що 
створений алгоритм для транспортування цибулі від комбайну до 
перевантажувального майданчика на краю поля з подальшим 
перевантаженням змінних кузовів на шасі вантажного автомобіля 
задовольняє вимогам проведення транспортних робіт на обслуговування 
цибулезбиральних комбайнів та підвищує продуктивність роботи 
прибирально-транспортного комплексу. При цьому встановлено, що при 
транспортуванні цибулі на великі відстані (50-90 км) оптимальним є 
застосування автопоїздів. 
Розроблена технологія прибирально-транспортного процесу із 
застосуванням прибиральних агрегатів з бункерами-накопичувачами, 
82 
транспортних агрегатів зі змінними кузовами і автопоїздами в порівнянні з 
прямоточною технологією підвищує продуктивність на 30-35% і знижує 
прямі витрати на 50-55%, а порівняно з перевальною технологією без 
застосування автопоїзда (схема 2) відповідно, на 45-50% і 35-40% при 
врожайності 70 т з гектара і відстані транспортування в 90 км.  
Порівняння показників модельованих прибирально-транспортних 
агрегатів підтверджує їх адекватність, помилка не перевищує 5 %. Таким 
чином, результати експериментальної перевірки даних, отриманих за 
допомогою моделі підтверджують високу ефективність її застосування для 
дослідження прибирально-транспортних процесів, вибору складу 
прибирально-транспортного комплексу та для обґрунтування технологічних 
параметрів в порівнянні з проведенням дорогих експериментальних 
досліджень.  
 
83 
ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ ПОСИЛАННЯ 
 
1. Войтюк Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські машини. — К.: 
Урожай, 1994. — 448 с. 
2. Аюбов А.М. «Транспортний процес в АПК». Курс лекцій / А.М. 
Аюбов, В.П. Кувачов, В.Б. Мітков та ін., Мелітополь: ТДАТУ, 2021. 150 с.  
3. Форнальчик Є.Ю. Технічна експлуатація та надійність: навч. посіб.[для 
студ. вищ. навч. закл.] /Є.Ю. Форнальчик, М.С. Оліскевич – Львів : Афіша, 
2004. – 492 с. 
4. Білоконь Я.Ю. Трактори і автомобілі // Я.Ю. Білоконь, А.І. Окоча.-К.: 
Урожай, 2003.-560 с.  
5. Бузовський Є.А. Високоефективне використання транспорту АПК.// 
Є.А. Бузовськи, В.Г. Василенко. -К.: Урожай, 1989.-144 с.  
6. Зайченко Ю.П. Дослідження операцій / Ю.П. Зайченко. – К.: ЗАТ 
“ВІПОЛ”, 2001. – 688 с. 
7. Бартіш М. Я., Дудзяний І. М. Дослідження операцій. Частина 1. Лінійні 
моделі: Підручник. - Львів: Вид. центр ЛНУ ім. І. Франка, 2007. – 168 с. 
8.  Босняк М.Г. Вантажні автомобільні перевезення. Навчальний 
посібник.// М.Г. Босняк. – К. Дім «Слово», 2010. – 408 с.  
9. Коваленко Н.А. Наукові дослідження і рішення інженерних задач в 
сфері автомобільного транспорту: навч.посібник : - К: Знання, 2013. – 271 с . 
10. Вельможін А.В. Технологія, організація і управління вантажними 
автомобільними перевезеннями [Текст]: навч. посіб. для студ. вузів / А. В. 
Вельможін, В. А. Гудков, Л. Б. Міротіні. - К: Політехнік, 1999. - 295 с. 
11.  Вергун М. Г. Транспортний процес в АПК: навч. посібник / М. Вергун. 
- Житомир : Вид-во «Житомирський нац. агроекол. ун-т», 2009. — 192 с.  
12. Герелиця Р. О. Особливості транспортної логістики підприємств АПК / 
Р. О. Герелиця // Формування стратегії розвитку регіонального АПК: 
матеріали 4-ої міжфакультетської наук.-практ. конф. Молодих вчених, 30 
травня 2008р. — Житомир, 2008. — С. 187—189.  
84 
13. Фришев С. Г. Загальний курс транспорту: навч. посібник / С.Г. 
Фришев, І.І. Мельник, С.М. Бондар: за ред. проф. С. Г. Фришева. — Ніжин : 
Вид-во «Аспект-поліграф», 2007. — 162 с.  
14. Онищук В.П. Інтелектуальні телематичні транспортні системи / В.П. 
Онищук, Р.М. Кузнєцов, І.С. Козачук // Сучасні технології в 
машинобудуванні та ранспорті. – 2016. – №2(6) – С. 110–114. 
15.  Маркуц В.В., Костьян Н.Л., Л.А. Тарандушка Розробка моделі 
спільного функціонування агрегатів технологічної лінії прибирально-
транспортного комплексу для оптимізації процесу збору врожаю / В.В. 
Маркуц, Н.Л. Костьян, Л.А. Тарандушка // Збірник тез доповідей 
студентської науково-практичної конференції ЧДТУ: 23–24 квітня 2024 р., 
Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2024. – С. 107-108. 
16.  Мехатронні системи автомобілів і тракторів: підручник / Р. В. 
Антощенков, О. В. Нанка, А. Т. Лебедєв, В. М. Антощенков, В. М. Кісь, І. В. 
Галич–Харків: ХНТУСГ, 2020 р. –219 с.  
17. Науменко О.А., Тимчук Д.С. Аналіз оновлення парку вантажних 
автомобілів в підприємствах агропромислового комплексу./ Матеріали 
Всеукраїнської науково-практичної конференції «Автомобільний транспорт в 
аграрному секторі: проектування, дизайн та технологічна експлуатація.» 
Харків,ХНТУСГ, 2019. С.112-114. 
18.  Сичова М.О. Оновлення матеріально-технічної бази 
сільськогосподарських підприємств України / М.О. Сичова, Н.О. Шевченко 
[Електронний ресурс]. – Режим доступу: 
http://www.rusnauka.com/12_KPSN_2014/Economics/63667.doc.htm.  
19. Практикум з технічної діагностики: навч. посібник /О.В. Козаченко, 
С.П. Сорокін, О.М. Шкрегаль та ін.; — Х.: Факт, 2013. – 456 с. 
20. Оцінка функціонування сільськогосподарського агрегату за 
динамічними критеріями / М.Л. Шуляк, А.Т. Лебедєв, М.П. Артьомов, Є.І. 
Калінін // Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного 
комплексів. – 2016. – № 4. – С. 218–226.
Репозиторій ЧДТУ
