WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

где kс.с. – коэффициет, учитывающий снижение средних скоростей движения рабочего оборудования в зависимости от требуемого качества работ и уровня эргономических факторов;

tпер – время, затрачиваемое на переключение органов управления, сек.;

tцмтех – время цикла из условия силовых и скоростных возможностей машины, сек.

С использованием величины tцоп осуществляется расчёт эксплуатационной производительности экскаватора.

Для расчёта величины времени tцмтех, и эксплуатационной производительности целесообразно воспользоваться математическими моделями, представленными в базовой методике., но для этого необходимо осуществить их корректировку.

В базовой методике представлена оптимизация основных параметров экскаватора – массы и мощности – по критерию удельных приведённых затрат.

Для решения этой задачи в работе определены 3 аргумента, по величине которых осуществлялась минимизация величины удельных приведённых затрат. К этим аргументам относится величина расчётной прочности грунта Ср – прочность, которой должен обладать грунт, чтобы экскаватор за один цикл копания при реализации максимального усилия мог заполнить ковш; угол вращательного копания 2 – угол, описывающий путь режущей кромки ковша при наполнении; максимальная скорость движения режущей кромки ковша при максимальной глубине копания – Vmax.

Для решения задачи оценки конкурентоспособности уже существующего экскаватора необходимо осуществить оптимизацию по 1 аргументу – углу вращательного копания 2.

Помимо этого, в базовой методике определяется ряд численных значений параметров и показателей конструкции экскаватора, таких, как максимальное значение радиуса действия, массы элементов конструкции – математические модели перестроены таким образом, чтобы параметры и показатели конструкции составили исходную информацию к определению величины удельных приведённых затрат функционирования экскаватора.

Следует отметить, что ряд характеристик конструкции, необходимый для определения величины производительности экскаватора, не приводится в проспектной и паспортной информации экскаватора.

Наиболее существенными из этих характеристик являются величины масс элементов конструкции экскаватора.

Реализована следующая схема определения масс элементов экскаватора. Величины масс рассчитываются с использованием базовой методики, определяется общая расчётная масса экскаватора Gэкс.р, затем, исходя из соотношения i-й расчётной массы элемента Giр и расчётной Gэкс.р массы рассчитываются доли ki= Giр /Gэкс.р от расчётного значения массы. Затем, исходя из значения паспортной массы Gэкс.п определяются массы элементов Gi=Gэкс.п ki.

Осуществляется разработка модифицированной методики расчёта экономических показателей.

Затраты на эксплуатацию машины включают: Sзп – заработная плата (основная и дополнительная) рабочих, управляющих техникой, с учётом отчислений на социальное страхование; Sэ – затраты на энергоносители; Sсм – затраты на смазочные материалы; Sг – затраты на жидкость для гидросистем; Sм – затраты на материалы, используемые в технологическом процессе; Sтр – затраты на все виды технического обслуживания и ремонтов; Sп – затраты на перебазирование; Sос – затраты на замену быстроизнашивающихся частей; Sк – косвенные расходы.

Материалы, учитываемые с помощью показателя Sм не используются в рабочем процессе экскаватора.

Показатели Sсм, Sг, Sтр, Sос представляют собой затраты, которые определяются мероприятиями, направленными на поддержание экскаватора в работоспособном состоянии, т.е. являются затратами, определяемыми мероприятиями по поддержанию надёжности. Можно предположить, что величины данных показателей различны для различных экскаваторов, при этом, определить их численные значения – трудоёмкая задача. В таких условиях их целесообразно объединить в один показатель суммарных затрат на поддержание надёжности Sпн.с:

Sпн.с = Sсм + Sг + Sтр + Sос (3)

Затраты на энергоносители определяются в соответствии с методикой, изложенной в базовой методике.

Затраты на заработную плату определяются исходя из величины часовой тарифной ставки оператора и продолжительности смены.

Амортизационные отчисления определяются исходя из величины стоимости машины, срока её службы, и годового количества рабочего времени.

Затраты на перебазирование можно представить в виде:

Sпб = стрnпбtпбtсм/(Тг), р./смена (4)

где стр – цена одного часа использования трайлера; nпб – число перебазирований; tпб – продолжительность одного перебазирования, смены; tсм – продолжительность смены, часы

Число перебазирований в единицу времени равно количеству объёмов работ (n), которое может быть выполнено за данный период.

Число объёмов работ (n) можно определить зависимостью:

(5)

где Тпб – время, затрачиваемое на перебазирование после выполнения объёма работ Q, смены; Псм – сменная производительность машины, определённая для вероятных прочностей грунтов и глубин копания, куб.м/см.; Тг’ – годовое количество дней работы экскаватора с учётом выходных и праздничных дней.

Тогда годовое количество дней работы с учётом потерь времени на перебазирования Тг будет определяться по формуле:

Тг = Тг’- nпбtпб (6)

где nпб=n

Затраты на поддержание надёжности определены в соответствии с работами профессора Шейнина А.М.

Суммарные затраты на поддержание надёжности при устранении отказов и неисправностей Спн определены следующим образом:

(7)

где b, n – регрессионные коэффициенты.

Затраты Спн определяются для всего срока эксплуатации машины, определяемого ресурсом Тр.

Величина Тр представляет собой величину ресурса машины, при котором достигается минимум суммы удельной стоимости машины и удельных затрат на поддержание надёжности.

Величина Тр определена зависимостью:

(8)

где С0 – стоимость экскаватора.

Затраты на технические обслуживания учитываются отдельно, и принимаются постоянными в удельном интервальном исчислении, т.е. стоимость мероприятий по техническому обслуживанию постоянна для всех интервалов срока службы машины.

Приводя затраты к году эксплуатации, для нашего случая можно записать:

Sпн.с= (Спн + СтоТр), руб./см (9)

где Сто – интервальные удельные затраты на технические обслуживания, руб./год; Тг – годовой фонд рабочего времени, смены; tсм – продолжительность смены, часы; kсм – коэффициент использования сменного времени.

В работах Шейнина А.М. не говорится о том, какие факторы могут оказывать влияние на величины n, b и Сто.

Целесообразно организовать исследование, направленное на определение численных значений величин n, b и Сто для одноковшовых гидравлических гусеничных экскаваторов.

В качестве исходной информации были использованы данные о платежах на ремонт и техническое обслуживание одноковшовых гидравлических гусеничных экскаваторов JS200 (19 экскаваторов), принадлежащих различным организациям, предоставленные службой сервиса фирмы ЛОНМАДИ.

Для экскаваторов, у которых проводился ТО в службе сервиса более, чем в первые 3 года (5 экс.), уравнение интервальных затрат (т.е. затрат, соотнесённых с периодами эксплуатации) будет иметь вид

Спн.инт(t)= 109,5+0,2·10-2·t5,582, тыс.р./год (10)

Для экскаваторов, у которых ТО в службе сервиса проводился менее, чем в 4 первых года (14 экс.), либо не проводились совсем

Спн.инт(t)=99,8 +5,1·t1,894, тыс.р./год (11)

Для всей выборки экскаваторов (19 экс.)

Спн.инт(t)= 103+2,12·t2,284, тыс.р./год (12)

Если построить графики этих зависимостей, то будет видно, что затраты на поддержание надёжности ниже для тех экскаваторов, у которых ТО осуществлялся службой сервиса на наиболее продолжительном периоде эксплуатации (4-6 лет).

При оценке конкурентоспособности необходимо максимально отразить реальные условия эксплуатации, поэтому в исследовании использована зависимость затрат, полученная для всей выборки (19 экс.).

Расчётная формула удельных приведённых затрат (себестоимости разработки единицы объема грунта) имеет вид:

Z=, руб./куб.м (13)

Для определения величины времени производства работ Твр необходимо знать объём работ Q на объекте и величину сменной производительности экскаватора, величина Твр определяется формулой:

Твр = Q/Псм, смены (14)

где Q – в куб.м; Псм – сменная производительность экскаватора, куб.м/см.

В третьей главе представлена исходная информация, которой необходимо обладать для оценки конкурентоспособности экскаваторов, и методика оценки конкурентоспособности.

Исходная информация состоит из следующих пунктов: 1) среднее время перестановки; 2) коэффициент снижения рабочих скоростей движения относительно скоростей из условия технической производительности; 3) время на переключение рычагов управления; 4) максимальный радиус действия; 5) вместимость ковша; 6) ширина режущей кромки ковша; 7) масса экскаватора; 8) масса противовеса; 9) мощность двигателя; 10) максимальная сила копания; 11) расстояние между осями гусениц; 12) опорная длина гусениц; 13) длина рукояти; 14) длина стрелы; 15) радиус кормовой части; 16) расстояние от грунта до противовеса; 17) максимальная глубина копания; средняя глубина (18) и ширина (19) разрабатываемых траншей; 20) прочность разрабатываемого грунта; 21) плотность грунта в ковше; 22) угол поворота платформы на выгрузку; к.п.д. при копании (23), повороте платформы (24); 25) годовое количество потерь времени на поддержание надёжности; 26) коэффициент использования сменного времени; 27) стоимость машины; 28) расход топлива; 29) стоимость одного перебазирования; 30) ставка амортизационных отчислений; 31) средние интервальные затраты на осуществление ТО и Р; 32) коэффициенты b и n уравнения затрат на поддержание надёжности; 33) объём работ на объекте.

Используя полученные и уже имеющиеся математические модели на m-языке в среде MATLAB была составлена программа расчёта удельных приведённых затрат УПЗ, блок-схема которой представлена на рис. 1

Ниже представлено обобщённое описание алгоритма вычислений.

На основе информации о вместимости ковша осуществляется расчёт величины радиуса ковша Rк – расстояния от режущей кромки до оси вращения.

Исходя из величины радиуса ковша Rк определяется максимально возможное значение угла вращательного копания 2max, исходя из величины суммы длины рукояти lрук и Rк определяется минимальное значение угла вращательного копания 2min. Таким образом определяется диапазон возможных значений угла 2.

После этого осуществляется запуск оператора цикла и производится перебор значений угла вращательно копания в заданном интервале.

На основе информации о максимальном усилии копания Pmax, максимальном радиусе действия Rmax производится вычисление масс элементов экскаватора. После чего определяются корректировочные коэффициенты, и определяется корректировка полученных расчётных значений.

С использованием значений массы ковша Gк и рукояти Gр, максимального усилия копания Рmax, расчётного угла вр. копания 2i, прочности разрабатываемого грунта С, и мощности силовой установки Nдв осуществляется расчёт затрат времени на процесс копания tк­i.

Далее, с использованием информации о геометрических характеристиках экскаватора, величинах масс его элементов, угла поворота платформы на выгрузку, осуществляется расчёт работы на подъём рабочего оборудования и поворот платформы на выгрузку и обратно в забой.

С использованием информации о мощности силовой установки, из условия устойчивости определяется время, затрачиваемое на подъём рабочего оборудования и поворот платформы на выгрузку и обратно в забой.

Затем путём суммирования составляющих c учётом коэффициента учёта факторов эргономики и качества работ kс.с. и времени на переключение органов управления tпер получается время цикла работы экскаватора Тцi.

Далее с учётом затрат времени на перестановки, зависящего от величины радиуса действия экскаватора Rmax и других его характеристик, глубины h и ширины b котлована, коэффициента использования сменного времени kсм, осуществляется расчёт эксплуатационной сменной производительности Псмi.

После чего с использованием экономических показателей, обозначенных в исходных данных к расчёту, осуществляется расчёт величины удельных приведённых затрат Zудi, а также времени производства работ ТВРi.

После этого осуществляется сравнение величины Zудi, полученного для расчётного значения 2i с предыдущим значением Zудi-1. Если Zудi< Zудi-1 то значение угла вращательного копания 2i запоминается как значение, определяющее минимум Zуд – 2zmin=2i. Как правило, по мере перебора расчётных значений угла 2 значение 2zmin переписывается несколько раз, и с каждым разом величина Zуд, соответствующая величие 2zmin – уменьшается.

Данный алгоритм позволяет определить оптимальный режим работы экскаватора, определяемый углов вращательного копания 2zmin для заданных конкретных условий эксплуатации, определяемых, в свою очередь, прочностью разрабатываемого грунта С.

При этом, удельные приведённые затраты исследуются на минимум на всём диапазоне значений варьируемого аргумента – 2zmin – в этом состоит отличие от способа поиска минимума удельных приведённых затрат, используемого в базовой методике.

В случае наличия у функции нескольких минимумов данный алгоритм позволит найти минимум, характерный наименьшим значением удельных приведённых затрат.

Знание величины удельных приведённых затрат для одной машины не позволит оценить её конкурентоспособность. Её величину необходимо определить для нескольких экскаваторов, и в результате сравнения можно будет выявить экскаватор лучшей конкурентоспособности. Поэтому процедура оценки конкурентоспособности предполагает проведение расчёта по алгоритму, представленному на рис. 1 для нескольких интересующих исследователя экскаваторов с последующим сравнением полученных результатов.

Перед тем, как сравнивать экскаваторы по величине стоимости разработки единицы объёма грунта, необходимо соотнести величину времени производства работ Твр с ограничениям на сроки их производства Твр.доп. (см. рис. 2), если величина Твр окажется меньше, то экскаватор можно допустить к дальнейшей оценке конкурентоспособности по величине удельных приведённых затрат.

В формализованном виде процесс оценки конкурентоспособности с использованием информации о величине удельных приведенных затрат Zуд и времени производства работ Твр для исследуемых экскаваторов представлен на рис. 2.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»