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:

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:

, 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:

, 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)

– 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 2?max, исходя из величины суммы длины рукояти lрук и Rк определяется минимальное значение угла вращательного копания 2?min. 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 2?i, 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 2?i с предыдущим значением Zудi-1. Если Zудi< Zудi-1 то значение угла вращательного копания 2?i запоминается как значение, определяющее минимум Zуд – 2?zmin=2?i. Как правило, по мере перебора расчётных значений угла 2? значение 2?zmin переписывается несколько раз, и с каждым разом величина Zуд, соответствующая величие 2?zmin – уменьшается.

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