CC BY
71
ISSN 2304-120X
ниепт
научно-методический электронный журнал
Рылякин Е. Г., Костина В. И. Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин // Концепт. - 2015. - № 07 (июль). - ART 15251. - 0,4 п. л. - URL: http://e-kon-cept.ru/2015/15251.htm. - ISSN 2304-120X.
ART 15251
УДК 336.051:656.137
Рылякин Евгений Геннадьевич,
кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации автомо бильного транспорта ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный уни верситет архитектуры и строительства», г. Пенза triplan1979@mail.ru
Костина Влада Игоревна,
студентка автомобильно-дорожного института ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», г. Пенза avto@pguas.ru
Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин
Аннотация. В статье приводится методика определения затрат на изготовление системы регулирования температуры рабочей жидкости гидропривода транспортно-технологических машин оригинальной конструкции с учетом полученных результатов ее экспериментальных исследований. А также рассматривается экономическая эффективность проведенной модернизации гидропривода. Использованная методика подходит для расчета экономических параметров и других систем и агрегатов машин.
Ключевые слова: экономическая эффективность, транспортно-технологическая машина, гидропривод, затраты, комплексная экономия.
Раздел: (04) экономика.
На сегодняшний день гидрофицированные машины эксплуатируются в различных географических широтах с большим диапазоном температуры окружающего воздуха. Опыт эксплуатации машин показывает, что их надежность существенно зависит от климата. Это становится особенно заметным, если машина в целом или отдельные ее элементы работают в климате, на который они не рассчитаны.
Исследование надежности гидрофицированных машин различного назначения показывает, что на зимний период эксплуатации приходится 70-90% всех отказов и неисправностей гидрооборудования [1].
Основным фактором, ограничивающим долговечность гидропривода, является износ деталей. В связи с этим приобретает важное значение поиск новых эффективных путей сохранения потенциальных свойств конструкции в эксплуатационных условиях, где актуальным и эффективным является обеспечение рационального режима смазывания поверхностей трения деталей. При характерных для гидропривода мобильных машин неустановившихся нагрузочно-скоростных и температурных режимах работы важным параметром рационального режима смазывания является снижение скорости окисления масла и скорости поступления абразивных примесей, накопление которых связано с газообменом полости гидропривода, обусловленным изменением его температурного режима.
Одним из методов повышения износостойкости агрегатов гидропривода является улучшение режима их смазки путем применения рациональных температур гидравлических масел в условиях эксплуатации. Это связано с тем, что современные транспортно-технологические машины не имеют эффективных средств разогрева и поддержания температуры гидравлического масла в рациональных пределах, что сказывается в целом на работоспособности гидропривода, а известные конструкции систем терморегулирования в эксплуатационных условиях не полностью учитывают
1
ISSN 2Э04-120Х
ниепт
научно-методический электронный журнал
Рылякин Е. Г., Костина В. И. Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин // Концепт. - 2015. - № 07 (июль). - ART 15251. - 0,4 п. л. - URL: http://e-kon-cept.ru/2015/15251.htm. - ISSN 2304-120X.
особенности протекания процесса теплообмена между рабочей жидкостью с окружающей средой. Ввиду недостаточно изученного влияния температуры масла на процесс изменения работоспособности гидропривода, внедрение методов терморегулирования в реальные технологии и процессы представляет значительный теоретический и практический интерес.
На основании проведенных исследований установлено, что для повышения работоспособности гидропривода транспортно-технологических машин терморегулированием в условиях изменяющейся температуры окружающего воздуха можно рекомендовать использование системы регулирования температуры рабочей жидкости [2].
Применение предложенной системы обеспечивает уменьшение износа ресурсоопределяющих сопряжений гидропривода в 1,47 раза (на 47%) и согласно проведенной аналитической оценке часовой расход топлива дизеля снизится на 2% [3].
Разработанная система регулирования температуры рекомендуется для раздельно-агрегатных гидросистем сельскохозяйственных, промышленных тракторов и дорожно-строительной техники, работающих в условиях изменяющихся температур окружающего воздуха. Она проста в изготовлении и обслуживании, приспособлена для переоборудования машин (модернизации), уже находящихся в эксплуатации [4].
Для оценки экономической эффективности от реализации практических мероприятий по поддержанию рационального температурного режима рабочей жидкости гидропривода в условиях эксплуатации техники ниже приведен расчет от повышения ресурса агрегатов гидропривода (на примере гидронасоса), обеспечиваемого за счет текущего совершенствования (модернизации) гидропривода машин при эксплуатации [5, 6] путем разработки системы ее терморегулирования. Технико-экономические показатели вычислялись по общепринятой методике [7, 8].
Дополнительные затраты на модернизацию гидропривода определяются по формуле:
АС = С - С + С + С + Н , (1)
уд у.с. монт нал оп ’ ' '
где С д - стоимость оборудования, дополнительно устанавливаемого на машину,
руб; С - стоимость снимаемых агрегатов, которые можно использовать на запчасти
у-с-
или продать, руб.; Смонт - затраты на монтажные работы, руб.; Снал - затраты на наладку оборудования, руб.; Hon - общепроизводственные накладные расходы, связанные с модернизацией гидропривода, руб.
Стоимость оборудования С д определяется по формуле:
г = с , + С Л+С Л+С, + С + С , (2)
уд к.д. о.д п.д сб.к в.м о.п ’ V /
где Скд - стоимость изготовления корпусных деталей, рам, каркасов, руб.; Сод - затраты на изготовление оригинальных деталей, руб.; Сид - цена покупных деталей, руб.; Ссбк. - полная заработная плата с начислениями на социальные нужды, производственных рабочих занятых на сборке конструкции, руб.; Сем - стоимость вспомогательных материалов (2-4% от основных), руб.; Соп - общепроизводственные накладные расходы на изготовление конструкции, руб.
Затраты на изготовление корпусных деталей:
С . = С + З , (3)
к.д м.к п.к ’ ' •
где С к - стоимость материала, руб.; Зпк - оплата труда производственных рабочих с отчислениями на социальные нужды, руб.
2
HLiem
issn 2304-120X Рылякин Е. Г., Костина В. И. Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин // Концепт. - 2015. - № 07 (июль). - ART 15251. - 0,4 п. л. - URL: http://e-kon-cept.ru/2015/15251.htm. - ISSN 2304-120X.
научно-методический электронный журнал
С = Ц • Q (4)
м.к. ^тз.к Z-'K.O ’ ' •
где Цзк- цена одного килограмма металла (готовых деталей), руб.; Qд - масса заготовки, кг.
Оплата труда с отчислениями на социальные нужды производственных рабочих, занятых на изготовлении корпусных деталей:
З = З + З + С , (5)
где Зок - основная оплата труда рабочих, занятых на изготовлении корпуса, руб.; Здк -дополнительная оплата труда рабочих, занятых на изготовлении корпуса, руб.; С -отчисления на социальные нужды, руб.
Основная оплата труда рабочих, занятых на изготовлении корпусных деталей:
З = Т • С , (6)
где Тизг - средняя трудоемкость изготовления, чел.-ч; Сч - часовая тарифная ставка рабочего, исчисляемая по среднему разряду, руб.
Дополнительная оплата труда рабочих:
Здк =(КД -1)- З„„ (7)
где Кд. - коэффициент, учитывающий доплаты к основной оплате труда, Кд = 1,125. Отчисления на социальные нужды:
_ RСОЦ. • (ЗО.К. + ЗД.К.)
С
СОЦ.К.
100
(8)
где R^ - процент отчислений на социальные нужды, %. Включает единый социальный налог и обязательное страхование от несчастных случаев.
Затраты на изготовление оригинальных деталей определяются по формуле:
С . = С + З , (9)
где Смо - стоимость материала заготовок для изготовления оригинальных деталей, руб.; З - заработная плата (с начислениями) производственных рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, руб.
С = Ц • Q „, (10)
м.о з.о %^о.д ’ ' •
где Qod - масса заготовки оригинальной детали, кг; Цзо - цена килограмма заготовки
для изготовления оригинальных деталей, руб./кг.
Оплата труда с отчислениями на социальные нужды производственных рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей Зио и сборке конструкции Сбк. определяется аналогично оплате труда, рабочих занятых на изготовлении корпусных деталей (формулы 5-8).
Стоимость вспомогательных материалов Св м:
р •(С + С + С J 100 ’
где р - процент вспомогательных материалов от стоимости основных (корпусных, оригинальных и покупных деталей), р=2 %.
Общепроизводственные накладные расходы на изготовление конструкции С :
С =
(10)
С
З • R
о.и.к__оп_
100
(11)
3
ISSN 2Э04-120Х
ниепт
научно-методический электронный журнал
Рылякин Е. Г., Костина В. И. Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин // Концепт. - 2015. - № 07 (июль). - ART 15251. - 0,4 п. л. - URL: http://e-kon-cept.ru/2015/15251.htm. - ISSN 2304-120X.
где Зоик - основная оплата труда производственных рабочих, участвующих в изготовлении конструкции (включая сборку), руб.; Ru. - процент общепроизводственных расходов. Затраты на монтажные работы Смонт определяются по формуле:
С = 0,15 • С (12)
Затраты на наладку оборудования Снал\
С = 0,1 • С (13)
Общепроизводственные накладные расходы, связанные с модернизацией гидросистемы Hon определяются по формуле:
Ноп = • Зп ' Ron (14)
где Зп - основная заработная плата производственных рабочих, участвующих в модернизации конструкции, руб.
Зп tp ■ Сч ■ Kt (15)
С
где t - трудоемкость модернизации конструкции; ч - часовая тарифная ставка, руб;
Kt - коэффициент, учитывающий доплату за сверхурочные и другие работы, Kt = 1,1.
Модернизация гидропривода транспортно-технологической машины на базе трактора Т-150К путем установки в нее системы терморегулирования рабочей жидкости позволит в условиях эксплуатации снизить износ поверхностей трения ресурсоопределяющих сопряжений в 1,47 раза, что позволит увеличить ее ресурс на 47 % и повысить топливную экономичность дизеля на 2 %.
Комплексная годовая экономия от модернизации гидропривода определяется по формуле:
Эг = 3i + Э2, (16)
где Э1 - экономия от увеличения ресурса гидропривода, руб.; Э2 - экономия от снижения часового расхода топлива, руб.
Годовая экономия от модернизации гидропривода, связанная с увеличением ресурса ее гидроагрегатов в расчете на одну машину:
Э1 = Ис - Им, (17)
где Ис, Им - годовые издержки на проведение капитального ремонта привода, существующие и после модернизации соответственно, руб.
И.. =
С • t
к г
Тк„..
(18)
где Ск - стоимость капитального ремонта гидронасоса; tr - среднегодовое количество часов работы гидропривода.
Согласно данным [9, 10] агрегаты гидросистемы работают под нагрузкой только до 65% времени работы машины, поэтому
Тг = 0,65 • tr-од, (19)
где trод - среднегодовое количество часов работы трактора; Тс, Тм - наработка до капитального ремонта, существующая и после модернизации гидропривода соответственно, ч.
После модернизации гидропривода потребность в капитальном ремонте будет возникать через Тм = 1,47 • Тс.
4
ISSN 2304-120X
ниепт
научно-методический электронный журнал
Рылякин Е. Г., Костина В. И. Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин // Концепт. - 2015. - № 07 (июль). - ART 15251. - 0,4 п. л. - URL: http://e-kon-cept.ru/2015/15251.htm. - ISSN 2304-120X.
Э2 определяется по формуле
Э2 = 0,035 • (G4 • tz • Ц),
(20)
где G4 - часовой расход топлива; Ц - комплексная цена 1го кг топлива.
Окупаемость дополнительных затрат на модернизацию гидропривода одной машины:
Э
О = —^ 100%, (21)
3 АС
Рассчитанная по предлагаемой методике экономическая эффективность модернизации гидропривода трактора Т-150К за счет применения разработанной системы терморегулирования подтвердила обоснованность выполненных работ.
Комплексная годовая экономия от увеличения ресурса гидропривода до капитального ремонта и увеличения топливной экономичности дизеля составила около 10000 руб. на один трактор. Окупаемость дополнительных затрат на модернизацию гидропривода трактора составляет порядка 40%.
Ссылки на источники
1. Rylyakin E. G., Kostina V. I. Research of hydrounits details wear resistance // Contemporary Engineering Sciences. - 2015. - Vol. 8, no. 11. - P. 477-480. - http://dx.doi.org/10.12988/ces.2015.5257.
2. Рылякин Е. Г. Повышение работоспособности гидросистемы трактора терморегулированием рабочей жидкости: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Пенза, 2007. - 17 с.
3. Власов П. А., Рылякин Е. Г. Терморегулирование жидкости гидросистемы // Сельский механизатор. -2007. - № 6. - С. 36.
4. Рылякин Е. Г., Курылев А. В. Система регулирования температуры рабочей жидкости в гидроприводе транспортно-технологических машин // Мир транспорта и технологических машин. - 2014. -№ 3(46). - С. 89-96.
5. Захаров Ю. А., Прохоров Д. Б. Обоснование актуальности совершенствования оборудования для замены рабочих жидкостей агрегатов мобильных машин // Современные научные исследования и инновации. - 2015. - № 2. - URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/46682.
6. Рылякин Е. Г., Костина В. И. Средства производства при эксплуатации транспортно-технологических машин и комплексов // Концепт. - 2015. - № 06 (июнь). - ART 15205. - URL: http://e-koncept.ru/2015/15205.htm.
7. Волкова Н. А., Коновалов В. В., Спицын И. А., Иванов А. С. Экономическая оценка инженерных проектов (методика и примеры расчетов на ЭВМ): Учебное пособие, - Пенза, 2002. - 242 с.
8. Важенина Л. В. Методический подход к оценке эффективности использования энергоресурсов в магистральном транспорте газа // Концепт. - 2013. - № 11 (ноябрь). - ART 13221. - URL: http://e-koncept.ru/2013/13221.htm.
9. Дидур В. А., Ефремов В. Я. Диагностика и обеспечение надежности гидроприводов сельскохозяйственных машин. - Киев: Техника, 1986. - 128 с.
10. Захаров Ю. А., Спицын И. А., Мусатов Г. А. Повышение технологической надежности подготовки деталей мобильной техники к гальваническому осаждению цинковых покрытий // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 1, ч. 2. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015/2809.
Eugene Rylyakin,
Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor at the chair of Operation of Motor Transport, Penza State University of Architecture and Construction, Penza triplan1979@mail.ru Vlada Kostina,
Student, Automobile-Road Institute, Penza State University of Architecture and Construction, Penza avto@.pguas.ru
Economic efficiency of thermal regulation system in transport technological-machines hydraulic actuator Abstract. The paper deals with the technique of production costs of temperature regulation system of transport technological-machines hydraulic actuator of original design taking into account the received results of its pilot
5
ISSN 2Э04-120Х
ниепт
научно-методический электронный журнал
Рылякин Е. Г., Костина В. И. Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин // Концепт. - 2015. - № 07 (июль). - ART 15251. - 0,4 п. л. - URL: http://e-kon-cept.ru/2015/15251.htm. - ISSN 2304-120X.
studies. Economic efficiency of carried-out modernization of a hydraulic actuator is considered. The used technique is either suitable for calculation of economic parameters of other systems and units of cars.
Keywords: economic efficiency, transport-technological machine, hydraulic actuator, expenses, complex economy. References
1. Rylyakin E. G., Kostina V. I. Research of hydrounits details wear resistance // Contemporary Engineering Sciences. - 2015. - Vol. 8, no. 11. - P. 477-480. - http://dx.doi.org/10.12988/ces.2015.5257 (in English).
2. Ryljakin E. G. Povyshenie rabotosposobnosti gidrosistemy traktora termoregulirovaniem rabochej zhidkosti: avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk. - Penza, 2007. - 17 p. (in Russian).
3. Vlasov P. A., Ryljakin E. G. Termoregulirovanie zhidkosti gidrosistemy // Sel'skij mehanizator. - 2007. -
# 6. - P. 36 (in Russian).
4. Ryljakin E. G., Kurylev A. V. Sistema regulirovanija temperatury rabochej zhidkosti v gidroprivode transportno-tehnologicheskih mashin // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. - 2014. - # 3(46). - P. 89-96 (in Russian).
5. Zaharov Ju. A., Prohorov D. B. Obosnovanie aktual'nostisovershenstvovanija oborudovanija dlja zameny rabochih zhidkostej agregatov mobil'nyh mashin // Sovremennye nauchnye issledovanija i innovacii. -2015. - # 2. - URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/46682 (in Russian).
6. Ryljakin E. G., Kostina V. I. Sredstva proizvodstva pri jekspluatacii transportno-tehnologicheskih mashin i kompleksov // Koncept. - 2015. - # 06 (ijun'). - ART 15205. - URL: http://e-koncept.ru/2015/15205.htm (in Russian).
7. Volkova N. A., Konovalov V. V., Spicyn I. A., Ivanov A. S. Jekonomicheskaja ocenka inzhenernyh proektov (metodika iprimery raschetovna JeVM): Uchebnoe posobie, - Penza, 2002. - 242 p. (in Russian).
8. Vazhenina L. V. Metodicheskij podhod k ocenke jeffektivnosti ispol'zovanija jenergoresursov v magis-tral'nom transporte gaza // Koncept. - 2013. - #11 (nojabr'). - ART 13221. - URL: http://e-kon-cept.ru/2013/13221.htm (in Russian).
9. Didur V. A., Efremov V. Ja. Diagnostika i obespechenie nadezhnostigidroprivodov sel'skohozjajstvennyh mashin. - Kiev: Tehnika, 1986. - 128 p. (in Russian).
10. Zaharov Ju. A., Spicyn I. A., Musatov G. A. Povyshenie tehnologicheskojnadezhnostipodgotovki detalej mobil'noj tehnikik gal'vanicheskomu osazhdeniju cinkovyh pokrytij// Inzhenernyj vestnik Dona. - 2015. -
# 1, ch. 2. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015/2809 (in Russian).
Рекомендовано к публикации:
Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»
Поступила в редакцию 17.07.15 Получена положительная рецензия 21.07.15
Received Received a positive review
Принята к публикации 21.07.15 Опубликована 25.07.15
Accepted for publication Published
ISSN 2304-120Х
ill i I 7
77230 Jn 2 D >
www.e-koncept.ru
© Концепт, научно-методический электронный журнал, 2015 © Рылякин Е. Г., Костина В. И., 2015
6
