Научная статья на тему 'Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин'

Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
360
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Концепт
ВАК
Ключевые слова
ГИДРО-ПРИВОД / ЗАТРАТЫ / КОМПЛЕКСНАЯ ЭКОНОМИЯ / ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МАШИНА / ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ / COMPLEX ECONOMY / ECONOMIC EFFICIENCY / EXPENSES / HYDRAULIC ACTUATOR / TRANSPORT TECHNOLOGICAL MACHINE

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Рылякин Евгений Геннадьевич, Костина Влада Игоревна

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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Рылякин Евгений Геннадьевич, Костина Влада Игоревна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Economic efficiency of thermal regulation system in transport technological machines hydraulic actua-tor

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 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.

Текст научной работы на тему «Экономическая эффективность системы терморегулирования гидропривода транспортно-технологических машин»

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 %.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.