CC BY
70
4. Понизовский А.Ю. Оценка технического состояния цилиндро-поршневой группы автотракторных дизелей по расходу воздуха на впуске и выпуске в пусковом режиме : автореф. дис. ... канд. техн. наук / А.Ю. Понизовский. - Новосибирск, 2010. - С. 14-16.
5. Гюнтер Г. Диагностика дизельных двигателей / Г. Гюнтер. - М. : За рулем, 2004. -С. 28-29.
Воронин Дмитрий Максимович, д-р техн. наук, проф., Новосибирский ГАУ; Долгушин Алексей Александрович, канд. техн. наук, доц., Новосибирский ГАУ, dolgushin07@rambler.ru; Курносов Антон Федорович, канд. техн. наук, доц., Новосибирский ГАУ, anton_kurnosov @таЛ.ги.
4. Ponizovskij A.Ju. Ocenka tehnicheskogo sostojanija cilindro-porshnevoj gruppy avtotraktor-nyh dizelej po rashodu vozduha na vpuske i vypuske v puskovom rezhime : avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk / A.Ju. Ponizovskij. - Novosibirsk, 2010. -S. 14-16.
5. Gjunter G. Diagnostika dizel'nyh dviga-telej / G. Gjunter. - M. : Za rulem, 2004. -S. 28-29.
Voronin Dmitry Maksimovich, Dr. Techn. Sci., Prof., Novosibirsk SAU; Dolgushin Alexei Alexandrovich, Cand. Techn. Sci., Ass. Prof., Novosibirsk SAU, dolgushin07@rambler.ru; Kurnosov Anton Fedorovich, Cand. Techn. Sci., Ass. Prof., Novosibirsk SAU, anton_kurnosov@mail.ru.
УДК 629.014.7
А.А. Долгушин, Д.М. Воронин
МЕТОДИКА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
Большое количество предложений новых автомобилей на рынке значительно усложняет процесс выбора и покупки. В условиях сельскохозяйственного производства перевозка грузов может осуществляться при различных сочетаниях внешних факторов. Совокупное воздействие климатических факторов, дорожных условий в значительной степени обусловливает эффективность эксплуатации конкретного автомобиля. Поэтому при выборе транспортного средства возникает необходимость в предварительной оценке возможной эффективности эксплуатации в заданных условиях. В данной статье изложен подход к интегральной оценке эффективности эксплуатации грузовых автомобилей. За основу приняты экономические, технические и экологические критерии оценки эффективности эксплуатации. Изложена методика расчета интегрального показателя эффективности эксплуатации. Реализация предложенной методики позволит осуществить рациональный выбор транспортного средства для конкретных условий хозяйства с целью обеспечения минимальных затрат на эксплуатацию. На основании полученной информации можно разработать ряд мероприятий по повышению эффективности автопарка, в т.ч. выбрать рациональные режимы использования автопарка в заданных условиях. Кроме того, данная методика будет полезна производителям автомобилей для совершенствования конструкции основных агрегатов и узлов.
Ключевые слова: эффективность эксплуатации, критерии эффективности, интегральный показатель.
Введение
Интенсивные темпы автомобилизации в стране, смена сложившегося возрастного и качественного состава парков требуют научного обоснования решения проблем по эффективной эксплуатации подвижного состава.
© Долгушин А.А., Воронин Д.М., 2016
Сложность конструкции современных автомобилей, разнообразие эксплуатационных свойств, различная приспособленность к условиям эксплуатации и виду перевозок значительно усложняют задачу оценки эффективности автомобиля одним обобщающим показателем, который позволил бы однозначно выразить эффективность эксплуатации. Ввиду большого количества предложений со стороны автопроизводителей выбор автомобиля для потребителя должен обязательно базироваться на оценке эффективности его дальнейшей эксплуатации.
В условиях рыночной экономики при оценке эффективности эксплуатации автотранспорта обязательно необходимо учитывать экономические критерии. Поэтому большое количество научных работ в данном направлении посвящены оценке экономической эффективности.
В качестве критериев экономической эффективности могут выступать затраты на ресурсы, потребляемые в процессе технической и производственной эксплуатации. Изменение величины этих критериев и их значимости при эксплуатации подвижного состава в различных условиях позволяет оценить степень экономической эффективности или неэффективности автомобиля.
С точки зрения себестоимости товаров и услуг экономические критерии являются достаточно информативными. Однако понятие «эффективность эксплуатации автомобиля» должно включать в себя не только экономические критерии. Эта необходимость, на наш взгляд, диктуется рядом аспектов.
Во-первых, большой объем исследований, выполненных в ТюмГНУ, МАДИ, Новосибирском ГАУ, Иркутской ГСХА и др., показал, что агрегаты и узлы серийных машин в различных климатических и производственных условиях показывают различную эффективность функционирования. Авторы связывают это с тем, что при проектировании машин не всегда учитывается разнообразие климатических зон и особенности производственной эксплуатации машин. В результате различная приспособленность машин к реальным условиям использования не позволяет в большинстве случаев достигать технических и эксплуатационных параметров, заявленных производителем. Оценку степени реализации заявленных параметров в заданных условиях эксплуатации можно производить с использованием критериев технической эффективности.
Во-вторых, Россия, как и большинство развитых стран, относится к странам с постиндустриальной экономикой. Для такой экономики характерно повышенное внимание к работникам, создание для них благоприятных условий труда. Следовательно, при оценке эффективности эксплуатации машин необходимо учитывать эффективность организации рабочего места водителя автомобиля. В данном случае можно также применить термин «техническая эффективность», так как качество рабочего места водителя в большей степени характеризуется техническими параметрами автомобиля.
В-третьих, в современном мире все большую актуальность приобретают вопросы охраны природы. Постоянно растущий автомобильный парк оказывает определяющее негативное воздействие на атмосферный воздух, почву и воду. Доля загрязнений окружающей среды автомобильным транспортом в России в общем загрязнении окружающей среды достигает 40%, в том числе в городах 50-60%, в мегаполисах 85-90% [1]. Воздействие автопарка и его подсистем на окружающую среду оценивают по критериям экологической эффективности. При этом экологически эффективными считаются такие автопарки, воздействие которых на окружающую среду находится в пределах официально установленных допустимых норм.
С учетом изложенных аспектов методология оценки эффективности эксплуатации автомобилей, на наш взгляд, должна опираться не только на критерии экономической эффективности, что несомненно очень важно, но и на критерии экологической и технической эффективности. Применительно к решению задачи предлагается использовать термин «интегральная эффективность эксплуатации автомобилей». Целью исследований являлась разработка методики интегральной оценки эффективности эксплуатации автомобилей.
Объекты и методы
Формализация задачи, на наш взгляд, заключается в использовании ряда методологических положений и принципов квалиметрической оценки качества изделий [2]. Исходными данными служат сведения из технической характеристики и руководства по эксплуатации автомобилей, опубликованных заводом-изготовителем, а также статистические и экспериментальные данные по эксплуатации автомобилей в различных климатических и производственных условиях. Оценка интегральной эффективности будет опираться на заявленные и фактические значения экономических, технических и экологических показателей эксплуатации автомобилей.
Ход исследования
Экономические критерии при оценке эффективности будут характеризовать уровень затрат на ресурсы при технической и производственной эксплуатации автопарка. Автомобильный парк является крупнейшим потребителем ресурсов. Он потребляет около 66% топлив нефтяного происхождения, до 70% трудовых ресурсов и 50% всех капиталовложений, расходуемых транспортным комплексом страны [3]. Поэтому в качестве критериев экономической эффективности предлагаются затраты материальных средств на запасные части, топливно-смазочные материалы, шины и т.п.
Технические критерии будут характеризовать уровень технического совершенства конструкции автомобиля. Сравнение фактических значений технических параметров с нормативными, заявленными в технической характеристике, в конечном счете позволяет оценить степень адаптивности автомобиля к эксплуатации в различных производственно-климатических условиях.
Экологические критерии позволят оценить величину воздействия автопарка на окружающую среду. Объем образования отходов в зонах технического обслуживания и ремонта может достигать от 223 до 1361 кг в год в зависимости от типа автомобиля [1]. Кроме того, необходимо учитывать неутилизируемые отходы, образующиеся при движении автомобиля. Большая часть отходов представляет экологическую опасность. В соответствии с действующим законодательством для этой группы отходов требуется вторичная переработка или их утилизация. Следовательно, при оценке экологической эффективности эксплуатации автомобилей необходимо учитывать объемы образования различных видов отходов.
Перечень критериев, предлагаемых для оценки интегральной эффективности эксплуатации автомобилей, представлен в таблице.
Реализация предлагаемых направлений оценки эффективности затруднительна в связи с их многообразием. Вместе с тем, представляет интерес формирование объективности выбора на основе критерия интегральной эффективности эксплуатации автомобилей.
Критерии эффективности эксплуатации автомобилей
Критерии экономической эффективности a Критерии технической эффективности Ь Критерии экологической эффективности c
1. Затраты на ресурсы обеспечения транспортного процесса al, al' (ТСМ, технические жидкости, шины, труд водителей) 1. Топливные параметры Ь15 Ь1' (часовой расход топлива, кг/ч; удельный расход топлива, кг/км, кг/ч, кг/т) 1. Объемы образования перерабатываемых отходов Сь с1' (отходы черных и цветных металлов, отработанные масла, смазки, тех. жидкости, АКБ, шины и т.п.)
2. Затраты на ресурсы восстановления работоспособности a2, a2' (запасные части, АКБ, лакокрасочные материалы, труд ремонтных рабочих) 2. Мощностные параметры Ь2, Ь2' (эффективная мощность, кВт; мощность механических потерь, кВт) 2. Объемы образования утилизируемых отходов c2, с2' (абразивно-металлическая крошка, стекло-бой, мусор с территории, отходы полистирола, сварочный шлак и т.п.)
3. Затраты на ресурсы обеспечения производства a3, a3' (технологическое оборудование, э/э, тепловая энергия, вода, труд ремонтных рабочих) 3. Параметры безопасности Ь3, Ь3' (время срабатывания систем безопасности, с; ускорение при резком увеличении подачи топлива, м/с2) 3. Объемы образования неутили-зируемых отходов с3, с3' (СО, СН, N02, СО2, сажа, продукты износа тормозных колодок, продукты износа шин и т.п.)
4. Тяговые параметры Ь4, Ь4' (удельная мощность, кВт/кг; тяго-вооруженность, Н/кг)
5. Параметры надежности Ь5, Ь5' (ресурс до КР, км; периодичность ТО, км)
6. Тепловой режим агрегатов и систем Ь6, Ь6' (средневзвешенная температура рабочих жидкостей, °С)
Результаты исследования
В качестве такого критерия может быть принят уровень обеспеченности автомобиля критериями эффективности [4]:
, (1) где hi - уровень обеспеченности автомобиля 1-го вида критериями эффективности; ш - значимость критерия 1-го вида в совокупности полного эффекта.
Уровень обеспеченности критериями эффективности hi можно определить как отношение реальной обеспеченности в производственных условиях к рекламируемой обеспеченности. При этом оценка hi может использоваться как для интегральной оценки, так и при необходимости по каждой группе критериев, т.е.:
ь. (п ) =
'чаУ-оа; _ ;
Ь-
Ьъ(п0ь) =; (2)
С1
где ai, bi, ci - заявленные значения критериев экономической, технической и экологи -ческой эффективности по данным завода -изготовителя;
a/, bi', c,' - фактические значения критериев экономической, технической и экологической эффективности (опытные данные).
Значимость критерия ai представляет собой отношение потерь (издержек) предприятия по критерию к суммарным издержкам.
Для практической реализации предлагаемой методики необходимо собрать большой массив информации. Значения заявленных параметров автомобиля доступны из технической документации на автомобиль, выпускаемой заводом-изготовителем. Такими источниками могут являться руководства по эксплуатации автомобилей, техническая характеристика, технологические карты на выполнение технического обслуживания и ремонта и т.п. Сбор информации по фактическим значениям критериев представляет более сложную задачу. Источниками такой информации могут являться результаты производственных испытаний автомобилей, диагностические карты, оценка экспертов в области эффективной эксплуатации машин и т.п.
Заключение
Результаты оценки интегральной эффективности эксплуатации автомобиля, как по каждой группе критериев, так и в целом, на наш взгляд, можно использовать по следующим направлениям:
1. Оценка интегральной эффективности автомобилей позволит потребителю сделать обоснованный выбор в пользу покупки того или иного автомобиля, предлагаемого на рынке.
2. Анализ предлагаемых критериев интегральной эффективности позволит оценить уровень приспособленности автомобиля к производственно-климатическим условиям и сделать вывод о целесообразности его дальнейшей эксплуатации.
3. На основании полученной информации можно разработать ряд мероприятий по повышению эффективности автопарка, в т.ч. выбрать рациональные режимы использования автопарка в заданных условиях.
4. Анализ результатов оценки эффективности автомобилей позволит сформировать направления совершенствования конструкции серийных автомобилей, эксплуатирующихся в различных производственно-климатических условиях.
A.A. Dolgushin, D.M. Voronin
Technique of integrated assessment of efficiency of functioning of cars
A large number of offers of new cars in the market considerably complicates process of the choice and purchase. In the conditions of agricultural production transportation of goods can be made at various combinations of external factors. Cumulative influence of climatic factors, road conditions, etc. substantially causes efficiency of operation of the concrete car. Therefore at the choice of the vehicle there is a need for preliminary estimate of possible efficiency of operation for the set conditions. In this article approach to integrated assessment of efficiency of operation of trucks is stated. Economic, technical and ecological criteria for evaluation of efficiency of operation are assumed as a basis. The method of calculation of an integrated indicator of efficiency of operation is stated. Realization of the offered technique will allow to carry out the rational choice of the vehicle for specific conditions of economy for the purpose of providing the minimum costs of operation. On the basis of the obtained information it is possible to develop a number of actions for increase in efficiency of vehicle fleet, including to choose the rational modes of use of vehicle fleet in the set conditions. Besides this technique will be useful to producers of cars to improvement of a design of the main units and knots.
Keywords: operational efficiency, performance criteria, integral index.
Список литературы
1. Техническая эксплуатация автомобилей : учебник для вузов / Е.С. Кузнецов [и др.]. - 4-е изд., перераб. и дополн. - М. : Наука, 2004. - 535 с.
2. Азгальдов Г.Г. О квалиметрии / Г.Г. Аз-гальдов, Э.П. Райхман. - М. : Изд-во стандартов, 1972. - 172 с.
3. Техническая эксплуатация автомобилей : учебник для студентов, обуч. по спец. «Автомобили и автомобильное хозяйство» / О.Н. Дидманид-зе [и др.]. - М. : ООО «УМЦ Триада», 2012. -455 с.
4. Воронин Д.М. Расчет уровня обеспеченности колхозов и совхозов объектами инженерной службы / Д.М. Воронин, Ю.М. Степаненко // Научно-технический бюллетень СибИМЭ. - 1981. -Вып. 27. - С. 28-32.
Долгушин Алексей Александрович, канд. техн. наук, доц., Новосибирский ГАУ, dolgushin07@ rambler.ru; Воронин Дмитрий Максимович, д-р техн. наук, проф., Новосибирский ГАУ.
References
1. Tehnicheskaja jekspluatacija avtomobilej : uchebnik dlja vuzov / E.S. Kuznecov [i dr.]. - 4-e izd., pererab. i dopoln. - M. : Nauka, 2004. - 535 s.
2. Azgaldov G.G. O kvalimetrii / G.G. Azgal'-dov, Je.P. Rajhman. - M. : Izd-vo standartov, 1972. -172 s.
3. Tehnicheskaja jekspluatacija avtomobilej : uchebnik dlja studentov, obuch. po spec. "Avtomo-bili i avtomobil'noe hozjajstvo" / O.N. Didmanid-ze [i dr.]. - M. : OOO "UMC Triada", 2012. -455 s.
4. Voronin D.M. Raschet urovnja obespechen-nosti kolhozov i sovhozov objektami inzhenernoj slu-zhby / D.M. Voronin, Ju.M. Stepanenko // Nauchno-tehnicheskij bjulleten' SiblMJe. - 1981. - Vyp. 27. -S. 28-32.
Dolgushin Alexey Aleksandrovich, Cand. Tech. Sci., Ass. Prof., Novosibirsk SAU, dolgush-in07@rambler.ru; Voronin Dmitry Maksimovich,
Dr. Tech. Sci., Prof., Novosibirsk SAU.
УДК 625.84:631 М.В. Тарасова
РЕГУЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ЦЕМЕНТОГРУНТА КАК СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ БЕЗДОРОЖЬЯ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ
Существующие сельские дороги на большей протяженности Омской области характеризуются низким качеством. Современное, ведущееся во все возрастающих объемах строительство порой требует использования низкокачественных, и даже некондиционных, минеральных ресурсов. Поэтому использование местных природных материалов в качестве компонентов для производства цементогрунтов является крайне актуальным. Для выделения значимых факторов методом случайного баланса была составлена матрица планирования эксперимента. Выявлены факторы, которые указывают на то, что степень вариации прочностных свойств укрепленных грунтов цементом зависит главным образом от качества получаемой смеси, обусловленного содержанием цемента в перемешиваемых частях грунта, количеством цемента и соотношением частей грунта при перемешивании в объеме укрепляемого грунта. Установлено, что формирование структуры укрепленных грунтов, как и структуры твердеющего вяжущего, идет через образование на начальной стадии кратковременной коагуляционной рыхлой структуры, представляющей собой пространственную сетку, образующуюся путем беспорядочного сцепления мельчайших частиц десперсной твердой фазы через тонкие прослойки десперсионной жидкой среды.
Ключевые слова: цементогрунт, однородность, распределение вяжущего, структура укрепленных грунтов.
© Тарасова М.В., 2016
