CC BY
11
УДК 629.4.014.275
КРАШЕНЩЩ О С., к.т.н., доцент (УкрДАЗТ), ЩИПАК С.В., шженер (ДП «Донецька залiзниця»), МАТВ1СНКО С. А., аспiрант (УкрДАЗТ), ШАПАТ1НА О.О., асистент (УкрДАЗТ)
Обгрунтування оптимального термшу експлуатацп тягового рухомого складу
Постановка проблеми
Залiзничний транспорт е основою забез-печення масових перевезень населення та ван-тажiв. Вiд ефективносп його роботи залежить ефективнiсть роботи багатьох галузей i еко-номши краши в цiлому. Тому й шляхи пщви-щення його ефективносп й надiйностi е акту-альними.
Анал1з попередн1х дослщжень
Принциповою вiдзнакою юнуючо! сис-теми технiчного обслуговування та ремонту тягового рухомого складу залiзниць (ТРС) е те, що разом з плановими техшчними обслу-говуваннями (ТО) та поточними ремонтами (ПР) тсля вiдмов, якi можуть виникнути в процес експлуатацп, ТРС тдлягае вщновлен-ню i подальшому поверненню в експлуатацiю. Визначення особливостей експлуатацп ТРС за всiма етапами його життевого циклу дозволяе обгрунтувати границ ефективностi його вико-ристання.
Мета роботи
Розглянемо задачу визначення оптимального термшу експлуатацп ТРС з врахуван-ням економiчноi доцшьносп його подальшого використання, в тому чи^ i в тслянормати-вний термiн.
На вiсi часу позначимо точкою початок експлуатацп ТРС, та окремими точками через встановлеш штервали напрацювань (пробiгiв) -каттальш ремонти (рисунок 1). Позначимо по-чаткову вартiсть ТРС через Со, а вартють капiтальних ремонтiв через С1, С2, С3. Промiжок часу роботи до першого капiтального ремонту позначимо через 1, мiжремонтний термш мiж першим i другим ремонтами - 2, мiж другим i третiм - (3, i так даль
Позначимо середню вартiсть ТО та ПР, яю проводяться на одну годину роботи в межах першого перюду через у\, в межах другого перюду через у2, i так даль Сюди входить вартiсть всiх видiв ТО та ПР до вщповщного капiтального ремонту. Позначимо далi через п1, П2, п3, ... годинну продуктивнiсть ТРС у вiдповiдних штервалах (розраховану, напри-клад, за вартютю одиницi виконано'1' перевiз-но'1' роботи).
Маючи цi характеристики, можна отри-мати вираз для середньо'1' собiвартостi одиницi продуктивностi ТРС.
¡1 ¡2 ¡3
А А А
г ■V V л
Со Уу С1 У2' С 2 Уз' Сз
П1 П 2 Пз
Рисунок 1.- Розподш витрат за основними етапами життевого циклу ТРС
Для цього необхщно знайти середню собiвартiсть Б} в першому перiодi вiд початку
експлуатацп до першого каттального ремонту. Потсм треба визначити Б2 - середню
собiвартiсть вщ початку експлуатацп до другого капiтального ремонту; потсм Бз - на перiодi експлуатацп вiд початку до третього капiтального ремонту, i так даль
Для цих середшх собiвартостей мо-жна записати наступнi рiвняння: со + М
Бг =
М
Б = Со + М + С1 + /2*2
2 М + "2^2
Б = С0 + М + С1 +72^2
3 V! + п212 + м
С2 +7зtз
+
(1) (2)
(3)
+
М + Щ.*2 + П3^ або в загальному виглядi для п-го етапу
п-1
Со + Х С!
Бп =
1=1
1=1
и
X
1=1
(4)
пи
де С, - вартють /-го капiтального ремонту.
Розглянемо окремий випадок (який е ве-льми штучним), коли вартють всiх капремон-тiв однакова С; = С2= С3=...; також припус-тимо, що мiжремонтнi перiоди, годиннi про-дуктивностi в мiжремонтний перiод та вартос-т технiчного обслуговування також однаковi: ¿1 = ¿2= ¿3=..., п1 = п2= Пз=..., у 1 = у2= уз=... В цьому випадку з рiвнянь (1)-(3) отримуемо
Б = 4 + 7
м п1
С0 + С1 +71 2п1^1 п1
Б2 =
Бз = С0 + С1 + С2 +
3М
п
(1а) (2а) (3а)
Оскiльки зазвичай С1 < Со, то з цих рiв-нянь отримуемо, що Б2 < Б1, Бз< Б1 i так далi, тобто вигщшше весь час виконувати катта-льш ремонти, нiж купувати новий ТРС. На-справдi так не бувае тому, що прийнят вище припущення в експлуатацГi неможливi. Так, перше допущення полягало в тому, що вар-тють всiх капiтальних ремонтiв однакова. Зазвичай кожен подальший ремонт не проспше попереднього, i вартiсть його буде бшьша.
Поступово, iз збшьшенням числа ремонтiв, годинна продуктивнiсть знижуеться. Мiжре-монтнi термiни теж не залишаються постш-ними. Термiн мiж початком експлуатацп i першим каттальним ремонтом зазвичай вище, шж мiж першим i другим ремонтами. Мiжре-монтнi термiни експлуатацп ТРС коригуються на зменшення. Вартостi ТО та ПР також не залишаються постшними. 1з збiльшенням на-працювання через старiння, знос, вартiсть ТО та ПР поступово зростае, зростають також ви-трати на паливно-мастильш матерiали на одиницю часу тощо. Тому ,реальна ситуащя вiдрiзняеться вiд то'1, що описуеться рiвняння-ми (1а)-(3а).
В якост прикладу розрахункiв щодо об-грунтування термiну експлуатацп ТРС, яю враховують собiвартiсть одиницi продуктивности ТРС протягом життевого циклу, розглянемо даш експлуатацп нового вантажного електровозу постшного струму ДЕ1, для якого за середньодобовим пробном 350 км та серед-ньою масою складу по'1'зда 5000 т приймемо: п1=п2=пз=7,3 грн./{(104 т^км)тод), У1=У2 = Уз =60 грн./год. Приймемо початкову вартiсть локомотиву С0=5-106 грн., вартостi капiтальних ремошив С?=Ы06 грн., С2=2406 грн., Сз=3Л06 грн., С4=4Л06 грн.; термiни експлуатацп мiж вiдповiдними капiтальними ремонтами приймемо ¿1=12000 год, ¿2=11000 год, ¿з=10000 год, ¿4=9000 год.
З рiвняння (4) отримаемо 51=65,4 грн./(104 т-км), Б2=44,0 грн./(104 т-км), Бз=41,5 грн./(104 т-км), Б4=44,2 грн./(104 т^км).
Звiдси видно, що спочатку приведена собiвартiсть е порiвняно високою, оскiльки при п розрахунку враховуеться вартють нового ТРС. Потсм собiвартiсть падае i далi знову починае зростати. Графiчно це представлено на рисунке 2, з якого видно, що в розглянутому випадку доцшьшше перервати експлуатащю, коли з'явиться необхiднiсть проводити третш капiтальний ремонт. При цьому мшмальна собiвартiсть складатиме 41,5 грн./(104 т-км).
Отже для даного типу ТРС дощльно припинити його експлуатащю при досяненш термiну експлуатацп, близького до третього каттального ремонту, оскiльки тодi сумарна середня собiвартiсть використання буде най-
меншою, тобто прибуток, отриманий при експлуатацп, буде найбшьшим. Тому недоцiльно подовжувати експлуатацiю ТРС тсля досяг-нення таких напрацювань, а треба вилучати ТРС з експлуатацп.
Потрiбно також додатково вщзначити таку обставину, як моральний знос. Може ви-
явитися, що випдшше буде припинити екс-плуатацiю у момент досягнення необхщносп в другому каттальному ремонтi за умови, як-що до цього часу ТРС морально застарiв, тобто промисловютю почнуть випускатися новi типи ТРС Ï3 бiльшою продуктивнiстю та кра-щими показниками надiйностi i ефективносп.
100
¡3
I
■ Н
Й0
40
\
4
-е-— "
г Torn1
1 10 2 10 3 10
Час робота ТРС вщ ггабудовк. год
4-10
5 10
Рисунок 2. - Залежнiсть собiвартостi капiтальних ремошгв ТРС вiд часу його роботи
Висновки
1. Наведеш данi дозволяють визначати граничний економiчно обгрунтований термш експлуатацГï ТРС, що забезпечуе мшмальну середню приведену собiвартiсть експлуатацп.
2. Для уточнення перiоду ефективноï' експлуатацп ТРС слщ враховувати приведенi витрати на паливно-мастильнi матерiали то-що.
3. Розглянутий тдхщ дае можливГсть обгрунтувати термiн використання ТРС при його модершзацп.
Список л1тератури
1. Надежность технических систем: Справ очник / Под.ред. И. А. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1985. - 608с.
2. Половко А.М. Основы теории надежности / А.М. Половко, С.В. Гуров. - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 704 с.
3. Галкин В.Г. Надежность тягового подвижного состава. Учеб.пособие для вузов ж.-д.
трансп./ В.Г. Галкин, В.П. Парамзин, В.А. Четвергов. - М.: Транспорт, 1981. - 184с.
Аннотацн:
У статп розглядаетъся метод визначення тер]шну експлуатацп тягового рухомого складу з враху-ванням витрат на проведения каштальних ремонпв та поточних ремонпв i техшчного обслуговування у мiжремонтний перiод. Обгрунтовуеться оптимальний з точки зору витрат життевого циклу термш експлуатацп локомотивiв.
В статье рассматривается метод определения срока эксплуатации тягового подвижного состава с учетом расходов на производство капитальных ремонтов, а также текущих ремонтов и технического обслуживания в межремонтный период. Обосновывается оптимальный с точки зрения расходов жизненного цикла срок эксплуатации локомотивов.
The determination method of the locomotive's live-cost period is considered. At costs on production of the heavy repairs and the operating repairs and technical maintenance are taken into account. The optimum period to usages locomotive is motivated.
