Электронное издание СДМ - Строительные Дорожные Машины и Техника

Кафедра ДСМ МАДИ, ПО Стройтехника


18.09.2007
Влияние потерь времени при осуществлении управления на конкурентоспособность экскаватора

Инженер Мандровский К.П.

Руководитель проф. Карасёв Г.Н.

МАДИ (ГТУ)

На кафедре Дорожно-строительных машин Московского Автомобильно-Дорожного Института была разработана методика оценки конкурентоспособности одноковшовых гидравлических экскаваторов по критерию удельных приведённых затрат.

 Пользуясь этой методикой, можно расчётным способом определить, каким образом изменяется величина удельных приведённых затрат экскаватора, и прочих характеристик его функционирования, в функции от потерь времени на осуществление управления.

 В соответствиис методикой временные затраты на осуществление рабочего цикла экскаватора определяются следующим образом 

tц=kкачtц+tпр, сек.

где kкач – коэффициент, учитывающий снижение средних скоростей движения рабочего оборудования относительно скоростей из условия технических возможностей экскаватора; tц – время цикла экскаватора из условия его технических возможностей; tпр – время, затрачиваемое на переключение рычагов и органов управления.

Если скорости движения рабочего оборудования слишком велики, то машинист вынужден снизить их на некоторую величину, снижение скоростей до уровня, при котором возможен контроль, учитывается при помощи коэффициента kкач. Для того, чтобы изменить скорость движения рабочего оборудования, или завершить/начать новый элемент рабочего цикла, машинист оказывает воздействие на органы управления, и на это затрачивается некоторое время, величина этого времени учитывается припомощи величины tпр.

Целесообразно произвести оценку конкурентоспособности экскаваторов при различных величинах снижения средних скоростей движения рабочего оборудования, оцениваемых коэффициентом kкач, и различных потерях времени tпр. После этого можно определить допустимый уровень потерь времени на осуществление управления, который не приведёт к изменению конкурентоспособности экскаватора.

Для оценки конкурентоспособности выберем экскаваторы весовой группы 20 тонн: ЕТ18, ЕК220, JS200L, VEC210LC, Н210LC-3, Case1188LC.

Экскаваторы эксплуатируются при разработке объёмов работ Q=50 тыс.куб.м, с прочностью грунта С=6 уд.пл., шириной разрабатываемых траншей Bq=2,2м, глубиной Hq=3м, коэффициентом использования сменного времени kсм=0,85. Ёмкость ковша для всех экскаваторов q=1куб.м. Примем, что время производства работ экскаватором не ограничивается.

Предположим, что время на переключение рычагов управления изменяется в интервале tпр= (1-15) сек.,а уровень снижения средних скоростей движения рабочего оборудования относительно возможных из условия технических возможностей – в интервале kкач=(1-3), т.е. реальные скорости движения могут быть в 3 раза меньше, чем скорости из условия технических возможностей экскаватора.

На рис. 1 и 2 в графическом виде представлен результат расчёта удельных приведённых затрат для рассматриваемых экскаваторов. На рис. 1 удельные приведённые затраты представлены в зависимости от потерь времени на переключение рычагов управления при уровне снижения средних скоростей движения kкач= 1; 2; 3. На рис.2 представлена зависимость величины удельных приведённых затрат от величины kкач для потерь времени на переключение рычагов управления tпр=0,5; 5 сек.

Анализируя полученные результаты, можно сделать следующие выводы:

1. Если экскаватор ЕТ18 будет иметь уровень факторов эргономики такой, что потребное снижение  скоростей движения рабочего оборудования из условий управляемости будет в 1,5раза выше, чем у зарубежных экскаваторов, то стоимость разработки объёма грунта для ЕТ18 все равно не превысит аналогичный показатель для импортных экскаваторов.

2. Для того, чтобы уровень УПЗ экскаватора с их максимальным значением – во всех случаях (см. рис. 1) это экскаватор Case1188LC – за счёт факторов эргономики принял минимальное значение, необходимо, чтобы уровень его эргономических факторов был таким, чтобы обеспечивалось снижение времени на переключение рычагов управления относительно ЕТ18 (ему принадлежит минимум УПЗ) при kкач=1 – в среднем на 5 сек., при kкач=2 – в среднем на 7,5 сек, для kкач=3 – в среднем на 10 сек. Если это условие для Case1188LC выполняется, то среди исследуемых экскаваторов стоимость производства работ для него будет минимальной.

3. Для того, чтобы минимум времени производства работ принадлежал экскаватору JS200L, необходимо, чтобы уровень его эргономических факторов был таким, чтобы обеспечить снижение времени на переключение рычагов управления относительно ЕК220 при kкач=3 – в среднем на 2 сек, при kкач=2 – в среднем на 1,5 сек, при kкач=1 – в среднем на1 сек. Если эргономические факторы JS200L соответствуют таким требованиям, то минимум производства работ принадлежит JS200L.

4. Из условия непревышения стоимости производства работ экскаватор ЕТ18 может обладать более низким уровнем эргономических факторов, таким, что время на переключение органов управления будет выше приблизительно на 5 сек в сравнении с импортными экскаваторами, но при одинаковом уровне снижения средних скоростей р.о.kкач

5. При tр=0,5 сек для обеспечения минимума УПЗ у Case1188LC необходимо иметь уровень эргономических факторов такой, чтобы уровень снижения скоростей движения kкач был ниже, чем у ЕТ18 приблизительно в 2 раза. Это означает, что снижение скоростей движения р.о. относительно скоростей из условия технических возможностей машины для Case1188LC должно быть в 2 раза меньше, чем для ЕТ18 при одинаковом для обоих экскаваторов времени tр, tр=0,5 сек. При величине времени tр=5сек, снижение скоростей движения р.о. для Case1188LC должно быть в 2,3 раза меньше, чем для ЕТ18.


| Пути совершенствования станков ударно-канатного бурения для многолетнемерзлых грунтов >>

На главную Архив: научные публикации
Кафедра ДСМ МАДИ, ПО «Стройтехника». Copyright 2007 . Смотрите условия использования материалов сайта