Сопротивления перемещению машины в целом и ее элементов пропорциональны весу машины. Сопротивления, преодолеваемые рабочими органами при взаимодействии с обрабатываемой средой в условиях реализации потенциальных возможностей машины, определяются расчетом, определяющим тяговый и мощностной балансы. Основа тягового и мощностного балансов машины – ее основные параметры, т.е. масса машины и мощность ее энергоустановки. При этом используется общеизвестное положение о детерминированной связи максимальных нагрузок с прочностными размерами и массой машины.
Для оценки экономической эффективности технического средства при известной производительности, определяемой основными параметрами машины и условиями ее применения, необходимо знание закономерностей связи экономических показателей с основными параметрами машины. Исследованиями установлена возможность представления составляющих экономических расходов в функции основных параметров, так, например, для экскаватора с гидроприводом
SS+Sk (Ен+Р) = a1G+a2N2+a3+a4 +a5N+ +a8,
где a1, a2, a3 - коэффициенты, определяющие стоимость изготовления конструкции экскаватора с учетом отчислений на реновацию и налоги;
a4 - коэффициент стоимости технического обслуживания и ремонта машины; a5, a6, a7 - коэффициенты учета эксплуатационных расходов на горюче смазочные материалы; a8 - расходы на содержание обслуживающего персонала; G – масса экскаватора.
Полученная таким образом математическая модель критерия оценки совершенства машины по функциональному назначению может быть использована в мониторинговой системе управления созданием конкурентоспособных проектных решений, как конструкций машин, так и вариантов их комплектования для обеспечения различных технологий строительства и обслуживания строительных объектов.
Математическое моделирование - наиболее эффективный на сегодняшний день метод предварительной оценки проектных решений. Достаточно полная математическая модель позволяет оценить технические, финансовые, экологические и социальные последствия проектных решений, закладываемых в конструкцию машины.
Известно, что смоделировать все свойства машины сложно, а в некоторых случаях невозможно, поэтому на первичных стадиях создания математических моделей моделируются свойства, признаваемые существенными на данном этапе, с последующим анализом обоснованности ограничений и области применимости принимаемых решений. Созданная математическая модель представляет своеобразную экспериментальную установку многоразового пользования, на которой с помощью ЭВМ можно решать задачи по обоснованию экономической эффективности конструкции или режима использования технического средства.
Рассмотрим пример использования разработанной в МАДИ технико-экономической модели, созданной для оценки совершенства конструкции строительных одноковшовых экскаваторов.
На рынок строительной техники России поступает широкий ассортимент технических средств различных фирм мира. В частности поставки в Россию полноповоротных экскаваторов на гусеничном ходу помимо предприятий отечественного производства осуществляют и предприятия зарубежных фирм, среди которых Case, Caterpillar, Fiat-Hitachi, JCB, Hitachi, Hyundai, Komatsu, Volvo и др. Технические характеристики этих экскаваторов весовой группы 20 т представлены в таблице 1.
| 