Электронное издание СДМ - Строительные Дорожные Машины и Техника

Улитич О.Ю. - МАДГТУ (МАДИ), кафедра ДСМ.

Растет число возможных вариантов и параметров рабочих органов, обеспечивающих оптимальное производство работ в различных условиях строительства при минимальных энергетических, материальных и трудовых затратах. Принятие неоптимальных решений влечет за собой существенные потери.
Эффективность реализации мероприятий по комплексной механизации строительных, дорожных и вскрышных работ в значительной степени определяется успешностью и обоснованностью решения проблем формирования объективной методики определения оптимальных параметров новой техники и области ее применения.
Предлагаемая методика оптимизации основывается на принципе деления области поиска на две части. В первой решается задача определения оптимальных технических параметров на основании целевой функции экономии энергетических и материальных затрат в натуральных единицах измерения (П_NG). Во второй – решается задача технико-экономической оптимизации целевой функции экономии энергетических и материальных затрат в стоимостном выраже-нии.
Первая задача решается путем формирования целевой функ-ции и отыскания ее оптимизации в зависимости от технических и эксплуатационных факторов. Целевая функция приводится к виду:

,

где N – мощность двигателя, G – вес машины, q – объем призмы грунта, В – ширина отвала, l – дальность транспортирования, К_p – коэффициент удельного сопротивления копанию, К_Т1, К_Т2 – аналитические коэффициенты, зависящие от тягово-сцепных свойств движителя и условий эксплуатации, К_В – коэффициент использования машины по времени.
Функция оптимизируется по относительным величинам:

;  ; .

На основании решения полученных уравнений определяют оптимальные значения искомых величин:

.
Полученные зависимости позволяют решить обратную задачу - по известным значениям установить области рационального использования машины по величинам l, К_p и др.

Вторая часть задачи решается путем анализа целевой функции в стоимостном выражении, в которую помимо технических параметров машины входят и факторы, характеризующие капитальные и эксплуатационные затраты. Среди машин с оптимальными техническими параметрами устанавливается типоразмер машин, обеспечивающих наиболее высокий уровень экономии в заданных условиях эксплуатации. Для решения прямой и обратной задачи разработаны компьютерные программы.