Расчет экономической эффективности диагностирования фрикционных муфт коробки передач трактора «Беларус-2103»

Расчет экономической эффективности диагностирования фрикционных муфт коробки передач трактора «Беларус-2103»

Приоритетным направлением инновационного развития Республики Беларусь на 2011;2015 гг. в области машиностроения является разработка методов и средств технической диагностики.

Одной из новых разработок отечественного тракторного завода стал гусеничный трактор «Беларус-2103», который предназначен для выполнения различных сельскохозяйственных работ с навесными, полунавесными и прицепными машинами, с уборочными комплексами для привода стационарных сельскохозяйственных машин, а также для транспортных работ. Поэтому разработка методов и средств технической диагностики для данного трактора является актуальной проблемой.

Длительная и надежная работа трактора обеспечивается при условии правильной эксплуатации и своевременного технического обслуживания, что возможно лишь с помощью контроля и обнаружения технических неисправностей всех его систем. Такую проблему позволяет решить система встроенной бортовой диагностики трактора, разработка которой совпадает с современными тенденциями развития бортовой системы диагностирования, которые характеризуются увеличением числа сигнальных указателей за счет введения новых датчиков и алгоритмов диагностирования и развитием диагностического контроля через систему предупредительной сигнализации [1].

Одним из примеров актуального применения бортового диагностирования являются механизмы коробок передач (КП), дефекты которых связаны в основном с изнашиванием — 80−85% [2]. В результате изнашивания рабочих поверхностей деталей в подвижных соединениях зазоры увеличиваются, в неподвижных — появляются. Поэтому основным структурным параметром состояния элементов механизмов является зазор. Так, работоспособность КП с гидроподжимными фрикционными муфтами во многом определяется техническим состоянием последних. Параметры износостойкости образцов фрикционных материалов характеризуются рассеиванием, определяемым кривой распределения, а вероятностный характер износов фрикционных накладок фрикционной муфты на тракторе определяется конструкцией муфты и вариациями кривых распределения ее работы трения в условиях рядовой эксплуатации. В связи с этим основной задачей обеспечения работоспособности тракторов, оснащенных гидроподжимными фрикционными муфтами в коробке перемены передач, при их технической эксплуатации является возможность безразборного технического диагностирования гидроподжимных муфт, что позволит судить о величине износа фрикционных накладок на ведомых дисках, который в процессе эксплуатации непрерывно увеличивается [3, 4, 5].

На кафедре «Тракторы и автомобили» УО БГСХА разработано устройство компьютерного диагностирования гидроподжимных фрикционных муфт трактора [6], которое позволяет получать информацию о состоянии фрикционного слоя безразборным методом в процессе эксплуатации индивидуально для каждого трактора.

В качестве методов исследования использовались нормативный метод и метод сравнительной экономической эффективности.

Экономический эффект от внедрения разработанного устройства для диагностирования КП достигается за счет предотвращения преждевременных работ по ремонту и в итоге за счет сокращения затрат на ремонт.

При расчетах использовались ГОСТ 23 728–88 «Техника сельскохозяйственная. Основные положения и показатели экономической оценки» [7] и ГОСТ 23 730–88 «Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки универсальных машин и технологических комплексов» [8].

Основные технико-экономические показатели для расчета экономической эффективности от внедрения диагностирования КП трактора «Беларус-2103» предлагаемым устройством приведены в таблице.

гусеничный трактор диагностирование экономическая эффективность.

Исходные данные по определению эффективности диагностирования

Экономическая эффективность от применения диагностирования КП определяется величиной годового экономического эффекта Э_Г:

(1).

где П₁ — затраты потребителя за счет мероприятий по необоснованному ремонту, руб.; П₂ — затраты потребителя за счет внедрения диагностирования, руб.

Затраты потребителя П в расчете на одну КП определяются по формуле:

(2).

где U_уд — прямые эксплуатационные затраты в рублях на единицу продукции; К_уд — удельные капитальные вложения, руб.; Е_н — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Прямые эксплуатационные затраты определяются по формуле:

(3).

где З — заработная плата обслуживающего персонала, руб.; А — затраты на реновацию оборудования, руб.; Р — затраты на ремонт и планово-техническое обслуживание оборудования, руб.

Заработная плата обслуживающего персонала будет определяться следующим образом:

(4).

где r — часовая тарифная ставка оплаты труда обслуживающего персонала, руб.; n — количество обслуживающего персонала, час.; t — время разборки, сборки, ремонта или диагностирования, час; к₁ — коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, отчисления на социальное страхование, размер премий из фонда материального поощрения; к₂ — коэффициент, учитывающий прочие накладные расходы (к₂=1,89).

Затраты на реновацию оборудования:

(5).

где Б — балансовая стоимость оборудования, руб.; a — отчисления на реновацию, %; N — число ремонтируемых или диагностируемых КП, шт.

Затраты на ремонт и планово-техническое обслуживание оборудования определяются по выражению:

(6).

где R_T — коэффициент отчисления на ремонт и техническое обслуживание.

Удельные капитальные вложения определяются следующим образом:

. (7).

Заработная плата обслуживающего персонала:

а) при ремонте фрикционов КП:

руб.;

б) при диагностировании фрикционов КП:

руб.

Затраты на реновацию оборудования: а) при ремонте:

руб.;

б) при диагностировании:

руб.

Затраты на ремонт и планово-техническое обслуживание оборудования:

а) при ремонте:

руб.;

б) при диагностировании:

руб.

Удельные капитальные вложения:

а) при ремонте:

руб.;

б) при диагностировании:

руб.

Прямые эксплуатационные затраты:

а) при ремонте фрикционов:

руб.;

б) при диагностировании фрикционов:

руб.

Общие затраты потребителя за счет мероприятий по необоснованному ремонту фрикционов КП:

руб.

Общие затраты потребителя за счет внедрения разработанного прибора для диагностирования фрикционов КП:

руб.

Общий годовой экономический эффект от внедрения разработанного прибора для диагностирования фрикционов КП:

руб.

Заключение

Основной задачей обеспечения работоспособности тракторов, оснащенных гидроподжимными фрикционными муфтами в КП, при их технической эксплуатации является возможность безразборного индивидуального технического диагностирования фрикционных муфт разных передач, что позволит судить о величине износа фрикционных накладок на ведомых дисках. Расчетная экономическая эффективность от внедрения разработанного прибора составит 6 763 378 руб. в год, что говорит о правильности выбора метода и средств диагностирования фрикционов КП.

• 1. Мошкин, Н. И. Разработка автоматизированной технологии и средств технического диагностирования узлов и агрегатов автотранспортных средств сельскохозяйственного назначения: автореф. дисc. … д-ра техн. наук: 05.20.03/Н.И. Мошкин. — Новосибирск, 2007. — 43 с.
• 2. Игнатьев, Г. С. Диагностирование механических систем / Г. С. Игнатьев, Ю. А. Гурьянов // Вестник ЧГАУ. — 2000. — Т.31. — С.46−52.
• 3. Диагностика и техническое обслуживание машин: учебник для студентов высш. учеб. заведений / А. Д. Ананьин [и др.]. — М.: Академия, 2008. — 432 с.
• 4. Исследование возможности диагностирования состояния фрикционных элементов гидроподжимных муфт тракторных КПП / А. Н. Карташевич [и др.] // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. — 2009. — № 3. — С.113−117.
• 5. Колчин, А. В. Диагностирование механических коробок передач с гидравлическим управлением / А. В. Колчин, Б. Ш. Каргиев, Г. Г. Емельянов // Достижения науки и техники АПК. — 2007. — № 6. — С.15−17.
• 6. Электромагнитный датчик износа фрикционных накладок гидроподжимной муфты: пат.6607 Респ. Беларусь, МПК F 16D66/00/А.Н. Карташевич, А. Ф. Скадорва, А. А. Рудашко, О. В. Понталев, В. А. Коробкин, Ю. А. Андрияненко; заявитель Белорус. госуд. с. — х. академия. — №u 20 100 160; заявл.18.02.2010; опубл.29.06.10 // Афіцыйны бюл. / Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці. — 2010. — № 5. — 3 с.
• 7. ГОСТ 23 728–88 «Техника сельскохозяйственная. Основные положения и показатели экономической оценки». — М., 1988. — 4 с.
• 8. ГОСТ 23 730–88 «Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки универсальных машин и технологических комплексов». — М., 1988. — 14 с.