ЖОЛШЫБЕК ДИССЕРТАЦИЯ 2019 апрель. от 2019 г. Заведующий кафедрой Н. С. Сембаев исследование тормозной системы грузового поезда магистерский проект на соискание академической степени магистр техники и технологии по
 Скачать 1.01 Mb.
|
|
3 Оценка экономической эффективности разработанных методов повышения эффективности работы тормозной системы грузовых вагонов Основной задачей данного раздела диссертационного проекта является определение величины экономического эффекта от использования в производстве основных и сопутствующих результатов, получаемых при решении поставленной технической задачи в данном проекте. К основным относят результаты, отражающие выполнение функциональной работы, для которой предназначено проектируемое устройство (процесс, метод) [23]. Наряду с основными при использовании проектируемых изделий, технологических процессов, методов возникают и такие сопутствующие результаты, как организационные (совершенствование организационной структуры предприятия, новых форм и методов организации производства, обслуживания и труда, влияние внедрения результатов проектирования на следующие показатели: трудоемкость, производительность труда, численность работников, длительность цикла, коэффициенты использования оборудования, рабочего времени), социальные (изменение характера и улучшение условий труда, повышение квалификации), экологические (улучшение параметров окружающей среды, комплексное использование сырьевых ресурсов, разработка новых методов и способов очистки, новых способов переработки отходов, замены дефицитного сырья и материалов). 3.1 Расчет экономических затрат Экономический эффект от использования новой модернизированной тормозной системы грузовых вагонов с улучшенными качественными характеристиками определяется по формуле [24, 25]  (3.1)где  – приведенные затраты при изготовлении системы водоснабжения и отопления базового и нового образца;Ен– нормативный коэффициент эффективности, ЕН=0,15;  – коэффициент учета роста производительности единицы нового средства труда в натуральных единицах, ( ); – коэффициент учета изменения срока службы нового средства труда по сравнению с базовым(  ); , – доли амортизации от балансовой стоимости базового и нового средства труда; –экономия потребителя на текущих издержках эксплуатации и отчислениях, по сравнению с базовым; – сопутствующие капитальные вложения потребителя, при использовании базового и нового средств труда,  ; , – годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании им базового и нового средства. В этих издержках учитывается только часть амортизационных отчислений, предназначенная на капитальный ремонт средств труда, также амортизационные отчисления по сопутствующим капитальным вложениям потребителя; – количество системы водоснабжения и отопления на одном пассажирском вагоне, =1 шт.Себестоимость единицы средства труда  , (3.2)где Q–цена единицы средства труда, Q=120000тнг;  тнг.Затраты на изготовление единицы труда  тнг.Производственные затраты при изготовлении единицы базового и нового средства труда З1=З2=109091 тнг, так как не изменяются условия изготовления изделия. 3.2 Расчет годового экономического эффекта Эксплутационные издержки потребителя на поддержание грузового вагона в работоспособном состоянии при использовании базового и нового тормозных систем определяется суммой затрат по устранению отказов (замен) тормозной системы вагона за амортизационный срок службы вагона [25]  , (3.3)где С` – стоимость (затраты) одного обслуживания; П1,2 – число замен тормозной системы за срок службы грузового вагона; Та – амортизационный срок службы грузового вагона, Та=8 лет;  , (3.4)где ТНТ – наработка грузового вагона за амортизационный срок службы; Т1,2 – ресурс тормозной системы базовой и новой, Т1= Т2=4000 час;  (3.5)где ТГ – годовая наработка грузового вагона, ТГ=1300 час;  час, .Расчет затрат на устранение отказов выполнен в соответствии с методическими указаниями  , (3.6)где С з1, – оплата труда ремонтников проводящих обслуживание; Сд – стоимость запасных частей; Ср1,2 – оплата за использование ремонтных средств в ремонтной мастерской; Спд – затраты на приобретение и доставку запчастей, Спд=580тнг;  , (3.7)где КН – коэффициент начислений на заработную плату, КН=1,2;  –оперативная трудоемкость обслуживания (ремонта),  ; чел/час; – часовая тарифная ставка рабочего I-ого разряда проводящего обслуживание (ремонт) определяем по формуле [24, 25] , (3.6)где  – минимальная заработная плата,  тнг.( установленная в РК на 1.01.2019 г.); – коэффициент перевода,  ; – плановый эффективный фонд времени рабочего в год, ч;тогда  тнг\час.У нас обслуживание (ремонт) проводит рабочий IV – го разряда. Тарифная часовая ставка рабочего IV – го разряда равна  , (3.7) тнг\час,где  – коэффициент тарифной ставки рабочего IV – го разряда,  .Тогда  тнг, тнг.Балансовая цена запасных частей равна  , (3.8)где Кд – торговая наценка на запасные части, Кд=1,12;  тнг. , (3.9)где дп – оплата за использование одного рабочего машиноместа в мастерской, дп= 600 тнг; КП – коэффициент подготовительно заключительного времени в ремонтной мастерской, КП=1,2; tM1,2 – время проведения обслуживания (ремонта) в ремонтной мастерской, tM1=0,5 ч, tM2=0,2 ч, ;  тнг, тнг, тнг, тнг, тнг, тнг.Величина экономического эффекта от производства и использования модернизированной тормозной системы грузового вагона равен  тнг.Годовой экономический эффект будет равен  , (3.10)где  – количество технических обслуживаний за год, , (3.11)где  – годовая наработка пассажирского вагона,  ч, – время между техническими обслуживаниями,  ч. ,Тогда годовой экономический эффект будет равен  тнг.В результате выполненного расчета годовой экономический эффект от модернизации тормозной системы грузового вагона составляет 1824,9 тнг, который был получен за счет снижение трудоемкости (сокращение времени на обслуживание и ремонт) и увеличения производительности труда. Заключение Создание материально-технической базы независимого Казахстана связано с неуклонным ростом производства продуктов промышленности и сельского хозяйства. Быстрый рост строительства, производства промышленной продукции, а также продуктов сельского хозяйства приводит к непрерывному увеличению объема грузов, подлежащих перевозке. Так, например, грузооборот по всем видам транспорта увеличился в 2018 году по сравнению с 2010 годом с 458,8 млрд, ткм до 564,0 млрд, ткм. При этом на долю железнодорожного транспорта падает более 58 % перевозимых транспортом Республики Казахстан грузов. В связи же с освоением новых районов Республики и вводом в эксплуатацию магистралей на западе страны следует ожидать еще более интенсивного увеличения как грузовых, так и пассажирских перевозок. В настоящее время повышение грузооборота железных дорог Республики Казахстан более чем наполовину осуществляется за счет роста размеров движения и веса (массы) грузовых поездов. Пропускная способность и размеры движения в значительной степени зависят от величины максимальной допустимой скорости на участках и направлениях железных дорог в целом. Кроме того, на ближайшую перспективу предполагается повысить скорость пассажирских поездов до 200-250 км/ч, увеличить вес грузовых поездов до 80-100 тыс. кН, а их скорость до 100 км/ч и отдельных категорий грузовых поездов до 120 км/ч, рефрижераторных и контейнерных - до 140 км/ч. Автоматические тормоза для современных и перспективных условий эксплуатации должны обеспечивать тормозной путь при экстренном торможении (по нормативам ограждения мест внезапно возникшего препятствия) на спусках до 0,006: в пассажирских поездах при скорости движения до 200 км/ч - 1600 м, рефрижераторных при скорости до 120 км/ч - 1000 м и в грузовых поездах при скорости до 100 км/ч - 1200 м. Исходя из этого проводятся большие работы по модернизации существующих и созданию новых конструкций тормозных приборов, отвечающих современным и перспективным требованиям эксплуатации. Данный диссертационный проект направлен на разработку способов повышения эффективности тормозной системы железнодорожного грузового вагона, в частности тормозной рычажной передачи. В результате выполнения работы сделаны следующие выводы: 1) Проведен анализ существующих конструкции тормозной системы грузовых поездов, на основе которого определен способ повышения тормозной эффективности железнодорожных вагонов. В результате выполнения анализа конструкции тормозной системы выявлены основные преимущества и недостатки конструкции тормозов, на основе которого определены пути дальнейшего совершенствования тормозных систем железнодорожных грузовых вагонов. 2) Разработана математическая модель продольной динамики поезда в нестационарных режимах движения. Разработанная расчетная модель продольной динамики поезда представляет собой цепь твердых тел, соединенных нелинейными связями, учитывающими состояние в каждом соединении и его характеристики, включая зазоры. Уточнен расчет тормозящей силы, развиваемой экипажем и зависящей от реального состояния в зоне контакта колеса и рельса. Применен метод разделения движений, позволяющий в уравнениях продольной динамики поезда использовать установившиеся значения проскальзывания колеса по рельсу, постоянная времени которого на несколько порядков меньше характерных времен продольно-динамических процессов. Модель продольной динамики также дополняется одной степенью свободы на каждую частично заполненную цистерну, присутствующую в составе, что позволяет оценить влияние колебаний жидкости на протекающие процессы. 3) Разработан метод повышения эффективности работы тормозной системы грузовых вагонов. Предлагаемый метод относится к железнодорожному транспорту, в частности к способам повышения тормозной эффективности железнодорожных вагонов или железнодорожных грузовых вагонов – полувагонов, вагонов-цистерн, вагонов-хопперов, платформ, бункерных вагонов, крытых вагонов, вагонов-думпкаров, а также других типов вагонов, в том числе специализированных грузовых вагонов и универсальных, а также к способам определения и реализации передаточных чисел тормозных рычажных передач железнодорожных грузовых вагонов, монтажа или сборки тормозных рычажных передач на железнодорожных грузовых вагонах. В соответствии с существующим способом повышения тормозной эффективности железнодорожных вагонов сначала выбирают тормозной цилиндр и тормозную рычажную передачу с ранее выбранными параметрами и проверяют по эмпирическим формулам и экспериментально коэффициент расчетного тормозного нажатия, возможность юза колесных пар, а также удельные давления на тормозную колодку или на композиционную тормозную колодку железнодорожных грузовых вагонов, а затем сравнивают полученные результаты с их нормативными значениями. 4) Проведена оценка экономической эффективности разработанных методов повышения эффективности работы тормозной системы грузовых вагонов. В результате выполненного расчета годовой экономический эффект от модернизации тормозной системы грузового вагона составляет 1824,9 тнг, который был получен за счет снижение трудоемкости (сокращение времени на обслуживание и ремонт) и увеличения производительности труда. Список использованных источников 1 Асадченко, В. Р. Автоматические тормоза подвижного состава : учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. / В.Р. Асадченко. – М. : Маршрут, 2006. – 392 с. 2 Тормозные системы железнодорожного транспорта. Конструкция тормозного оборудования : учеб. пособие / Э. И. Галай, Е. Э. Галай / Белорусский государственный университет транспорта – Гомель: БелГУТ, 2010. − 315 с. 3 Иноземцев, В. Г. Автоматические тормоза : учебник для вузов / В. Г. Иноземцев, В. М. Казаринов, В. Ф. Ясенцев. – М. : Транспорт, 1981. – 464 с. 4 Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: справ. // В. И. Крылов [и др.]. – М. : Транспорт, 1989. – 487 с. 5 Тибилов Т. А. Об одном возможном методе решения обратных тормозных задач.// Повышение динамических качеств подвижного состава и поезда в условиях сибирского региона., Омск.: Сб. науч. тр. ОМИИТ, 1989 6 . Фокин М. Д. Уточнение расчетов тормозных путей. // Вестник ЦНИИ МПС, № 1, – 1956. 7 Казаринов В. М., Иноземцев В. Г., Ясенцев В. Ф. Теоретические основы проектирования и эксплуатации автотормозов. М., 1968 8 Лазарян В. А., Блохин Е. П., Белик Л. В. Влияние неоднородности состава на продольные усилия в поезде при экстренном торможении. // Переходные режимы движения и колебания подвижного состава., Тр. ДИИТа, 1970, вып. 143, с. 3-8 9 Першиц Ю. И. О продольных динамических реакциях и ударных взаимодействиях при торможении поездов. // Вопросы динамики подвижного состава.- Тр. ВЗИТИ, вып. 23, 1966 10 Блохин Е. П., Казаринов А. В., Крюков С. Г., Об эксплуатации электропневматических тормозов в длинносоставных пассажирских поездах. // Эксплуатация автотормозного оборудования грузового и пассажирского подвижного состава. М.: Транспорт, 1989 11 Гребенюк П. Т., Панькин Н. А., Филимонов А. М. Метод исследования процессов распространения возмущений в сверхдлинных и соединенных поездах. // Вестник ВНИИЖТ, 1977, № 1, с. 1-4 12 Бондаренко Н. В. О перспективах повышения тормозной эффективности грузовых вагонов, оборудованных авторежимами. // Вестник ВНИИЖТ, 1981, № 2, с. 49-52 13 Клыков Е. В. Торможение поезда. Трансжелдориздат, 1962 14 Биркгоф Ж. Д. Динамические системы. М-Л: Гостехтеориздат, 1941 15 Лазарян В. А. Исследование усилий, возникающих при переходных режимах движения в стержнях с различными упругими несовершенствами. // Труды ДИИТ, вып. 25, 1996 16 Панькин Н. А., Гребенюк П. Т. Уравнения движения поезда дли обобщенных тяговых расчетов. // Сб. тр. ВНИИЖТ, М.: Транспорт, 1989, с. 15-21. 17 Методические рекомендации по оценке эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. // М.: Слово, 1997. – 52 с. 18 Михалевич В.С. Последовательные алгоритмы оптимизации и их применение. – Кибернетика, 1965, №12 19 Ганиев Р. Ф., Кононенко В. О. О взаимосвязи поступательного и вращательного колебательных движений твердого тела в ньютоновском поле сил. МТТ, №4, 1971, с.3-12 20 Николаев В. А. Разработка методов аналитического конструирования квазиинвариантных систем рессорного подвешивания железнодорожных экипажей. // Дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук. Омск: ОмГУПС, 2003 21 Нехаев В. А. Оптимизация режимов ведения поезда с учетом критериев безопасности движения (методы и алгоритмы). // Дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук. Омск: ОмГУПС, 2000 22 Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, 1989. 432 с. 23 Сафронова, Н. А. «Экономика производства». М. : «Юрист», 1999. – 42с. 24 Волкова, О.И. «Экономика производства». Минск. : «Экономикпресс», 2004. – 124с. 25 Методика рекомендации по выполнению экономической эффективности от внедрения мероприятий новой техники, изобретений и модернизаций на предприятиях и в организациях железнодорожного транспорта РК. М.Транспорт, 1982. Приложение А Приложение Б |