К вопросу обоснования параметрического отказа гидропривода технологического оборудования трелевочного трактора

Добиваясь рентабельной работы технологического оборудования лесозаготовительной машины (ЛЗМ), нельзя допускать, чтобы себестоимость единицы производимой ею продукции была выше доходной ставки.

Располагая значением предельного снижения производительности технологического оборудования трелевочного трактора по экономическому критерию, можно установить предельно допустимое снижение массы переносимого груза и скорости его перемещения.

К основным элементам или узлам гидропривода технологического оборудования трелевочного трактора, которые могут иметь параметрический отказ, можно отнеси гидронасосы, гидромоторы, гидрораспределители, гидроцилиндры.

Рассмотрим влияние снижения производительности гидроманипулятора трелевочного трактора на экономическую эффективность его работы.

Техническая производительность гидроманипулятора П_т трелевочного трактора согласно работе [1] определяется по зависимости:

П

3600 • Q

T р

где Q – объем пачки деревьев, которую можно погрузить в зажатый коник за рейс, м³;

T_р – продолжительность работы гидроманипулятора за период набора пачки, с.

Продолжительность работы гидроманипулятора по набору пачки определяется зависимостью:

Т р = ^tц • ^пц ,                  (2)

где t – продолжительность одного цикла работы

ц гидроманипулятора по укладке одного дерева в за жимной коник, с;

n – количество циклов работы манипулятора по

ц набору пачки в зажимной коник.

Продолжительность одного цикла работы гидрома нипулятора равна:

t ₄ = К 1 ⁽ t гп + t . : ^{) +} К 2 ( t en ⁺ t eo ^{) +}

+ К3 (tрп + tро )+ К4 (tзр + tзз ) ,           (3)

где К 1 , К 2 , К 3 , К 4 – количество перемещений соответственно поворотной колонны, изменения вылета стрелы, рукояти, захвата за один цикл работы гидроманипулятора;

t_гп , t_гл – время, затрачиваемое на поворот гидроманипулятора вправо и влево, с;

t_сп , t_со – время, затрачиваемое на подъем и опускание стрелы, с;

t_рп , t_ро – время, затрачиваемое на подъем и опускание рукояти, с;

t_зр , t_зз – время, затрачиваемое на раскрытие и закрытие захвата, с.

Среднее количество циклов по набору пачки в зажимной коник определяется по формуле:

П = ^Q , ц    q g ■ К 5

где q_д – средний объем дерева, м³;

К ₅ – коэффициент одновременного захвата нескольких деревьев захватывающим устройством гидроманипулятора.

Расчетную себестоимость ( С ^ ) одного кубометра древесины, перемещаемой гидроманипулятором, а в последующем трелюемой трактором, согласно работе [2] определим по формуле:

Q = 8 м 3 - при трелевке за комли; q_g = 0,4 м 3 ;

К 1 = 4,1 ; К 2 = 5,1 ; К 3 = 5,1 ; К 4 = 3,1; к 5 = 1 .

С р

п

Пт V

С пер

с -т Л

+ -пост—^р-

,

где C и С – сумма соответственно перемен-пер пост ных и постоянных расходов, руб./ час;

Переменные расходы, приходящиеся на 1 час эксплуатации трелевочного трактора, определяются зависимостью:

Определим продолжительность одного цикла работы гидроманипулятора по формуле(3):

1ц = 4,1(0,95 + 0,84) + 5,1(1,9 + 2,4) +

+ 5,1(0,8 + 1,14)+ 3,1(0,82 + 0,8)= 44,1 с.

Среднее количество циклов по набору пачки в зажимной коник (при условии К ₅ = 1 ) равно:

n ц

С ^С^ + С^ + С  ) + С' ,      (6)

пер СМ ЗПЧ компл ОТ ,

0,4

= 20 .

где С_СМ , С_ЗПЧ , С_компл – затраты, приходящиеся на закупку смазочных материалов, запасных частей и комплектующих, руб./ час;

С_ОТ – оплата труда оператора за час эксплуатации трактора с отчислениями на социальное страхование руб./ час.

- пост = - А + -пр , (7)

где С_А – амортизационные отчисления, приходящиеся на 1 час эксплуатации трактора, руб./час;

С_пр – прочие расходы, приходящиеся на 1 час эксплуатации трактора при работе гидроманипулятора, руб./час.

Для достижения рентабельной работы гридромани-пулятора, а значит в целом трактора, нельзя допускать, чтобы себестоимость руб/м³ была выше доходной ставки С _Д :

- Д ^ С - . (8)

Располагая показателями работы гидроманипулятора, можно определить зависимость себестоимости единицы продукции от величины производительности его гидроагрегатов, снижающейся в процессе эксплуатации по причине износа составляющих их деталей.

На основе условного примера произведем расчет себестоимости одного кубометра древесины в зависимости от снижения часовой производительности гидроманипулятора. Примем для гусеничного трелевочного трактора ТБ-1М следующие данные:

Продолжительность работы гидроманипулятора за рейс работы трелевочного трактора определим по формуле (2):

Т_р = 44,1 • 20 = 882 с.

Определим техническую производительность гидроманипулятора трелевочного трактора по формуле (1):

П

т

3600 • 8

= 32,65 м³/ч.

Зависимость величины производительности от увеличения цикла работы гидроманипулятора приведена на рисунке 1

Рис. 1. График зависимости производительности гидроманипулятора от изменения (увеличения) времени его цикла работы

Условно     принимаем:     --М = 100 руб / час;

^сзпч = ⁴⁷ -уб / час ; ^С компл = ⁵⁷ -уб / час ;

С А = 73 руб / час; Спр = 51 руб / час;

СД = 8,5 руб / м3.

С пер = ( 100 + 47 ) + 57 = 204 руб./час;

С пост = 73 + 51 = 124 руб./час.

Расчетная себестоимость одного кубометра перемещаемой древесины гидроманипулятором равна:

С _р

—1— (204+1241882)

32,65 (       3600 J

= 7,16 руб/м³.

Зависимость условной себестоимости от снижения производительности гидроманипулятора и критерий его параметрического отказа представлены на рис.2.

Количество стрелеванной древесины за час м.куб.

Приведенный условный пример показывает необходимость установления реальных характеристик параметрических отказов гидроагрегатов гидросистемы привода технологического оборудования лесных машин.

В рассмотренном условном примере производительность гидроманипулятора недолжна быть ниже 28 м ³ / час .