ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ В ПРИРОДООБУСТРОЙСТВЕ С ПОМОЩЬЮ КОНТРОЛЬНО-ИНФОРМАЦИОННЫХ

При известных значениях коэффициента технической готовности КТГ и комплексного показателя эксплуатационной технологичности РЭТ определим статистическую зависимость между ними (рисунок 8).

Рисунок 8 – Статистическая зависимость
коэффициента технической готовности и обобщенного показателя
эксплуатационной технологичности объектов исследования

В результате аппроксимации статистической зависимости КТГ от РЭТ получаем уравнение полинома второго порядка:

У= – 5,6625х2+7,5969х – 1,5855 (10)

Величина достоверности аппроксимации R2 =0.96 говорит о наличии достаточно тесной статистической связи между исследуемыми показателями.

Полученные результаты экспериментальных и статистических исследований позволяют произвести сравнительную технико-экономическую оценку исследуемых машин, а также сформулировать экономико-математическую модель для прогнозирования эффективности использования средств механизации в зависимости от уровня эксплуатационной технологичности.

В пятой главе диссертации «Технико-экономическая оценка полученных результатов исследования» изложены основные результаты исследования, произведена оценка полученных технико-экономических показателей исследуемых машин.

Таблица 5 – Экономические показатели объектов исследования (за 1000 мото-ч)

Тяговый класс	Марка машины	Балансовая стоимость машины, тыс.руб.	Прямые затраты на эксплуатацию, тыс.руб.	Издержки от простоев, тыс.руб.	Суммарные эксплуатационные затраты, тыс.руб.	Приведенные затраты на единицу выполненных работ, руб./у.э.га
1,4	МТЗ-82.1	650	403,4	159,5	712,4	984,5
	МТЗ-1021	780	421,3	156,1	756,8	847,0
	Case IH JX 90	1260	460,7	139,1	889,6	839,4
3	Т-150К	1520	693,4	437,6	1480,6	553,5
	Т-150К-09	1840	680,8	365,9	1469,9	509,8
	New Holland T7040	3840	758,5	235,0	1876,7	493,7
5	К-701	2850	912,9	899,4	2467,8	248,7
	К-744Р1	3270	884,5	725,9	2362,5	220,8
	John Deerе 8430	5800	1166,9	361,5	2862,1	192,3

В результате анализа эксплуатационных показателей исследуемых машин, получена технико-экономическая оценка их эксплуатации, сформулированы критерии эффективности их использования, разработана методика по оптимизации уровня эксплуатационной технологичности машин в зависимости от уровня оснащенности контрольно-информационными системами.

Эффективность эксплуатации машин характеризуется величиной суммарных приведенных затрат на единицу выполненных работ (рисунок 12), которая определяется суммарными затратами на эксплуатацию машин (рисунок 11), учитывая при этом издержки, связанные с вынужденными простоями по причинам отказов (рисунок 10).

Рисунок 9 – Балансовая стоимость машин	Рисунок 10 – Издержки от простоев машин по причинам отказов

При относительно высоких затратах на эксплуатацию у машин с более высоким показателем эксплуатационной технологичности (рисунок 11) наблюдается значительное снижение издержек от простоев (рисунок 12).

Рисунок 11 – Суммарные затраты на эксплуатацию машин (за 1000 мото-ч)	Рисунок 12 – Приведенные суммарные затраты на единицу выполненных работ

В группе тягового класса 1,4 наименьшие приведенные затраты на единицу выполненной работы наблюдаются у трактора Case IH JX90: 839,4 руб./га, наибольшие – у трактора МТЗ-82.1: 984,5 руб./га.

В группе 3-го тягового класса наблюдаются наименьшие приведенные затраты у трактора New Holland Т7040: 493,7 руб./га, наибольшие – у трактора Т-150К: 553,5 руб./га. В группе 5 тягового класса наблюдаются наименьшие приведенные затраты у трактора John Deerе 8430: 192,3 руб./га, наибольшие у трактора К-701: 248,7 руб./га. Наименьшие затраты на единицу выполненной продукции составили у тракторов: New Holland T7040 и John Deerе 8430. Все эти машины оснащены контрольно-информационными системами, а также приспособлены к наращиванию этих систем на базе CAN-совместимых устройств.

Из всех рассмотренных машин наибольший экономический эффект на агромелиоративных работах проявился у трактора John Deere 8430 и составил экономию затрат более чем на 10% по сравнению с другими тракторами в своем классе.

В качестве основного критерия оптимизации оснащенности машин контрольно-информационными системами рассматривался показатель минимума суммарных приведенных затрат на единицу выполненных работ:

, (11)

где Ц – приведенные затраты на единицу выполненных работ, руб./у.э.га;

СЭ – прямые затраты на эксплуатацию машины (без учета отчислений), руб./ч;

СО – ежегодные отчисления денежных средств по машине, руб./ч,

СП – издержки на устранение последствий отказов и вынужденных простоев, руб./ч;

WЭ – эксплуатационная производительность машины, у.э.га/ч,

Стоимость оснащения машин дополнительными контрольно- информационными системами (в случае модернизации) учитывается показателем Со.

Окончательно уравнение экономико-математической модели имеет вид:

, (12)

где СЗЧ – стоимость запасных частей, руб.;

СРР – стоимость ремонтных работ, руб.;

СПР – издержки от простоев, руб.;

ТВР – время восстановления работоспособности, ч;

WT – техническая производительность машинно-тракторного агрегата, у.э.га/ч;

КИ – коэффициент использования сменного времени;

РЭТ – обобщенный показатель эксплуатационной технологичности машины.

На основе разработанной экономико-математической модели получена оценка эффективности эксплуатации машин с различной степенью оснащенности встроенными средствами контроля, а также произведена предварительная оценка эффективности модернизации конструкции машин дополнительными контрольно-информационными системами.

На основании полученных результатов предложены рекомендации эксплуатирующим организациям и разработчикам сельскохозяйственной техники.

Проведенная научная работа позволила наметить пути для дальнейших исследований в области повышения эксплуатационной технологичности машин.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Произведена классификация контрольно-информационных систем по уровню автоматизации и принадлежности к средствам обеспечения эксплуатационной технологичности машин. Установлено, что по мере увеличения мощности машин растет количество встраиваемых средств контроля. Наблюдается общемировая тенденция замещения простых средств контроля на более совершенные – контрольно-информационные системы.

2. Теоретически обоснован обобщенный показатель эксплуатационной технологичности машин. Он оценивается системой единичных показателей, сформированной по результатам факторного анализа с применением метода экспертных оценок. В систему оценочных показателей вошли коэффициенты: контролируемости операций технического обслуживания, контролируемости операций технологического обслуживания, оснащенности встроенными средствами контроля, коэффициенты доступности при техническом и технологических обслуживаниях и диагностировании. Их весомость составила 1,0; 1,0; 0,75; 0,5, 0,31 и 0,19 соответственно.

3. Произведен анализ статистических данных по эксплуатации машин на агромелиоративных работах, который показал, что эффективность эксплуатации средств механизации в природообустройстве в значительной мере определяется наработкой на отказ основных систем и агрегатов, а также средним временем их восстановления. Так, самая низкая средняя наработка на отказ наблюдалась у тракторов Т-150К (51,6 ч) и МТЗ-82.1 (56,2), самое высокое – у John Deerе 8430 (247 ч) и New Holland Т7040 (157,6 ч).

4. Доказано, что повышение уровня оснащенности машин встроенными средствами контроля позволяет значительно повысить коэффициент технической готовности. Наличие контрольно-информационных систем на машинах: Case IH JX90, New Holland Т7040 и John Deerе 8430 обеспечивает высокий уровень эксплуатационной технологичности, который на 20–30% выше, чем у других машин.

5. Произведен анализ отказов по основным системам и агрегатами объектов исследования. Выяснилось, что при высоком уровне оснащения контрольно-информационными системами (тракторы New Holland Т7040 и John Deerе 8430) вероятность возникновения отказов II и III групп сложности резко снижается. Так, в общем числе отказов этих машин, на долю отказов II и III групп сложности приходится менее 30%, в то время как у остальных машин этот показатель приближается к 50%.

6. Анализ процесса эксплуатации исследуемых машин показал, что на производительность механизированного процесса влияет уровень эксплуатационной технологичности их конструкций. Наиболее высокие показатели производительности у тракторов Case IH JX90, New Holland Т7040 и John Deerе 8430, которые в среднем в 1,5–2 раза выше по сравнению с другими.

7. Получена статистическая зависимость коэффициента готовности от обобщенного показателя эксплуатационной технологичности объектов исследования. Аналитическое выражение данной зависимости носит полиноминальный характер: У= –5,6625РЭТ2+7,5969РЭТ–1,5855 при достоверности аппроксимации R2=0.96, что говорит о тесной статистической связи.

8. Доказано, что относительно высокая стоимость рассмотренных зарубежных машин, оснащенных контрольно-информационными системами, не удорожает выполняемые работы, а, наоборот, позволяет получить экономию затрат в 50…70%. Это объясняется более высокой эксплуатационной технологичностью и техническим уровнем их конструкций.

Основные положения диссертации опубликованы

в следующих работах:

(курсивом выделены работы, опубликованные в изданиях перечня ВАК РФ)

1. Новиченко, А.И. Повышение безотказности техники средствами диагностирования [Текст] // Механизация и электрификация сельского хозяйства: теорет. и науч.-практ. журн.– М., 2006.– №10.– С.25-26.–
ISSN 0206-572X.

2. Новиченко, А.И. К вопросу оценки уровня оснащенности машин встро­енными средствами контроля [Текст] / А.И. Новиченко, В.А. Евграфов // Природообустройство: науч.-практ. журн.– М., 2010.– №4.– С.84-88.–
ISSN 1997-6011.

3. Новиченко, А.И. Оптимизация контролепригодности мелиоративных и стро­ительных машин [Текст] / А.И. Новиченко, В.А. Евграфов // Мелиорация и водное хозяйство: теорет. и науч.-практ. журн.– М., 2010.– №5.– С.57-61.–
ISSN 0235-2524.

4. Новиченко, А.И. Основные направления совершенствования технического диагностирования машин [Текст] // Природообустройство и рациональное природопользование – необходимые условия социально-экономического развития России: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Ч.1– М.: МГУП, 2005.– С.443-446.– ISBN 5-89231-152-Х.

5. Новиченко, А.И. Оптимизация количества контролируемых параметров технического состояния машин с целью повышения их безотказности [Текст] / А.И. Новиченко, В.А. Евграфов // Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Ч.2– М.: МГУП, 2006.– С.222-225.– ISBN 5-89231-194-5.

6.  Новиченко, А.И. Оценка контролепригодности машин [Текст] // Проблемы экологической безопасности и природопользования: Сб. материалов Международной научно-практической конференции.– М.: «Норма», МАЭБП, 2006., Вып. 7.– с.97-98.– ISBN 5-85302-352-7.

7. Новиченко, А.И. Стратегии технического обслуживания и ремонта машин [Текст] / А.И. Новиченко, В.А. Евграфов // Современные проблемы развития АПК: Сб. материалов научно-практической конференции.– Волгоград: ВГСХА, 2006.– С.151-154.

8. Новиченко, А.И. Эффективность оснащения машин встроенными средствами диагностирования (на примере системы контроля расхода топлива) [Текст] // Роль природообустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Ч.2.– М.: МГУП, 2007.– С.203-205.– ISBN 978-5-89231-220-2.

9. Новиченко, А.И. Оптимизация степени контролепригодности с целью повышения качества технического обслуживания [Текст] // Международный технико-экономический журнал.– М., 2007.– №1.– С.57-59.– ISSN 1995-4646.

10. Новиченко, А.И. Совершенствование системы технического сервиса машинно-тракторных агрегатов [Текст] / А.И. Новиченко, С.А. Цымбал // Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Ч.2.– М.: МГУП, 2008.– С.234-235.– ISBN 978-5-89231-244-8.

11. Новиченко, А.И. Оценка приспособленности к диагностированию машин и оборудования природообустройства [Текст] / А.И. Новиченко, А.В. Шкиленко // Роль мелиорации и обеспечении продовольственной и экологической безопасности России: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Ч.2.– М.: МГУП, 2009.– С.422-425.– ISBN 978-5-89231-283-7.

12. Новиченко, А.И. Обеспечение эксплуатационной технологичности машин встроенными средствами контроля [Текст] / А.И. Новиченко, А.В. Шкиленко // Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства: Сб. материалов Международной научно-практической конференции, Ч.4: Технологии и средства механизации в природообустройстве.– М.: МГУП, 2010.– С.160-166.– ISBN 978-5-89231-319-3.

Подписано в печать 03.05.2011.

Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная.

Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № _____

Отпечатано в лаборатории множительной техники ФГОУ ВПО МГУП

® Московский государственный университет природообустройства

127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 19