close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000102939

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
ПЫШКОВ ОЛЕГ СЕРГЕЕВИЧ
Уи^ылл.-*<^Г"
КОРРЕКТИРОВАНИЕ НОРМ РАСХОДА
ТОПЛИВА НА РАБОТУ АВТОМОБИЛЬНЫХ КРАНОВ
В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Специальность 05.05.04 - Дорожные истроительныемашины
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандиляпа технических н^к
Тюмень 2005
Работа выполнена на кафедре <(Подьемно-транспортные, строительные,
дорожные
машины
и
оборудование»
Тюменского
государственного
нефтегазового университета
Научный руководитель
доктор технических наук, профессор
Кфнаухов Николай Николаевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Якубовский Юрий Евгеньевич
кандидат технических наук
Першин Юрий Михайлович
Ведущая организация - Тюменский государственный
архите1пурночлроитепьный университет
Защита состоится 21 декабря 2005 г. в 14:00 часов на заседании
диссертационного совета Д 212.273.04 при Тюменском государственном
нефтегазовом университете по адресу: 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюм ГНГУ.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной
печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.
Автореферат разослан 19 ноября 2005 г.
Телефон для справок (3452) 20-93-02
Ученный секретарь
диссертационного совета
S\^/
/^
П.В. Евтин
2оо(>~й
"r^bS^
пизе?
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность
темы.
Переход к рыночным отношениям резко
повысил требования к эффективности выполнения погрузочно-разгрузочных
и строительно-монтажных работ, производимых автомобильными кранами.
Значительное влияние на эффективность выполняемых работ оказывают
затраты на топливо. Снижение этих затрат может быть достигнуто
объективным нормированием расхода топлива и его корректированием с
учетом реальных условий эксплуатации.
На
топливную
экономичность
спецгехнижи
оказывает
влияние
множество факторов, при этом некоторые из них варьируются в широких
пределах. Влияние наиболее значимых факторов достаточно исследовано и
учтено в системе нормирования. В то же время необходимо отметить, что во
многих
случаях
это
отражено
только
в
предельных
значениях
корректирующих коэффициентов.
В последнее время получило распространение дифференцирование
корректирующих надбавок к нормам расхода тошшва в зависимости от
температуры окр>-жающего воздуха. При этом необходимо определить
приспособленность автомобилей к изменению температуры воздуха.
В
действующей системе нормирования коррекгарование
нормы
расхода топлива на работу автокрана производится без учета фактической
массы груза, принимается, что он всегда работает с номинальным грузом, что
не
соответствует
корректирования
действительности.
необходимо
Для
более
применять
объекгивного
дифференцирование
корректирующей надбавки к норме его расхода в зависимости от изменения
массы перемещаемого груза при выполнении погрузочно-разгрузочных и
строительно-монтажных работ.
Исследования по установлению закономерностей влияния массы
перемещаемого груза и температуры п1д»ужак>1П{гр воздуха на расход
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ j
БИБЛИОТЕК
СПе
'
II„U'
»
топлива при работе автомобильного крана ранее проводились не достаточно
полно.
Данная работа выполнена в соответствии с Тематическим планом
госбюджетных НИР ТюмПЛТ.
Цаью работы является установление закономерностей влияния массы
переменяемого груза и низкой температуры окружающего воздуха на
потребление топлива при работе автомобильного крана и разработка на этой
основе методики дифференцированного к(Ч)рвктирования норм его расхода.
Объект исследований - процесс формирования расхода топлива при
работе автомобильных кранов с учетом массы перемещаемого груза и низкой
температуры окружающего
воздуха, а предмет
исследования — этот
процесс применительно к автомобильным кранам КС-35714-2 Урал-5557
иКС-35715-2Маз-5337.
Научная новизна:
•
обоснована концепция формирования расхода топлива при работе
автомобильных кранов, позволяющая дифференцированно учитывать массу
перемешаемого груза, температуру окружающего воздуха и различный
уровень приспособленности кранов к их изменению;
• установлены закономерности влияния массы перемещаемого груза и
низкой температуры окружающего воздуха на расход топлива при работе
кранового
оборудования,
описываемые
однофакторными
моделями
приспособленности;
• получена многофакгорная моде.ть, учитывающая влияние массы
перемещаемого груза и низкой температуры окружающего воздуха на расход
топлива при работе кранового оборудования, представляющая собой
аддитивную модель приспособленности.
Практическая
иеиность
результатов
исследований
состоит
в
обеспечении экономии топлива при использовании разработанной методики
дифференцированного корректирования норм его расхода на работу
автомобильных кранов в зимних условиях эксплуатации.
Реализация
результатов
работы.
Разработанная
методика
дифференцированного корректирования норм расхода топлива внедрена в
Тюменском управлении магистральных газопроводов ОАО «Сургутпопром»
(г. Тюмень, Тюм. об.). Результаты исследований также используются в
учебном процессе ТюмГНГУ при подготовке инженеров по специальности
«Подьемно-транспортные,
строительные,
дорожные
машины
и
оборудование».
На защиту выносятся:
•
концепция
формирования
расхода
топлива
при
работе
автомобильного крана, позволяющая дифференцированно учитывать массу
перемещаемого груза, температуру окружающего воздуха и различный
уровень приспособленности кранов к их изменению;
•
однофакторные
модели
приспособленности,
описывающие
влияние массы перемещаемого груза и низкой температуры окружиощего
воздуха на расход топлива при работе кранового оборудования;
•
многофакторная
аддитивная
модель
приспособлшности,
описывающая совокупное влияние массы перемещаемого груза и низкой
температуры окружающего воздуха на расход топлива при работе кранового
об(фудования;
•
Методика дифференцированного корректирования норм расхода
тошгава на работу автомобильных кранов в зимних условиях эксплуатации.
Публикаиии.
Основное
содержание
диссертационной
работы
опубликовано в восьми работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
четырех глав, выводов, содержит 89 страниц текста (в том числе 27 таблиц,
20 иллюстраций), список литературы из 152 наименований, 5 приложений.
СОДЕРЖАНИЕ Р А Б О Т Ы
Во введении обосновывается актуальность темы исследований, цель
работы, излагаются основные положения, выносимые на защиту.
5
Первая глава посвящена анализу состояния вопроса. В результате
анализа ранее выполненных исследований установлено следующее.
1. Для учета массы перемещаемого груза и темперапгры окружающего
воздуха, влияющих на расход топлива при работе автомобильного крана,
возникает необходимость в установлении концепции формирования расхода
топлива при работе 1фанового оборудования, учитывающую данные
факторы и различный уровень приспособленности к их изменению.
2. На топливную экономичность
автомобильного
крана влияет
множество факторов, некоторые из них варьируются в широких пределах.
Влияние наиболее значимых факторов во время движения авто1фана
достаточно исследовано и учтено в системе нормирования. В то же время, во
многих
случаях
это
отражено
только
в
предельных
значениях
корректирующих коэффициентов.
3.
При
выполнении
погрузочяо-разгрузочных
и
строительно-
монтажных работ влияние наиболее значимых факторов на расход топлива,
таких как масса перемещаемого груза и температура окружающего воздуха, в
полной иере не учитывается.
4. Существующая система корректирования норм расхода топлива для
автомобильных кранов предусматривает использование одной надбавки как
на пробег, так и на работу кранового оборудования, что в неполной мере
соответствует действительным рабочим процессам, происходящим во время
работы
авто]фанов.
Целесообразнее
применял.
отдельные
дифференцированные корректирующие надбавки к нормам расхода топлива
на пробег, на работу кранового оборудования, на работу двигателя на
холостом ходу.
5. При определении нормы расхода топлива автомобильного крана на
работу оборудования учитывается ереия работы, и предполагается, что
автокран всегда работает с номинальным (максимальным) грузом, что не
соответствует
действительности. Для более точного корректирования
необходимо применять дифференцированные корректирующие надбавки к
норме расхода топлива в зависимости от изменения массы перемещаемого
груза.
6. Принципы корректирования норм расхода топлива, учитывающие
различные условия эксплуатации машин и их приспособленность к этим
условиям в течение длительного времени разрабатываются в ТюмГНГУ.
Однако эти разработки относятся только к автомобилям и не затрагивают в
полной мере спецтехнику, например, автомобильные краны.
На основе анализа ранее выполненных работ сформулированы
следующие
задачи,
решение
которых
обеспечивает
достижение
поставленной цели.
1. Установить концепцию формирования расхода топлива при работе
автомобильных кранов, позволяющую дифференщцюванно учитывать массу
перемещаемого груза, температуру OIq>yжaющeгo воздуха и различный
уровень приспособленности кранов к их изменению.
2.
Установить
вид
однофакторных
математических
моделей
приспособленности, описывающих влияние массы перемещаемого груза и
низкой температуры окружающего воздуха на расход топлива при работе
кранового оборудования.
3.
Определить
вид
многофакторной
математической
модели
приспособленности, учитывающей влияние массы перемещаемого груза и
низкой температуры окружающего воздуха на расход топлива при работе
кранового оборудования.
4. На основе экспериментальных исследований проверить адекватность
математических моделей влияния массы перемещаемого груза и низкой
температуры окружающего воздуха на расход топлива при работе кранового
оборудования и установить численные значения входящих в них параметров.
5. Разработать Методику дифференцированного корректирования норм
расхода топлива на работу автомобильного крана в зимних условиях
эксплуатации.
б. Определить экономическую
эффективность
от
использования
результатов исследований.
Вторая глава посвящена аналитическим исследованиям.
Разработана общая методика исследований, представляющая собой
план выполнения аналитических и экспериментальных работ.
Корректирование нормы расхода топлива на работу автомобильного
крана в существующей системе нормирования предложено производить
одинаково для различных марок и моделей, при этом, не учитывается, что
масса перемещаемого груза и температура воздуха оказывают неодинаковое
влияние на автокраны во время работы. Степень влияния данных факторов
зависит от уровня приспособленности конкретной м^ки и модели к этим
факторам.
Чем выше уровень приспособленности автомобильного 1фана, тем в
меньшей степени сказывается негативное влияние факторов, влияющих на
работу кранового оборудования. Применительно
к
рассматриваемому
объекту исследований в меньшей степени увеличивается расход топлива при
перемещении груза автомобильным краном при различной температуре
окружающего воздуха.
Если обозначить расход топлива щ)и работе кранового оборудования
для автокрана I -ой марки и модели через 9j, тогда влияние каждого / -го
фактора, в соответствии
с
предложенной концепш1ей, может
быть
представлено следующим образом:
9,-/(?л,;Лу;Л).
где
О)
Яы> - номинальный расход топлива;
hj - /-й фактор, влияющий на работу кранового оборудования;
А/- приспособленность автомобильного крана '-ой марки и модели к
/ -ому фактору.
с учетом массы перемещаемого груза fn и температуры окружающего
воздуха t концепция формирования расхода топлива при работе кранового
оборудования будет иметь вид:
<li-fiqu.;'n;A^;t;\),
где
(2)
Яю - номинальный расход топлива;
т
- масса перемещаемого гр>за;
А^ - приспособленность автомобильного крана I -ой мгфки и модели к
изменению массы перемещаемого груза;
t - температура окружающего воздуха;
А,- - приспособленность автомобильного крана I -ой марки и модели к
изменению температуры окружающего воздуха.
№ вышесказанного следует, что главным элементом новой концепции
яатяется учет
влияния массы перемещаемого
труза и
темпфатуры
окружающего воздуха при работе кранового оборудования и различного
уровня приспособленности автомобильных 1фанов разных марок и моделей к
изменению данных факторов:
Аш*1- Ai
где
^milA
Л<+1.
(3)
- приспособленность автомобильного крана /-ой марки и
модели к изменяющемуся фактору;
-'^TO+i;Ai+i - приспособленность автомобильного крана i+1 марки и
модели к изменяющемуся фактору.
На
следующем
этапе
аналитических
исследований
разработана
гипотеза о виде математической модели влияния массы перемещаемого груза
и температуры окружающего воздуха на расход топлива при работе
автомобильного крана.
Для определения вида математической модели в зависимости от массы
перемещаемого груза использована формула определения нормативного
расхода топлива Hj
для специальной техники, на которую отсутствуют
нормы его расхода в зависимости от используемой мощности двигателя:
Н^ =0,001 N„ Q„ К,, К„ Кп1К„,
где
(4)
И J . норма расхода топлива, л/ч;
^н
- номинальная (паспортная) мощность двигателя, кВт;
QH
-
номинальный (паспортный) удельный расход топлива
двигателя, г/кВт-ч;
Kjp
- коэффициент, учитывающий расход топлива на запуск и
регулировку
работы
двигателя,
а
также
ежесменное
техническое
обслуживание машин;
- коэффициент, учитывающий снижение номинального расхода
топлива вследствие недогрузки по времени и мощности;
^jB - коэффициент, учитывающий увеличение расхода топлива в
зависимости от температуры окружающего воздуха и высоты над уровнем
моря;
Kjj
. коэффициент пересчета топлива из весовых единиц в объемные.
Величина коэффициента ^ д определяется в зависимости от степени
загрузки двигателя:
Kj, = ОЩЗОК^ + SLR:^ +19),
где
^3
(S)
- коэффициент, определяющий степень загрузки двигателя,
рассчитывается по формуле:
'^' ^ ч где
N^n - используемая мощность двигателя, кВт:
П - коэффициент полезного действия трансмиссии.
10
'*'
При
работе
кранового
оборудования
мощность,
развиваемая
двигателем при подъеме груза определенной массы с помощью грузовой
лебедки, рассчитывается по формуле:
N
где
тУг.'
ГР
тп - масса поднимаемого груза, кг;
V^/7» - скорость подъема груза, м/с;
^0 - общий КПД трансмиссии.
Расход топлива Hj. при изменении массы поднимаемого груза ш при
прочих равных условиях (температура окружающего воздуха, высота над
уровнем моря, скс^юсть подъема груза) будет зависеть только от массы груза.
С учетом формул 5, 6, 7 и соответствуюпщх обозначений формула 4
примет вид:
9-9о«+с m +e т \
где
(8)
9ол/ - оптимальный (минимальный) расход топлива;
с, в
- параметры чувствительности <? к изменению /Я ;
тп
- масса груза.
Расход топлива при работе кранового оборудования в зависимости от
массы
поднимаемого
груза
описывается
юаадратичной
моделью
приспособленности.
Расход топлива ^ при понижении температуры окружающего воздуха
t возрастает из-за увеличения потребления топлива двигателем, увеличения
сопротивления трансмиссии и привода кранового оборудования. Указанную
зависимость можно описать квадратичной моделью следующего вида:
q^qot+s
где
it-to)\
Яо1 - оптимальный (минимальный) расход топлива;
■5 - параметр чувствительности ^ к изменению * ;
11
(9)
^o - оптимальная температура, соответствуюп^я Чм .
На основании однофакторных моделей зависимости расхода топлива
от температуры окружающего воздуха и массы поднимаемого груза строится
двухфакторная модель расхода топлива.
Графический вид моделей расхода топлива в зависимости от массы
перемешаемого груза и температуры окружающего воздуха представлены на
рис. 1 в 2.
-^
N»- *
-,.'
ь.
Ф
- ,.'
_^ *•«»
Ч/я
.-^
sfi
д
g
• ^^
ЯОт \ T—l'l
т
Рис. 1. Расход топлива
ф
при
работе
автокрана
зависимости
от
в
массы
перемещаемого груза
т
Масса груза т , т
Гфи подъеме груза массой m —О расход топлива 9 в зависимости от
массы поднимаемого груза будет равен оптимальному
(минимальному)
расходу топлива 9от. С увеличением массы поднимаемого груза его расход
З^величивается на Д^», " ^ W + в т
.
>
I
/г
1
S
\
ч. !у
§ Aq,
Чо,^
"
/■
1
Ф
**•1
1
■*
*
ф
к
mj
1
1
1
12
работе
кранового
в
зависимости
от температуры окружающего
воздуха
■
Температура возд}>ха t, "С
1фи
оборудования
X
(1
Рис. 2. Расход топлива
Расход топлива при работе iqiaHOBoro оборудования в зависимости от
температуры
окружающего
воздуха
9
будет
равен
оптимальному
(минимальному) расходу топлива 9ot при температуре воздуха t '^^о. Ирк
изменении
температуры
окружающего
воздуха
температуры ^о расход топлива увеличивается на ^i
t
от
оптимальной
"* ^V ~ 'о/ .
Основываясь на вышеизложенном, расход топлива при W ^ O , ^ " ^о
является оптимальным (минимальным) расходом топлива Яо ~ 9ot * Яот ■
При увеличении массы груза и изменении температуры воздуха расход
топлива увеличится на
Соответственно, модель расхода топлива при работе iqiaHOBoro
оборудования в зависимости от массы перемещаемого груза и температуры
01фужаюп|его воздуха будет иметь вид:
Ч'Чо+с
т + в m^+s (t-tof,
(Ю)
Для проверки выдвинутых гипотез проведены экспериментальные
исследования.
Трепая глава посвящена экспериментальным исследованиям. Задачами
экспериментальных исследований является проверка гипотез, выдвинутых в
теоретических
исследованиях,
и
определение
численных
значений
параметров математических моделей.
Экспериментальные
исследования проводились
в
климатических
условиях г. Новый Уренгой, для определения расхода топлива использовался
расходомер топлива E D M 1404 фирмы Siemens УЕЮ. Применение данного
расходомера позволяет регистрировать мгновенный, средний и общий расход
топлива. Пределы и точность измерения составляют 4...200 л/ч± 1 % ,
рабочая температура-40...+135 "С и максимальным давлением 16 бар.
13
Объем выборки определялся исходя из доверительной вероятности 0,95
и относительной ошибки 0,10.
Результаты
экспериментальных
исследований представлены на
рис. 3, 4, 5. На рисунках показана зависимость расхода топлива от массы
перемещаемого
груза
и
температуры
окружающего
воздуха
автомобильного крана КС-35714-2 Урал-5557.
6.те
ео
^Я
6.12
I
о ^
чР.
V "
S.S3
S
5
Ч
р
^ ^
„JJ
4.95
<-37
I
о
^^оо
1 э т . ^ ^ Л-г
3.7В
3.2в
=^°, ->'
-33.2
-2S.9
-1В.6
-11.4
-4.
г
^t<\3.2
о =
, 1 1 1 -
"
о *■
Температура воэд^уха /, "С
la.s
Рис. 3. Влияние температуры воздуха на расход топлива
при массе груза 6...7 тонн
18.8
9.2
7.6
I
2.8
S
2.5
5.8
7.5
1В.В
12.5
15.8
Масса груза т, т
Рис. 4. Влияние массы груза на расход топлива
при температуре окружающего возд>ха - 30 ... -35
14
17.5
для
Для
удобства
представления
полученных
результатов значения
температуры окружающего воздуха разбиты на интервал 5 "С, а значения
массы поднимаемого груза в интервал одна тонна.
«?■
S
S
g
8
I
т
i?
о
Масса груза т, т
Температура воздуха t, "С
Рис. 5. Влияние массы поднимаемого груза и
температуры окружающего воздуха на расход топлива
При фиксированной массе груза и массе груза /Я = О расход топлива
зависит только от температуры окружающего воздуха. С помощью
программы «REGRESS 2.5» определены параметры математической модели
расхода топлива в зависимости от температуры окружающего воздуха при
фиксированной массе груза для автомобильного крана КС-35714-2 Урал-5557
представлены в табл. 1.
Уровень адекватности при фиксированной массе груза и различных
температурах окружающего воздуха для автомобильных кранов составляет
0,95...0,99. Следовательно, расход топлива в зависимости от температуры
окружающего воздуха описывается моделью Ч ~ Яо "^ ^ v "" 'о) •
15
Таблица 1
Параметры математической модели расхода топлива в зависимости от
температуры окружающего воздуха при фиксированной массе груза
Масса
груза
Численные значения параметров математической модели
Пгфаметр
Оптимальная
чувствительности s, л/(ч('С)*)
4-5
2.55
2.64
3,12
1,515Е-03
1,628Е-03
1,606Б-03
1,591Е-03
температура /о,'С
-0,48
-0,76
-0,66
-0,60
13-14
14-15
15-16
16-17
8,03
8,84
9,71
10,74
1,599Е-03
1,574Е-03
1,574Е-03
1452Е-03
-1,13
-0.76
-1,05
-0,79
1И,Т
Минимальный расход
топлива qo,«l4
0-1
1-2
2-3
2^0
Выяснено, что оптимальная температура воздуха
^о изменяется
незначительно от - 0,1 до - 1,13 "С, и ее можно принять равной - 0,7 °С,
параметр чувствительности S также изменяется незначительно от 1,515Е-03
до 1,712Е-03.
Для определения минимального расхода топлива
9о> параметра
чувствительности S при изменении температуры воздуха t и минимальной
массе груза 1П — \3 и при заданной оптимальной температуре воздуха
^0 '^ ~ 0 Л С
использовалась программа «REGRESS
2.5». Получены
следующие результаты для автокрана КС-35714-2 Урал-5557: минимальный
расход
топлива
9о"2,50л/ч^
параметр
чувствительности
5-1,535£-03л/(ч(°С)').
В дальнейшем определены параметры математической моде.та расхода
топлива при работе кранового оборудования в зависимости от массы
поднимаемого фуза при фиксированной температуре воздуха, результаты
представлены в табл. 2.
16
Таблица 2
Параметры математической модели расхода топлива в зависимости
массы поднимаемого груза при постоянной температуре воздуха
Температура
окружающего
воздуха
/,«С
Численные значения параметров математической модели
Минимальный
расход топлива qo,
+10-♦5
+5-0
л/ч
2,56
2,52
-25--30
-30--35
-35--W
3,57
4,04
4,56
Пцмметр
Параметр
чувствительности с,
л/(чт)
832«БЧ)3
4,56«Е-03
чувствительности в,
л/(чт^
2,978Е-02
3,012Е-О2
4,502Б^З
5,905Е-03
5,300Е-ОЗ
3.009Е-02
2,956Е-02
2.964БЧ)2
Расход топлива при подъеме грузов различной массы при постоянной
температуре
возд^
описывается
моделью
q-q,^cm^em\
уровень адекватности составляет 0,95.. .0,99.
Анализ полученных данных также показывает, что п!фаметры
чувствительности изменяются незначительно, параметр чувствительности С
от -7,675Е-03 до -7,043Е-03, а параметр в
Стабильность
параметров
от 3,037Е-02 до 3,097Е-02.
математической
модели
оценивались
коэффициентом в^иации.
Расход топлива при работе кранового оборудования при температуре
окружающего
воздуха
' = 'о " ~0,7 С
зависит
только
поднимаемого груза. Для расчета параметров С к в при Чо "
от
массы
2,50л/ч
применялся метод наименьших квадратов МНК.
Данные расчеты также проводились и для автомобильного крааа
КС-35715-2 Маз-5337. Результаты представлены в табл. 3.
Результаты экспериментальных исследований подтвердили гипотезу о
виде математической модели расхода топлива при работе кранового
оборудования в зависимости от температуры окружающего воздуха и массы
поднимаемого груза Ч '^ Чо "^ *^ Ш + в т
17
+ S [t — 1^) ,
Таблица 3
Численные значения параметров математической модели расхода
топлива при работе кранового оборудования
Марка
авто1фаав
КС-35714-2
Урал-5557
КС-35715-2
Маз-5337
Минималь­
ный расход
топлива 9о>
л/ч
Численные значения
Пгфаметр
Параметр
Параметр
чувствитель­ чувствитель­ чувствитель­
ности «,
ности S,
ности с,
л/Счт')
л/{ч(«С)')
л/(чт)
Оптимальная
температура
воздаха^о.
2,50
7,731Е-03
3,ОООЕ-02
1,535Е-03
-0,7
2,78
0,176299
3358Е-02
1,848Е-03
-0,3
Уровень адекватности составил 0,999 для автокрана КС-35714-2
Урал-5557 и 0,99 для КС-35715-2 Маз-5337. Средняя ошибка аппроксимации
0,88 и 2,93 соответственно.
Автомобильные краны КС-35714-2 Урал-5557 и КС-35715-2 Маз-5337
имеют различные параметры чувствительности с, в, s, что подтверждает
предложенную концепцию формирования расхода топлива при работе
кранового оборудования.
Четвертая
использования
глава посвящена разработке методов практического
полученных
результатов
и
оценке
экономической
эффективности от их внедрения.
Автомобильные краны являются машинами прерывного действия, и
норму расхода топлива на работу кранового оборудования Hj- можно
представить как норму расхода топлива:
^Т
где
= ^под
+ ^^пер + ^^окус + Н^_^_,
(И)
Н„од - норма расхода топлива на подъем груза, л/час;
"пер - норма расхода топлива на перемещение груза в горизонтальной
плоскости, л/час;
"опус - норма расхода топлива на опускание груза, л/час;
18
"х.х. - норма расхода топлива на холостой ход при включенном
приводе спецоборудования, л/час.
В связи с конструктивной особенностью автомобильных кранов, при
опускании груза двигатель работает на холостом ходу, и расход топлива
зависит только от температуры воздуха. При перемещении груза в
горизонтальной плоскости его расход в меньшей степени зависит от массы
груза, и можно принять, что зависит только от температуры окружающего
воздуха. Расход топлива на холостом ходу тоже зависит только от
температуры окружающего воздуха. На расход топлива при подьеме груза
оказывает влияние масса перемещаемого груза и температура окружающего
воздуха. Время подъема груза составляет от 0,3...0,5 от общего времени
работы крана по перемещению груза. С учетом всего вышесказанного,
расход топлива на работу {фанового оборудования можно представить:
Осо.=Нт
где
Kj,
К^ Т К,^Н^^_ К, Т ( l - i ^ J .
(12)
. коэффициент, учитывающий время подъема фуза от общего
времени работы К^ - 0,3—0^;
Hj. - норма расхода топлива на подъем груза, л/ч;
Т - время работы оборудования, в часах;
^х-х. - норма расхода топлива на холостом ходу, л/ч.
Для
расчета
корректирующих
коэффициентов
К^
и
^,
воспользуемся формулами:
q„+cm + em^ + s(t-t„y
Че.
"ie.
19
•
^''^
(14)
При температурах воздуха выше О С значения расхода топлива по
температуре отличаются незначительно, можно корректировать только с
учетом массы груза:
.2
qg+cm + вт
где
(15)
Яб^, Яб, и Ябщ - расход топлива в базовых условиях.
В качестве Чб^, Чб, и Чб^ можно использовать оптимальное значение
расхода топлива Чо ■ В качестве базовых температурных условий можно
принять температуру окружающего воздуха от -5 до -10 "С, при которой
расход топлива
минимален
1фи работе
кранового
оборудования
с
различными грузами. В качестве базового значения массы поднимаемого
груза можно принять массу груза 4-5 тонн. Тогда норма расхода топлива на
холостом ходу для КС-35714-2 УРАЛ-5557 при включенном приводе
кранового оборудования будет составлять 2,6 л/ч и норма на работу
кранового оборудования при подьеме груза
3,2 л/ч. Результаты расчета
коэффициентов ^«к и К, представлены в табл. 4.
Таблица 4
Коэффициенты корректирования норм расхода топлива
при работе кранового оборудования КС-35714-2 Урал 5557
Масса пере­
мещаемого
1
Температура окружающего воздуха t, °С
-5--10 -10--15 -15--20 -20--25 -25--30 -30--35 -35--40
груза/П,т
10-5
5-0
0--5
Kt
0-1
1-2
2-3
3-4
1,00
0,96
0,96
1,00
0,81
0,78
0,78
0,81
0,81
0,81
0,81
0,84
0,84
0.78
0,84
0,84
0.91
0,91
0,88
0,91
2,53
2,50
2,50
2,53
2,75
2,78
3,06
13-14
14-15
15-16
16-17
2,78
2,78
3,06
3,06
3,03
3,38
3,38
3,38
3.38
1,54
1,77
0,84
0,88
0,88
0,94
0,91
0.94
0.97
1.03
1.03
1.09
1.06
1.13
1.13
1.16
1.19
1Д5
1,25
1,31
1,34
1,41
1.44
2,59
2,81
3.09
3,41
2.66
2.91
3.16
3,47
2.75
3.00
3.25
3.56
2.88
3,16
3.38
3,69
З.ОО
1,04
20
1,12
1.27
1.38
3,25
3,53
3,81
1.47
1.50
1.59
3.16
3.41
3.69
3,97
Значения
корректирующих
коэффшщентов
f^„,
и
К,
также
определены для автомобильного 1фана К С 37715-2 МАЗ-5337.
Результаты
таблицы
4
можно
использовать
для оперативного
планирования и учета за расходом топлива, а также для планирования
расхода топлива на различные интервалы по массе перемещаемого груза и
температуре окружающего воздуха.
Экономия от внедрения предложенной методики корректирования
нормы расхода топлива при работе кранового оборудования с сентября по
май составила от 3 176 до 10 740 рублей в месяц.
ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1.
Сформулирована
дифференцированного
система
экономии
корректирования
норм
топлива
расхода
на
основе
топлива
при
выполнении погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ
автомобильными кранами в зависимости от массы перемещаемого груза и
низкой температуры окружающего воздуха.
2. Обоснована концепция формирования расхода топлива при работе
автомобильных кранов, позволяющая дифференцированно учитывать массу
перемещаемого груза, температуру окружающего воздуха и различный
уровень приспособленности кранов к их изменению.
3. Установлены однофакгорные математические модели, описывающие
влияние изменения массы перемещаемого груза и температуры окружающего
воздуха
на
расход
топлива
при
работе
кранового
оборудования,
представляющие собой квадратичные модели приспособленности.
4. Получена двухфакторная математическая модель, учитывающая
влияние массы перемещаемого груза и низкой температуры окружающего
воздуха на расход топлива при работе кранового оборудования на основе
однофакторных
моделей, представляющая собой
приспособленности.
21
аддитивную
модель
5. На основе экспериментальных исследований доказана адекватность
полученных моделей, и определены численные значения входящих в них
параметров. Уровень адекватности составил 0,95. ..0,99%.
6. Полученные значения параметров, входящих в установленные
модели,
свидетельствуют
исследуемых
о
автомобильных
различном
кранов:
уровне
параметр
приспособленности
чувствительности
к
изменению температуры окружающего воздуха для КС-35714-2 Урал-5557
S = 1,535Е-03 для КС-35715-2 Маз-5337 s =
1,848Е-03, параметр
чувствительности к изменению массы перемещаемого груза с = 7,73 Ш-ОЗ,
с = 0,176299 и в = 3,000Е-02, в = 3,358Е-02.
7. Разработана Методика дифферешщрованного корректирования норм
расхода топлива на работу автомобильного крана в низкотемпературных
условиях эксплуатащ1и в зависимости от массы перемещаемого груза и
низкой температуры окружающего воздуха. Определены численные значения
корректирующих коэффициентов для автомобильных кранов КС-35714-2
Урал-5557 и КС-35715-2 Маз-5337.
8. Разработанная методика применена к использованию в Тюменском
управлении магистральных газопроводов ОАО «Сургутгазпром» г. Тюмень,
Тюменской обл. Применение данной методики позволяет сэкономить с
сентября по май месяц от 3 176 до 10 740 рублей в месяц.
Основное содержание диссертации опубликовано
работах.
в следующих
1. Чарков, С Т . Учет режима работы грузоподъемных мапшн при
корректировании норм расхода топлива [Текст] / СТ. Чарков, О.С. Пышков //
Сервис, техническая эксплуатация транспортных и технологических машин:
Межвуз. сб. науч. тр. - Тюмень: ТюмГНГУ. 2001. - С. 229-232.
2. Пышков, О.С. Особенности режимов работы автомобильных кранов
в реальных условиях эксплуатации [Текст] / О.С. Пышков, С Т . Чарков //
Проблемы эксатуатации транспортных
22
средств в
суровых условиях:
Материалы региональной научно-практической конференции / Отв. Редактор
Ш.М. Мерданов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. - С. 90-92.
3. Пышков, О.С. Расход топлива автомобильных кранов в реальных
условиях эксплуатации [Текст] / О.С. Пышков, С Т . Чарков // Проблемы
эксплуатации транспортных средств в суровых условиях: Материалы
региональной научно-практической конференции / Отв. Редактор Ш.М.
Мерданов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. - С. 92-94.
4. Пышков, О.С. Оценка режимов работы автомобильных кранов в
условиях эксплуатации [Текст] / О.С. Пышков, С Т . Чарков // Проблемы
эксплуатации транспортных средств в суровых условиях: Материалы
региональной научно-практической конференции / Отв. Редактор Ш,М.
Мерданов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. - С. 95-98.
Ь. 11ышкив, и . С Корректирование норм расхода топлива на раЬогу
автомобильного крана в суровых условиях эксплуатации [Текст] / О.С.
Пышков, Н.Н. Карнаухов // Интерстроймех - 2005: Труды международной
научно-технической
конференции.
Часть
1./ Отв.
Редактор
А.А.
Серебренников, Ш.М. Мерданов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. - С. 244-247.
6. Карнаухов, Н.Н. Нормирование расхода топлива на работу
автомобильного
крана
[Текст]
/ Н.Н.
Карнаухов, О.С
Пышков //
Мегапаскаль: Межвуз. сб. науч. тр. - Тюмень. -2005.
7. Карнаухов, Н.Н. Особенности работы автомобильных кранов К С
35715-2 Маз-5337 в реальных условиях эксплуатации [Текст] / Н.Н.
Карнаухов, О.С. Пышков // Мегапаскаль: Межвуз. сб. науч. тр. - Тюмень. 2005.
8. Карнаухов, Н.Н. Математическая модель расхода топлива
при
работе автомобильного крана в зависимости от массы поднимаемого груза
[Текст] / Н.Н. Карнаухов, О.С. Пышков // Мегапаскаль: Межвуз. сб. науч. тр.
-Тюмень.-2005.
23
1223 5 90
РНБ Русский фонд
2006-4
23354
Подписано в печать
Заказ № SSi
Формат 60x841/16
Отпечатано на RISO GR 3750
Бум. писч. №1
Уч. - изд. л. 1
Усл. печ. л. \fi9
Тираж 100 экз.
Издательство «Нефтегазовый университет»
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
62S000, Тюмень, ул. Володарского, 38
Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет»
625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
k
'^
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
790 Кб
Теги
bd000102939
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа