,(3.9)
где - число перетягиваемых пакетов по канатоёмкости; - канатоёмкость МПД, м (=75 м).
.
Тяговое усилие на барабане лебёдки:
,(3.10)
где - сопротивление перемещению пакетов звеньев от трения в роликовом конвейере , H; - сопротивление от уклона пути, Н.
, (3.11)
.(3.12)
Подставляя (3.11) и (3.12) в формулу (3.10) и решая полученное уравнение найдётся количество перетягиваемых пакетов одной МПД из условия обеспечения тягового усилия на барабане.
,(3.13)
где - тяговое усилие на барабане, кН (=29,4 кН, [11]); - диаметр ролика, м (=0,15 м); - масса рельсошпальной решётки, т (=6,502 т, [9]); f - коэффициент трения-качения в шарикоподшипниках (f = 0,015, [3]); - коэффициент трения рельсов о ролики (= 0,04, [3]); d - диаметр цапфы, м (d = 0,8·= 0,8·0,15=0,12 м); i - уклон пути (i = 0,007); в - коэффициент учитывающий переход пакетов с платформы на платформу (в = 1,5).
Получится:
.
Принимается = 2.
При и из конструктивных соображений принимаем количество перетягиваемых пакетов при разборке (укладке) .
По формуле (3.8) находится:
.
Принимается .
По формуле (3.5) определяется:
Nгр.пл.p(y)= 22 - 2 = 20.
В итого по формуле (3.4) длина путеразборочного (путеукладочного) поезда равна:
lПРП = lПУП = 24+14,6+14+14,6·20+16,2·2+14,6+43,9 = 435,5 м.
3.4.4 Определение длины хопер-дозаторного поезда для подъёмки пути
Длина хопер-дозаторного состава lХДС:
,(3.14)
где - длина локомотива, м ( =24 м, [9]); - длина хопер-дозаторного полувагона, м (=10 м, [9]); - количество хопер-дозаторных полувагонов в составе; - длина пассажирского полувагона, м (=14 м).
Определяется максимальное количество хопер-дозаторных полувагонов необходимых для подъёмки пути с заданной высотой.
,(3.15)
где - максимальное количество хопер-дозаторных полувагонов с балластом; - объём балласта на один километр, выгруженный для подъёмки пути, м3/км; - объём балласта в одном хопер-дозаторном полувагоне,м3 (=36м3 [9]).
,(3.16)
где - площадь поперечного сечения досыпаемого балласта (Рисунок 3.4), м2; - коэффициент разрыхления ( = 0,8).
Рисунок 3.4 - Схема к расчету площади поперечного сечения досыпаемого балласта
.
Тогда по формуле (3.15) получается:
.
Учитывая то, что максимальное количество хопер-дозаторных полувагонов в одном составе ровно 40, получается два хопер-дозаторных состава, где один состав состоит из 40 полувагонов, а второй из 26 полувагонов.
По формуле (3.14):
.
.
3.4.5 Определение длины хопер-дозаторного поезда для засыпки шпальных ящиков
, (3.17)
где - количество хопер-дозаторных полувагонов с балластом для засыпки шпальных ящиков.
По формуле (3.15) получим:
3.4.6 Определение длины выправочно-подбивочного поезда
lВПП = lлок + lпл.пр. + lп.в. + lВПО ,(3.18)
где lВПО - длина машины ВПО - 3 - 3000, м (lВПО = 27,87 м [13]).
lВПП = 24 + 14,6 + 14 + 27,87=80,47 м.
3.4.7 Определение длины участка по разболчиванию звеньев
Длина участка по разболчиванию пути равна:
,(3.19)
где - количество монтёров пути в бригаде, чел; - количество монтёров, работающих на одном стыке, чел ( = 4 чел);
,(3.20)
где - затраты труда на весь объём работ по разболчиванию, чел - мин; - время выполнения ведущей операции, мин.
,(3.21)
где - количество болтов на участке; - норма времени на снятие одного болта, чел - мин (= 0,91чел - мин); - коэффициент потерь времени связанный с пропуском поездов и переходами в рабочей зоне (= 1,08, [12] стр. 23).
,(3.22)
где - количество болтов в одном стыке, ( =12, [9]).
.
По формуле (3.21) получим:
чел - мин .
Ведущая операция - это операция по снятию одного звена краном
УК -25:
,(3.23)
где - норма времени на снятие одного звена, маш - мин (=1,7 маш - мин).
.
По формуле (3.20) получим:
.
Принимая большее значение, кратное 4:
.
Тогда фронт работ по разболчиванию равен:
.
3.4.8 Определение длины фронта работы по сболчиванию звеньев
Длина фронта работ по сболчиванию звеньев определяется по формуле:
,(3.24)
где - общие затраты труда, чел - мин.
,(3.25)
где - затраты труда на сболчивание стыков и постановку накладок, чел - мин; - затраты труда на подгонку стыковых шпал, чел - мин.
,(3.26)
где - количество стыков; - норма времени на сболчивание одного стыка, чел - мин (= 15чел - мин, [9]).
,(3.27)
.
чел - мин.
,(3.28)
где - норма времени на перегонку стыковых шпал, чел - мин (); - количество стыковых шпал.
,(3.29)
.
.
.
В итоге по формуле (3.24) получается:
.
Принимается: .
3.4.9 Определение длины поезда ДСП
,(3.30)
где - длина динамического стабилизатора пути (ДСП), м (, [13]).
.
3.5 Разработка графика основных работ в «окно»
Таблица 3.1 - Схема расстановки рабочих поездов и групп рабочих.
Кап. ремонт с вырезкой балласта КЗТМ | ЭЛБ -1, lбп , м 99,8 | ТБ, lТБ , м 50 | МСР, lМСР , м | ТБ, lТБ , м 50 | Разбол., lр , м 50 | ТБ, lТБ , м 50 | РСР, lРСР , м | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Продолжение таблицы 3.1
ТБ, lТБ , м 50 | КЗТМ, lКЗТМ , м 200 | ТБ, lТБ , м 50 | РСУ, lРСУ , м | ТБ, lТБ , м 50 | Сболчив., lС , м 75 | Рихтов., lрих, м | ТБ, lТБ , м 50 | МСУ, lМСУ, м | |
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
Продолжение таблицы 3.1
ТБ, lТБ , м 50 | ХДС№1, l nХДС№1, м 462 | ТБ, lТБ , м 50 | ЭЛБ -1, lбп , м 99,8 | ТБ, lТБ , м 50 | ХДС№2,l nХДС, м 322 | ТБ, lТБ , м 50 | ЭЛБ -1, lбп , м 99,8 | ТБ, lТБ , м 50 | |
18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
Продолжение таблицы 3.1
ХДС№3, l зХДС, м 212 | ТБ, lТБ , м 50 | ВПО, lВПП , м 80,47 | ТБ, lТБ , м 50 | ДСП, lДСП , м 32,82 | |
27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
Рисунок 3.5 - График основных работ в «окно»
Интервал t1 (рисунок 3.5) - время на оформление закрытия перегона и пробег к месту работ, мин:
,(3.31)
где - время оформления закрытия перегона, мин (=5 мин, [9]); L - расстояние до места работ, м (Примем L = 4000 м); - транспортная скорость, м/мин ( = 50 км/ч).
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работ по вывеске пути электробалластером и разболчиванием стыков монтёрами, мин:
,(3.32)
где - длина балластировочного поезда, м (=99,8 м); -интервал безопасности, м ( =50 м); - рабочая скорость ЭЛБ, м/мин (=3 км/ч); - длина материальной секции укладчика, м; - фронт работ по разбалчиванию, м (=50 м); - норма времени на снятие одного звена, маш - мин, ( =1,7 маш - мин, [9]); - коэффициент потерь времени на пропуск поездов, ( = 1,08).[12].
,(3.33)
где - длина рабочей секции разборщика, м.
,(3.34)
где - количество грузовых несамоходных платформ в рабочей секции разборщика;
.(3.35)
При i = 0,007 ([12] стр. 22) (рисунок 3.6):
Рисунок 3.6 - Грузовые несамоходные платформы
.
.
Тогда по формуле (3.32) получается:
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работы бригады монтёров по разболчиванию и началом работы РСР, мин:
,(3.36)
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работы путеразборщика и началом работы путеукладчика, мин:
, (3.37)
где - длина фронта работ комплекта землеройных машин, м (= 300 м, [9] стр. 214).
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между началом укладки пути машиной УК -25 и началом работы по сболчиванию стыков, мин:
,(3.38)
где - длина рабочей секции укладчика, м. (== 87 м); - длина фронта работ по сболчиванию, м. (= 75 м):
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между началом работ по сболчиванию и началом рихтовки пути, мин:
,(3.39)
Интервал (рисунок 3.5) - минимальный интервал времени между началом рихтовки пути и началом прохода МСУ со скоростью укладки, мин:
,(3.40)
где - длина участка рихтовки пути, м. (Примем = 75 м).
.
Интервал (рисунок 3.5) - время рихтовки пути в темпе работы путеукладчика на всём фронте работ, мин:
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работ по рихтовке пути и окончанием выгрузки балласта из хоппер-дозаторов №1, мин:
,(3.41)
где - длина материальной секции укладчика, м (== 347,8 м); - рабочая скорость прохода ХДС, м/мин (==1000 м/ч).
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работы ХДС№1 и окончанием прохода ЭЛБ - 1, мин:
,(3.42)
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работы ЭЛБ - 1 и окончанием выгрузки балласта из ХДС№2 (для подъёмки пути), мин:
,(3.43)
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием выгрузки балласта из ХДС№2 и окончанием работы ЭЛБ - 1, мин:
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием работы ЭЛБ - 1 и окончанием выгрузки балласта из ХДС№3 (для засыпки шпальных ящиков), мин:
,(3.44)
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием выгрузки балласта из ХДС№3 и окончанием работы ВПО - 3 - 3000, мин:
,(3.45)
где - рабочая скорость ВПО - 3 - 3000, м/мин, (= 1000 м/ч); - длина ХДС№3 (для засыпки шпальных ящиков), м (=212 м):
.
Интервал (рисунок 3.5) - время между окончанием ВПО - 3 - 3000 и окончанием работы динамического стабилизатора пути (ДСП), мин:
,(3.46)
где - рабочая скорость ДСП, м/мин, (= 1000 м/ч).
.
Интервал (рисунок 3.5) - время на оформление открытия перегона, мин:
.
Продолжительность «окна», мин определяется графически и складывается из составляющих:
,(3.47)
где - время, необходимое на разворот работ (рисунок 3.5), мин; - продолжительность работы в «окно» ведущей машины (УК - 25), мин (); - время на свёртывание работ (рисунок 3.5), мин.
.
.
По формуле (3.47) получим:
.
В масштабе на формате A1 строим график основных работ в «окно».
4. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ МАШИНЫ ВПО-3-3000
Показатель экономической эффективности капитальных вложений модернизации машины ВПО-3-3000 определяется по формуле:
,(4.1)
где Ep- расчётный показатель экономической эффективности капитальных вложений; Эг - годовой экономический эффект, руб.; К - капитальные затраты на модернизацию машины, руб.; Eн - нормированный показатель экономической эффективности (Eн = 0,12).
,(4.2)
где . - экономия за счёт затрат на заработную плату рабочим по добивке концов шпал, руб./год; -затраты на электроэнергию, руб./год.
, (4.3) где - часовая ставка монтёра пути, р/ч ( =18 р/ч); - трудоёмкость работ на 1км пути, чел·ч/км (=100 чел·ч/км); -годовая производительность ВПО - 3 - 3000, км/год =200 км/год.
.
,(4.4)
где - часовой расход электроэнергии, кВт; - стоимость 1 кВт·ч, руб./( кВт·ч) (=0,77 руб./( кВт·ч)); - годовой срок время работы ВПО - 3 - 3000, ч/год ( =150 ч/год).
,(4.5)
где - мощность двигателя, кВт (=18,5кВт); - коэффициент спроса (=0,9).
.
Тогда затраты на электроэнергию, рассчитанные по формуле (4.4) будут равны:
.
Далее по формуле (4.2) определяется годовой экономический эффект:
ЭГ = 360000 - 1923 = 358077 руб./год.
Для определения капитальных затрат на модернизацию машины ВПО - 3 - 3000, зарабатываемый подбивочный блок разбивается на элементы:
- сварные конструкции;
- узлы, подлежащие механической обработке;
- покупные комплектующие изделия.
Масса сварных конструкций равна:
mСВ =0,75mРО ,(4.6)
где mРО - масса разрабатываемого оборудования, кг (mРО =1760·2 =3520 кг)
mСВ =0,75·3520=2640 кг;
,(4.7)
где - стоимость материалов сварных конструкций, руб.; - стоимость 1 т материала сварных конструкций, руб./т (=15000 руб./т); - масса сварных конструкций, т (=2,64 т).
Затраты на заработную плату сварщикам, руб.:
,(4.8)
где - часовая ставка сварщика, руб./ч (= 20 руб./ч; - трудоёмкость изготовления 1 т элементов сварных конструкций, чел·ч/т (=100 чел·ч/т)
Масса узлов, подлежащих механической обработке, кг;
;(4.9)
.
,(4.10)
где - стоимость материала узлов, подлежащих механической обработке, руб.; - масса материала, т (= 0,564 т); - стоимость 1 т материала узлов, подлежащих механической обработке, руб./т (=18300 руб./т)
Затраты на заработную плату слесарям механической обработки материала, руб:
,(4.10)
где - часовая ставка слесаря механической обработки, руб./ч (= 20 руб./ч; - трудоёмкость изготовления 1 т узлов подлежащих механической обработке, чел·ч/т (=100 чел·ч/т).
Стоимость покупных комплектующих изделий:
- Стоимость 2 электродвигателей 4А160М2У3:
2·Сэл =2·1300·1,3=3380 руб.
- Стоимость 4-х гидроцилиндров:
4·Сгид. =4·1848·1,3=9610 руб,
где 1,3 - коэффициент индексации.
- стоимость 2-х карданных валов от автомашины ГАЗ-53:
2·Сэл =2·960·1,3=2496 руб.
Итого имеются:
1. Затраты на материалы:
;(4.11)
2. Покупные комплектующие изделия:
З компл. =2·Сэл +4·Сгид +2·Скр.в; (4.12)
З компл. =3380 +9610 +2496 =15486 руб.
3. Материальные затраты составят:
; (4.13)
4. Основная заработная плата производственным рабочим:
;(4.14)
5. Дополнительная заработная плата составит:
,(4.15)
где - коэффициент дополнительной заработной платы от основной
( =0,15);
6. Накладные расходы:
,(4.16)
где - коэффициент накладных расходов от основной заработной платы (= 0,3);
7. Полная себестоимость модернизации машины:
;(4.17)
