3.2. Оптимизация комплекса машин

Проектирование ресурсосберегающего комплекса машин и механизмов для строительства зданий и сооружений показано в [165]. Проведенные исследования показали, что при формировании экскаваторного комплекта необходимо учитывать диапазон изменения дальности возки грунта. Например, при разработке грунта второй категории одноковшовым экскаватором вместимостью ковша 0,63 м3 при дальности возки грунта на 0,5 км, 1,0 км и 3,0 км самым экономичным по стоимости разработки грунта является комплект экскаватора с автосамосвалами вместительностью кузова 9 м3 (рисунок 3.2), а при дальности возки грунта 2 км – комплект экскаватора с автосамосвалами вместительностью кузова 10,5 м3. Для выбора i – ой марки автосамосвалов (вместимости кузова) при формировании комплекта для заданного диапазона изменения дальности возки грунта соискателем предложено использовать следующее условие:

n
Zi = ∑Zi, j Vi, j → min , (3.9)
j =1	V

где Zi,j − значение целевой функции при выполнении земляных работ комплектом с автосамосвалами i-ой вместимости кузова на j-ом участке;

Vi,j − объём работ выполняемый автосамосвалами с i-ой вместимостью кузова на j-ом участке;

V – суммарный объём выполняемых работ на всех участках;

n − количество участков, на которое разбит диапазон дальности возки грунта. Предлагается диапазон разбивать на участки длиной 100–200 м.

а)

	28 000
	27 000
р.	26 000
грунта,
	25 000
	24 000
м3
	23 000
1000
	22 000
разработки	21 000
	20 000
	19 000
	18 000
Стоимость
	17 000
	16 000
	15 000
	14 000
	2	3	3,8	5,1	7,2	8,3	9	10,5	12	15	19
							Объём кузова, м3

110

б)

	18 500
р.	18 000
грунта,	17 500
	17 000
м3	16 500
1000
	16 000
разработки	15 500
	15 000
	14 500
Стоимость	14 000
	13 500
	13 000
	12 500
	3	4	5	6	7	8	9
			Количество самосвалов, шт.

Рисунок 3.2. Зависимость между стоимостью разработки 1000 м3 грунта второй категории гусеничным экскаватором с ковшом 0,63 м3

при дальности возки грунта автосамосвалами на 3 км и а) объёмом кузова;

б) количеством автомобилей – самосвалов с объемом кузова 9 м3

Проведенные исследования показали, что при производстве земляных работ экскаватором вместимостью ковша 0,63 м3 для всего диапазона изменения дальности возки грунта второй категории от 0,5 до 3 км рациональнее использовать автосамосвалы вместимостью кузова 9 м 3. С учетом данного комплекта была сформирована выборка для проведения регрессионного анализа из 10 тысяч записей. По данным выборки с помощью шагового регрессионного метода были построены многофакторные математические модели технико-экономических показателей комплекта (таблица 3.1). Данные модели позволяют рассчитать основные технико-экономические показатели комплекта со стандартной ошибкой 3–5 процентов от среднего отклика при доле объяснённой вариации более 99 процентов.

Таблица 3.1. Многофакторные модели ТЭП комплекта для экскаватора с вместимостью ковша 0,63 м3 и автосамосвалов

с вместимостью кузова 9 м3

Модель для минимальной стоимо-	Модель для максимальной произво-
сти комплекта	дительности комплекта
Сед = + 6641,52 + 1360,542 * L	Сед = + 7288,69 + 1331,934 * L
Nат = + 1,82 + 0,711 * L	Nат = + 2,47 + 0,714 * L
Пс = + 503,57 + 3,824 * L	Пс = 549,14
Нв = + 16,42–0,143 * L	Нв = 14,93
Pc = + 92,34 + 0,925 * L	Pc =100
Pt = + 110,13–0,998 * L	Pt =100
Pпс = + 91,54 + 0,724 * L	Pпс = 100

111

Соискателем предлагается на государственных объектах строительства с неустойчивым финансированием осуществлять выбор комплектов с минимальной стоимостью разработки грунта. Это позволит при увеличении сроков производства работ на 5–10 процентов добиться снижения стоимости разработки грунта на 4–8 процентов. То есть появляется возможность за те же деньги за сезон выполнить больший на 5–9 процентов объём работ. На рисунке 3.3 приведена зависимость между дальностью возки грунта самосвалами и количеством самосвалов вместимостью кузова 9 м3 при разработке грунта второй категории экскаватором вместимостью ковша 0,63 м3 для комплекта с максимальной производительностью (рисунок 3.3,а) и для комплекта с минимальной стоимостью разработки грунта (рисунок 3.3,б). На рисунке 3.4 приведена зависимость между дальностью возки грунта самосвалами вместимостью кузова 9 м3 и стоимостью эксплуатации комплекта при разработке грунта второй категории экскаватором вместимостью ковша 0,63 м3 для комплекта с максимальной производительностью (рисунок 3.3,а) и для комплекта с минимальной стоимостью разработки грунта (рисунок 3.3,б).

а)

	5
шт.
комплекте,
в
Количество самосвалов	4
	3
	0,5 0,6 0,7 0,8 0,9	1	1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9	2	2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9	3	3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9	4
				Дальность возки, км

112

б)
шт.	4
комплекте,
самосвалов в
Количество	3
	0,5 0,6 0,7 0,8 0,9	1	1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9	2	2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9	3	3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9	4
				Дальность возки, км

Рисунок 3.3. Зависимость между количеством самосвалов при разработке грунта второй категории экскаватором с вместимостью ковша 0,63 м3 и дальностью возки грунта самосвалами с вместимостью

кузова 9 м3 а) для комплекта с максимальной производительностью;

б) для комплекта с минимальной стоимостью разработки грунта

113

а)

	12 600
	12 400
	12 200
	12 000
р.	11 800
	11 600
3грунта,
	11 400
	11 200
м	11 000
1000
	10 800
комплектом
	10 600
	10 400
	10 200
разработки	10 000
	9 800
	9 600
	9 400
Стоимость
	9 200
	9 000
	8 800
	8 600
	8 400
	8 200
	8 000
	0,5 0,60,7 0,8 0,9	1	1,1 1,21,3 1,4 1,5 1,61,7 1,8 1,9	2	2,1 2,22,3 2,4 2,52,6 2,7 2,82,9	3	3,1 3,23,3 3,4 3,53,6 3,7 3,83,9	4
			Дальность возки, км

б)

	12 000
	11 800
, р.	11 600
	11 400
3 грунта
	11 200
	11 000
м	10 800
1000
	10 600
комплектом
	10 400
	10 200
	10 000
	9 800
разработки
	9 600
	9 400
	9 200
стоимость
	9 000
	8 800
	8 600
Минимальная
	8 400
	8 200
	8 000
	7 800
	7 600
	7 400
	0,5 0,60,7 0,8 0,9	1	1,1 1,21,3 1,4 1,5 1,61,7 1,8 1,9	2	2,1 2,22,3 2,4 2,52,6 2,7 2,82,9	3	3,1 3,23,3 3,4 3,53,6 3,7 3,83,9	4
			Дальность возки, км

Рисунок 3.4. Зависимость между стоимостью разработки грунта второй категории экскаватором с вместимостью ковша 0,63 м3

и дальностью возки грунта самосвалами с вместимостью кузова 9 м3 а) для комплекта с максимальной производительностью; б) для комплекта с минимальной стоимостью разработки грунта

114