Синтез и оптимизация параметров землеройно транспортного комплекта машин

Постановка задачи формирования комплекта «тягач — скрепер»

Задачу синтеза и оптимизации параметров землеройно-транспортного комплекта машин в общем виде можно сформулировать следующим образом: определить оптимальные параметры землеройно-транспортного комплекта машин: мощность тягача N _t емкость ковша Cf, мощность толкача N_T, которые обеспечат минимум затрат при выполнении работ в заданных грунтовых условиях, технологических требованиях и других ограничениях.

В зависимости от иерархического уровня, на котором может решаться задача (в условиях конкретного парка машин, в рамках хозяйства страны, для условий региона и др.), может быть поставлен различный критерий оптимизации. Например, в условиях конкретного парка машин в качестве критерия могут быть использованы удельные приведенные затраты с требуемым темпом окупаемости капитальных вложений.

Аналитическое выражение критерия оптимизации для синтеза и оптимизации параметров землеройно-транспортного комплекта машин можно представить в таком виде:

где т — максимально возможное число условий эксплуатации; С- - себестоимость машино-часа (машино-смены) в i-x условиях эксплуатации, руб./маш.-ч (руб./маш.-см); С • - инвентарно-расчетная стоимость машины для i-х условий эксплуатации, руб.; - часовая эксплуатационная производительность машины в i-x условиях эксплуатации, м³/ ч; Ф_г число часов работы машины в году; /?(/) — вероятность эксплуатации машины в i-x условиях; Ejp— коэффициент экономической эффективности капитальных вложений при требуемом темпе окупаемости.

Представим исходный критерий оптимизации (9.1) в более развернутом виде:

где С -, С ., С_. •- соответственно единовременные, годовые и часовые С/ I / I с К /.

эксплуатационные затраты в 1-х условиях эксплуатации, руб.; 7^. — число часов работы машины в /-х условиях эксплуатации.

Под годовыми затратами понимаются годовые амортизационные отчисления, которые можно представить в таком виде:

где AM - норма амортизационных отчислений, %.

Часовая эксплуатационная производительность может быть представлена в таком виде:

где /7. — техническая производительность машины в i-x условиях эксплуатации, м³/ч; к. - коэффициент использования машины во времени в В/.

i-x условиях эксплуатации.

После подстановки выражений (9.3), (9.4) в (9.2) и некоторых преобразований критерий оптимизации примет следующий вид: