АННОТАЦИЯ

Перечень сокращений и условных обозначений

Перечень листов графической части

Задание на дипломное проектирование ....................................................	5
Перечень сокращений и условных обозначений ....................................	6
Перечень листов графической части ........................................................	7
Введение ......................................................................................................	9
Глава 1. Анализ состояния вопроса ..........................................................	11
1.1. Условия эксплуатации и закономерности их изменения...........	11
1.2. Влияние условий эксплуатации на изменение технического состояния автомобилей и их составных частей......................................	14
1.3. Выводы ...............................................................................................	38
1.4. Задачи исследования .........................................................................	39
Глава 2. Закономерности изменения качества автомобилей .............	40
2.1. Классификация закономерностей.....................................................	40
2.2. Закономерности изменения качества автомобилей по наработке	41
Глава 3. Экспериментальные исследования ...........................................	64
3.1. Определение параметров математической модели закономерность изменения наработки по времени ...............................	64
3.2. Определение параметров математической модели закономерность изменения затрат по времени ......................................	66
3.3. Определение оптимального срока замены автомобиля на протяжении восьми лет эксплуатации.....................................................	71
Глава 4. Безопасности жизнедеятельности ............................................	82
Выводы..............................................................................................	103
Список литературы ....................................................................................	104

Лист 1. Цель и задачи дипломного проекта.

Лист 2. Вид математической модели закономерности изменения наработки автомобиля и его затрат по времени.

Лист 3. Наработка автомобиля ГАЗ-33023 за 8 лет эксплуатации.

Лист 4. Закономерность изменения наработки от срока эксплуатации ГАЗ-33023.

Лист 5. Модель закономерности изменения наработки от срока эксплуатации ГАЗ-33023.

Лист 6. Наработка автомобиля ГАЗ-3302 за 8 лет эксплуатации.

Лист 7. Закономерность изменения наработки от срока эксплуатации ГАЗ-3302.

Лист 8. Модель закономерности изменения наработки от срока эксплуатации ГАЗ-3302.

Лист 9. Зависимость затрат от срока эксплуатации ГАЗ-33023.

Лист 10. Модель закономерности изменения затрат от срока эксплуатации ГАЗ-33023.

Условия движения	Тип рельефа местности	Тип дорожного покрытия
		Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6
За пределами пригородной зоны (более 50 км от границы города)	Р1	1	1	5
	Р2
	Р3
	Р4
	Р5
Р1
В малых городах (до	Р2	3			4
100 тыс. жителей) и	Р3	Z
пригородной зоне	Р4
Р5
Р1
В больших городах	Р2
(более 100 тыс.	Р3
жителей)	Р4
Р5

Параметр	Коэффициент использования
	пробега β		грузоподъемности γ
	0,7	0,9	0,8	0,9
Производительность	120	122	114	132
Число отказов и неисправностей	109	119	104	112
Число замен деталей и агрегатов	105	114	102	105
Примечание. Для β = 0,5 и γ = 0,7 значения параметров приняты за 100%

Наименование работ	% от количества ТР автомобиля			Средняя периодичность, тыс. км
	асфальтобетонное	булыжное	грунтовое	асфальтобетонное	булыжное	грунтовое
Замена шпилек	5-10	-	17-26	7,5-11,5	-	1,7-5,8
Крепление фланца полуоси	1,5-2,5	-	5-16	до 33,5	-	5,7-17,5
ТР	4-6	16-18	24-26	7-10	2,6-3,8	2,6-3,8

Параметр	Осень	Зима	Весна
Наработка на случай ремонта	97	81	94
Наработка на линейный отказ	88	77	88
Потери линейного времени по техническим причинам: - число случаев -ч	114 112	128 125	115 112
Примечание. Показатели для лета за 100%

Категория дороги
Показатели	1		2	3	4	5
1-а	1-б
Перспективная среднесуточная интенсивность движения автомобилей в обоих направлениях, авт./сут.	более 7000	более 7000	3000-7000	1000-3000	100-1000	менее 100
Расчетная скорость движения, км/ч: основная для трудных участков пересеченной местности для трудных участков горной местности	150 120 80	120 100 60	120 100 60	100 80 50	80 60 40	60 40 30
Число полос движения	4;6;8	4;6;8	2	2	2	1
Ширина полосы движения, м	3,75	3,75	3,75	3,5	3,0	HP
Ширина проезжей части (в обоих направлениях), м	15,0; 22,5; 30,0	15,0; 22,5; 30,0	7,5	7,0	6,0	4,5
Ширина обочин, м	3,75	3,75	3,75	2,5	2,0	1,75
Наименьшая ширина разд. полосы м/у напр-ми движения, м	6,0	5,0	HP	HP	HP	HP
Ширина земляного полотна, м	28,5; 36; 43,5	27,5; 35; 42,5	15	12	10	8

Продолжение табл. 1.5
Показатели	Категория дороги
	1		2	3	4	5
	1-а	1-б
Наибольшие продольные уклоны, %: основные для трудных участков пересеченной местности для трудных участков горной местности	3,0 4,0 6,0	4,0 5,0 7,0	4,0 5,0 7,0	5,0 6,0 8,0	6,0 7,0 9,0	7,0 9,0 10,0
Перспективная среднесуточная интенсивность движения автомобилей в обоих направлениях, авт/сут	более 7000	более 7000	3000-7000	1000-3000	100-1000	менее 100
Наименьшее расстояние видимости встречного автомобиля, м: основные для трудных участков пересеченной местности для трудных участков горной местности	не регл. 450	450 350 170	450 350 170	350 250 130	250 170 ПО	170 ПО 90

Наименование	Обозначение	Высота над уровнем моря, м
Равнинные	Р1	до 200
Слабохолмистые	Р2	свыше 200 до 300
Холмистые	Р3	свыше 300 до 1000
Гористые	Р4	свыше 1000 до 2000
Горные	Р5	свыше 2000

Обозначение	Наименование материала
Д1	усовершенствованные капитальные (цементобетонные монолитные, железобетонные или армированные сборные, асфальтобетонные, мостовые из брусчатки и мозаики на битумном основании)
Д2	усовершенствованные облегченные (битумоминеральные смеси - щебень, гравий и песок, обработанные битумом; из холодного асфальтобетона)
Д3	переходные (щебень (гравий) без обработки, дегтебетон)
Д4	переходные (из грунтов и местных каменных материалов, обработанные вяжущими материалами, мостовые из булыжника, зимники)
Д5	низкие (грунт, укрепленный или улучшенный местными материалами; лежневое и бревенчатое покрытия)
Д6	естеств. грунтовые дороги; врем. внутрикарьерные и отвальные дороги; подъездные пути, не имеющие твердого покрытия

Параметр	Цементобетон, асфальтобетон	Битумоминеральные смеси	Щебень, гравий	Булыжник, грун укрепленный	Естественный грунт
Коэффициент сопротивления качения	0,014	0,020	0,032	0,040	0,08
Среднетехническая скорость, км/ч	66	56	36	27	20
Среднее число оборотов коленчатого вала двигателя на 1 км пути	2228	2561	2628	3185	4822
Среднеквадратическое отклонение угла поворота рул. колеса, град	8	9,5	12	15	18

Продолжение табл. 1.8
Параметр	Цементобетон, асфальтобетон	Битумоминеральные смеси	Щебень, гравий	Булыжник, грун укрепленный	Естественный грунт
Число торможений на 1 км	0,24	0,25	0,34	0,42	0,90
Число переключений передач на 1 км пути	0,52	0,62	1,24	2,10	3,20
Число колебаний подвески с амплитудой более 30 мм на 100 км	68	128	214	352	625

Административно-территориальная единица	Климатический район
Республика - Саха (Якутия) Область - Магаданская	Очень холодный
Республики: Алтай, Бурятия, Карелия, Коми, Тува, Хакасия Края: Алтайский, Красноярский, Приморский, Хабаровский Области: Амурская, Архангельская, Иркутская, Камчатская, Кемеровская, Мурманская, Новосибирская, Омская, Сахалинская, Томская, Тюменская, Читинская	Холодный
Республики: Башкортостан, Удмуртская Области: Пермская, Свердловская, Курганская, Челябинская	Умеренно-холодный
Республики: Северо-Осетинская, Адыгея, Дагестан, Ингушская, Карачаево-Черкесская, Кабардино-Балкарская, Чеченская Края: Краснодарский, Ставропольский Области: Калининградская, Ростовская	Умеренно-теплый, умеренно-теплый влажный, теплый влажный
Остальные регионы России	Умеренный

Наименование работ	Поправочный коэффициент к объему ТР
	зима	лето	осень-весна
Замена рессор	0,65-0,8	1,0	2,5-3,0
Замена шпилек полуосей и дисков колес	0,6-0,7	1,0	1,35-1,75
Ремонт и регулировка сцепления	2,0-2,5	1,0	1,0-1,1

Агрегат или система	Всего случаев ТР, %		В том числе за время пребывания на линии
	зима	лето	зима	лето
Двигатель	100	54	67	23
Система питания	100	60	34	54
Система охлаждения	100	75	28	44
Электрооборудование	100	89	37	19

2.

Класс	Скорость движения, км/ч	Средняя частота вращения колен.вала, тыс. об./мин	Число тормо жений на 1 км	Путь при торможении, % от общего пути	Количество отказов,	Ресурс агрегатов,
А	35,3	1780	1,7	2,1	100	100
Б	33,6	2220	2,6	3,8	140	от 47 до 70

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Определение параметров математической модели закономерность изменения наработки по времени

Для исследования были предоставлены данные компанией ООО «Тюменская Транспортная Компания», занимающейся сдачей автомобилей в аренду муниципальным и частным организациям. Эта компания насчитывает на своем балансе более 600 единиц автомобильной техники различного типа и назначения.

Были выбраны два автомобиля ГАЗ-3302 и ГАЗ-33023. Данный вид транспорта пользуется постоянным спросом со стороны муниципальных организаций. Это позволяет компании эксплуатировать автомобили в течение всего года и тем самым получать постоянный доход. Но с каждым годом эксплуатации автомобиля его ресурс уменьшается, тем самым увеличиваются расходы на поддержания ТС в технически исправном состоянии.

Таблица 3.1

Наработка автомобиля ГАЗ-33023 за восемь лет эксплуатации

Свойства	Наличие (+) или отсутствие (–) свойств
	у времени	у наработки
Неповторяемость	+	+
Необратимость	+	+
Непрерывность	+	–
Неограниченнось	+	–
Объективность	+	–

Год	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010
Наработка, м/ч	3105	3054	3001	2918	2853	2789	2802	2810

По данным из таблицы 3.1 был построен график зависимости наработки от срока эксплуатации на рис. 3.1. Из рисунка видно, что с каждым годом наработка автомобиля ухудшается, вследствие чего доходы от автомобиля тоже уменьшаются. Также можно заметить, что в период кризиса автомобиль работал в почти том же режиме, что и ранее.

Рис. 3.1. Закономерность изменения наработки от срока эксплуатации ГАЗ-33023

Результаты эксперимента аппроксимируются экспоненциальной моделью:

y = 3136,5 × e^{-0,016 x} , (3.1)

где y – наработка, км;

x – срок эксплуатации, год.

Таблица 3.2

Наработка автомобиля ГАЗ-3302 за восемь лет эксплуатации

Из рис. 3.2 сразу можно подчеркнуть, что наработка за 2008 и 2009 года отсутствует. Причиной этому послужил кризис, создавший форс-мажорную ситуацию в эти периоды, по этой причине и отсутствует наработка в тот период.

Рис. 3.2. Закономерность изменения наработки от срока эксплуатации ГАЗ-3302

Результаты эксперимента аппроксимируются экспоненциальной моделью:

y = 1999,2 × e^{-0,017 x} . (3.2)

3.2. Определение параметров математической модели закономерность изменения затрат по времени

С течением времени автомобиль выполняет работу в заданном объеме, и требует затрат на поддержание работоспособного состояния. Во времени эти функции затрат и прибыли соответственно монотонно убывают и возрастают, в зависимости от внешних факторов, системы ТО и Р, износа оборудования. Затраты бывают постоянные и переменные. К постоянным затратам относятся: заработная плата, амортизация, налоги, хранение, ТО и ТР, замена шин, ГСМ. К переменным относятся внеплановые затраты, например – прокол шины, отсутствие водителя и т.п. Для расчета затрат используются формулы:

З_общ. = З_пост. +З_пер. , (3.3)

З_пост. = З_то +З_а +З_зп +З_н +З_хр +З_ш , (3.4)

З_пер = З_гсм +З_н + З_р , (3.5)

где З_общ. – общие затраты на эксплуатацию автомобиля, руб.;

З_пост. – постоянные затраты, руб.;

З_пер. – переменные затраты, руб.;

З_то – затраты на техническое обслуживание ТС, руб.;

З_р – затраты на ремонт ТС, руб.;

З_а – затраты на амортизацию автомобиля, руб.;

З_зп – затраты на заработную плату водителя, руб.;

З_н – затраты на транспортные налоги, руб.;

З_хр – затраты на хранение автомобиля, руб.;

З_ш – затраты на шины, руб.;

З_н – накладные затраты, руб.;

З_гсм – затраты на ГСМ, руб.

При исследовании влияния затрат на эксплуатацию автомобиля от времени не учитываются затраты на хранения и накладные расходы.

Затраты на эксплуатацию автомобиля ГАЗ-33023 рассчитываются по формуле:

З₁ = (L_б × (З_тоир/ч + З_а/ч + З_зпб/ч + З_н/ч + З_ш/ч + З_гсм )) + (L_в × (З_тоир/ч + З_а/ч + З_зпв/ч + З_н/ч + З_ш/ч + З_гсм )), (3.6)

где З_1,2,…,8 – затраты за 1,2,…,8 лет эксплуатации автомобиля, руб.;

L_б ,L_в – наработка в будние и выходные дни соответственно, м/ч;

З_тоир/ч – затраты на ТО и Р за один м/ч;

З_а/ч – затраты на амортизацию за один м/ч;

З_зпв/ч ,З_зпб/ч – затраты на зараб. плат. в будний и выходной день за один м/ч;

З_н/ч – затраты на транспортный налог за один м/ч;

З_ш/ч – затраты на шина за один м/ч;

З_гсм – затраты на ГСМ за один м/ч.

З₁ = 2205 × (21,18 + 6,43 + 70,98 + 2,23 + 4,64 + 49,54)) + (900 × (21,18 + 6,43 + 144,98 + 2,23 + 4,64 + 49,54)) = 547908 руб.;

3₂ = 554179 руб.;

3₃ = 575442 руб.;

3₄ = 642835 руб.;

3₅ = 657046 руб.;

3₆ = 670197 руб.;

3₇ = 701341 руб.;

3₈ = 731443 руб.

Таблица 3.3

Затраты на автомобиль ГАЗ-33023 за 8 лет эксплуатации

Рис. 3.3. Зависимость затрат от срока эксплуатации ГАЗ-33023

На рис 3.3 видно, что с течением времени затраты на автомобиль растут.

Результаты эксперимента аппроксимируются экспоненциальной моделью:

y = 518739 × e^{0,0438 x} , (3.7)

где y – затраты автомобиля за год, руб.;

x – год эксплуатации.

Затраты на эксплуатацию автомобиля ГАЗ-3302:

З₁ = 1760 * (21,18 + 6,43 + 70,98 + 2,23 + 4,64 + 49,54) ) + (195 * (21,18 + 6,43 + 144,98 + 2,23 + 4,64 + 49,54)) = 344979 руб.;

3₂ = 348403 руб.

3₃ = 412622 руб.;

3₄ = 419451 руб.;

3₅ = 428358 руб.;

3₈ = 446415 руб.

Так же как и наработка из за кризиса затраты за 2008 и 2009 года не учитывается.

Таблица 3.4

Затраты на автомобиль ГАЗ-3302 за 6 лет эксплуатации

Результаты эксперимента аппроксимируются экспоненциальной моделью:

y = 343235 × e^{0,0387 x} . (3.8)

Рис. 3.4 Зависимость затрат от срока эксплуатации ГАЗ-3302

Из исследования зависимости затрат от срока эксплуатации можно сделать вывод о том что с течением времени затраты на автомобиль увеличиваются. Отсюда прибыль от использования этой техники начинает падать и в какой-то момент технику эксплуатировать становится невыгодно. Для оптимизации затрат на эксплуатацию автомобиля вводим свой метод, который основан на замене техники в рациональные сроки, чтобы максимально эффективно пользоваться автопарком и получать от него максимальную прибыль.

3.3. Определение оптимального срока замены автомобиля на протяжении восьми лет эксплуатации

В современных условиях актуальной проблемой производственной деятельности организации является определение экономического срока жизни единичных объектов предприятия, т.е. периода, в рамках которого капитальный ремонт или эксплуатация оборудования приносит предприятию прибыль.

Практические исследования сводятся к тому, как долго можно эксплуатировать технику пока она приносит прибыль предприятию. Такая постановка вопроса имеет место, пока техника не начнет нести убытки или ее будет опасно использовать.

Для определения рационального срока замены автомобиля используется предложенный ранее метод. Этот метод основывается на использовании оборудования предприятия и его замены для максимальной прибыли в ходе эксплуатации.

Для начало внедрения метода надо рассчитать прибыль каждого автомобиля за 8 лет эксплуатации. Для расчета прибыли используем существующую формулу:

П_n = Д_n – З_n , (3.9)

где П_n – прибыль за nгод эксплуатации, руб.;

Д_n – доход за nгод эксплуатации, руб.;

З_n – затраты за nгод эксплуатации, руб.

Доходы рассчитываются по формуле:

Д_n = (L_б × С_б ) + (L_в × С_в ), (3.10)

где Д_n – доходы за nгод эксплуатации, руб.;

L_б – наработка в будние дни, м/ч;

L_в – наработка в выходные дни, м/ч;

С_б – тарифная ставка в будние дни, руб.;

С_в – тарифная ставка в выходные дни, руб.

Доходы автомобиля ГАЗ-33023:

Д₁ = (2205 * 544) + (900 * 598) = 1737744 руб.;

Д₂ = 1709202 руб.;

Д₃ = 1679540 руб.;

Д₄ = 1633088 руб.;

Д₅ = 1596710 руб.;

Д₆ = 1560892 руб.;

Д₇ = 1568167 руб.;

Д₈ = 1572645 руб.

Для автомобиля ГАЗ-3302 не учитывались 6 и 7 год эксплуатации из-за кризиса, но для построения стратегии замены автомобиля для получения максимальной прибыли нужна прибыль за все 8 лет эксплуатации. Для этого рассчитывается предполагаемая наработка за 6 и 7 год эксплуатации по формуле (3.2):

y₆ = 1999,2 × e^{-0,017 × 6} = 1805 м/ч;

y₇ = 1999,2 × e^{-0,017 × 7} = 1715 м/ч.

По этим данным считаются доходы за 6 и 7 год эксплуатации.

Считаются предполагаемые затраты за 6 и 7 год эксплуатации по формуле (3.8):

y₆ = 343235 × e^{0,0387 × 6} = 432947 руб.;

y₇ = 343235 × e^{0,0387 × 7} = 450030 руб.

Доходы автомобиля ГАЗ-3302:

Д₁ = (1760 * 500) + (195 * 5554) = 988057 руб.;

Д₂ = 970368 руб.;

Д₃ = 946614 руб.;

Д₄ = 962282 руб.;

Д₅ = 940044 руб.;

Д₆ = 912417 руб.;

Д₇ = 897037 руб.;

Д₈ = 866761 руб.

Прибыль автомобиля ГАЗ-33023:

П₁ = 1737744 – 547908 = 1189836 руб.;

П₂ = 1155023 руб.;

П₃ = 1104098 руб.;

П₄ = 990252 руб.;

П₅ = 939664 руб.;

П₆ = 890695 руб.;

П₇ = 866827 руб.;

П₈ = 841202 руб.

Прибыль автомобиля ГАЗ-3302:

П₁ = 988057 – 344979 = 643078 руб.;

П₂ = 621965 руб.;

П₃ = 533992 руб.;

П₄ = 542830 руб.;

П₅ = 511686 руб.;

П₆ = 479470 руб.;

П₇ = 447007 руб.;

П₈ = 420347 руб.

Прибыль каждого автомобиля удобно представить в таблице 3.5

Таблице 3.5

Прибыль от автомобилей ГАЗ-33023 и ГАЗ-3302 за 8 лет эксплуатации

Расчет по уравнению Беллмана автомобиля ГАЗ-33023 удобно представить в рабочей таблице 3.6

Таблица 3.6

Результаты расчета прибыли по уравнению Беллмана ГАЗ-33023 за 8 лет эксплуатации

содержание   ..  2164  2165  2166   ..