Исследование интенсивности эксплуатации одноковшовых гидравлических экскаваторов

Введение. В статье приведены результаты исследования технических параметров, отражающих использование одноковшовых гидравлических экскаваторов по времени. Выполнен анализ зависимостей, приведенных в нормативных документах, необходимых для обработки полученных данных. Были проанализированы существующие системы сбора данных с бортового компьютера одноковшового экскаватора. В качестве исследуемой машины был выбран экскаватор производства фирмы «Хитачи» (Япония).

Методы и материалы. Для определения коэффициентов использования по времени (без учета холостого хода и перемещения внутри объекта), холостого хода была описана методика сбора данных. Для обработки полученной базы данных было использовано ПО Excel и Statistica. Было выполнено описание гистограмм, формируемых при помощи ПО бортового компьютера. Предложен ряд формул, позволяющих оценить эффективность работы экскаватора без учета потерь времени на холостой ход.

Результаты. Была выполнена обработка полученной выборки при помощи ПО Statistica. Коэффициент использования по времени одноковшового экскаватора описывается бета-распределением, коэффициент холостого хода распределением Вейбула. Также получены параметры законов распределения коэффициентов использования по времени, холостого хода (математическое ожидание, коэффициент Стьюдента). По предложенным авторами зависимостям получены числовые характеристики выборок данных. Было установлено, что средняя доля холостого хода составляет 21% в течение смены, а его продолжительность около 2 ч.

Заключение. Полученные значения коэффициентов, характеризующих интенсивность эксплуатации, могут быть использованы эксплуатационными предприятиями при планировании темпов строительства объектов. Был сделан вывод, что полученные данные отличаются от значений, описанных в нормативных документах, а их внедрение позволит лучше планировать процесс производства работ.

1. Максименко А.Н., Кутузов В.В., Сидо ров А.Н. Влияние сезона и наработки с начала эксплуатации на производительность строительных и дорожных машин и себестоимость механизированных работ // Грузовик &. 2010. № 2. С. 16–21.

2. Salikhov R.F., Permyakov V.B., Filippov Y.O., Grusnev M.G. A study of dynamics of the operational performance of a single-bucket excavator, taking into account the operating time during construction of transport infrastructure of oil and gas facilities // Journal of Physics: Conference Series. 2021. 1901(1).0120981313

3. Dyorina N.V., Velikanov V.S., Rabina E.I., Polyakova L.S. About the influence degree of ergonomic properties on the generalized ergonomic indicator of an excavator using a set of methods // Journal of Physics: Conference Series. 2019. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/4/044086

4. Монгуш С.Ч., Чооду О.А., Евтюков С.А. Моделирование процессов влияния климатических факторов и рельефа местности на производительность наземных транспортно-технологических машин // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования. 2019. № 3 (47). С. 108–111.

5. Максименко А.Н., Кутузов В.В., Тимофе ев Г.С., Васильев В.В. Учет и оценка эффективности использования каждой машины парка в строительстве // Вестник Белорусско-Российского университета. 2010. № 4. С. 21–28.

6. Репин С.В. Концепция эффективности эксплуатации строительных машин // Строительные и дорожные машины. 2009. № 2. С. 27–31; № 4. С. 21−25.

7. Permyakov V.B., Salikhov R.F., Musagitova G., Levin N. Yu. Designing optimal structure of road construction machines kits // Journal of Physics: Conference Series. 2019. DOI 10.1088/1742-6596/1260/8/082004

8. Монгуш С.Ч., Монгуш С.В. Критериальные параметры, предлагаемые для описания путей оптимизации эксплуатации наземных транспортно-технологических машин в республике Тыва // Вестник Тувинского государственного университета. Технические и физико-математические науки. 2019. № 2(46). Выпуск 3. С. 42–50.

9. Максименко А.Н., Кравченко С.Е., Макацария Д.Ю., Кутузов В.В., Тимофеев Г.С., Василь ев В.В. Использование информационных технологий при планировании технической эксплуатации строительных и дорожных машин // Грузовик &. 2006. № 5. С. 20–22.

10. Грушецкий С.М., Евтюков С.А., Репин С.В., Кузнецов А.А. Определение технической и эксплуатационной производительностей дорожных машин на основе анализа объѐмов работ // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2021. № 1. С. 38–52. DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2021-07-01-38-52

11. Rashidi A., Rashidi Nejad H., Maghiar M. Productivity Estimation of Bulldozers using Generalized Linear Mixed Models // Journal of Civil Engineering. 2014. DOI 10.1007/s12205-014-0354-0

12. Завьялов А.М., Завьялов М.А., Кузнецо ва В.Н., Мещеряков В.А. Математическое моделирование рабочих процессов дорожных и строительных машин: имитационные и адаптивные модели. Омск: Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), 2012. 408 с. ISBN 978-5-93204-615-9.

13. Кузнецова В.Н., Савинкин В.В. К вопросу повышения энергоэффективности гидропривода машин // Вестник СибАДИ. 2013. № 5(33). С. 22−25.

14. Грушецкий С.М., Евтюков С.А., Репин С.В., Карро Г.А. Производительность как качественный критерий оценки эффективности всех этапов системы жизненного цикла дорожных машин // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2020. № 4 (63). С. 36–42.

15. Салихов Р.Ф., Попков В.И. Методика расчета изменения производительности одноковшового экскаватора в процессе эксплуатации // Механизация строительства. 2018. № 1. С. 2–7.

16. Ларин П.Г., Ерофеев М.Н., Кравченко И.Н., Жуков Л.В. Методика определения оптимальных сроков службы машин с применением автоматизированной системы управления // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 1. URL: https://s.science-education.ru/pdf/2014/1/266.pdf (дата обращения: 27.03.2025)

17. Репин С.В., Скакун С.А. Разработка информационной автоматизированной системы управления техническим обслуживанием и ремонтом строительных машин // Строительные и дорожные машины. 2009. № 11. С. 35−39.

18. Бердников И.Е., Озорнин С.П. Математические модели определения количества отказов транспортно-технологических машин в зависимости от факторов условий эксплуатации // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2017. № 2 (54). С. 134–141.

19. Чечуев В.Е. Методика расчета коэффициента сохранения эффективности строительных машин по данным эксплуатации // Строительные и дорожные машины. 2021. № 5. С. 15–20.