Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обоснование характеристик речных судов
1.1. Концепция технико-экономических моделей с учетом особенностей переходного периода 12
1.2. Формулы для оценки мощности главных двигателей 20
1.3. Зависимость удельного расхода топлива дизелей от их параметров 29
1.4. Показатели качества использования топлива в транспортном процессе 32
Глава 2. Технико-экономическая модель и алгоритм обоснования характеристик грузовых транспортных судов
2.1. Технико-экономическая модель обоснования характеристик грузовых транспортных средств 40
2.2. Алгоритм обоснования оптимальных характеристик судна 46
Глава 3. Обоснование вальности (числа движителей) грузовых судов .
3.1. Сравнение характеристик одно- и двухвальных судов 59
3.2. Геометрия корпуса и сопротивление движению судна 62
3.3. Гидродинамическое взаимодействие корпуса и движителя. Пропульсивный к.п.д. на винта
3.4. Влияние заглубления эффективность его работы
3.5. Управляемость одновальных судов
3.6. Влияние вальности СЭУ на размеры машинного отделения, массу его оборудования и трудоемкость технического обслуживания
3.7. Сравнительный анализ основных характеристик одно- и двухвальных грузовых судов и рекомендуемые области их применения 71 Глава 4.
Глава 5. Исследование оптимальных режимов эксплуатации СЭУ грузовых судов
5.1. Выбор оптимальной скорости движения судов в зависимости от условий работы
5.2. Исследование режимов работы СЭУ при поврежденном винте
5.3. Обоснование целесообразных сроков и условий эксплуатации судов с ЮврсЖДеннЫМИ винтами
Заключение и выводы
- Формулы для оценки мощности главных двигателей
- Алгоритм обоснования оптимальных характеристик судна
- Влияние заглубления эффективность его работы
- Исследование режимов работы СЭУ при поврежденном винте
Введение к работе
Актуальность темы . В условиях перехода России к экономике рыночного типа остро встал вопрос о необходимости наиболее рационального использования финансовых, материальных, энергетических и трудовых ресурсов. Это касается и речного транспорта, прежде всего работы судовых энергетических установок (СЭУ).
Пополнение речного флота новыми судами за последнее десятилетие явно не соответствовало конъюнктуре перевозок. Это привело к тому, что более 25% транспортных самоходных судов эксплуатируются уже за пределами срока службы, а средний возраст наиболее эффективно работающих судов смешанного плавания составляет 17,5 лет при предельном сроке службы на заграничных перевозках 20-25 лет.
Общеизвестно, что через 10-15 лет объем ремонта судна и его элементов, включая СЭУ, резко возрастает. В связи с тем, что продолжается эксплуатация устаревших морально и изношенных физически механизмов и оборудования СЭУ, значительно выросли расходы на топливо и смазочные материалы, увеличились простои судов, связанные с ремонтом машин и механизмов. При этом в общем балансе расходов на эксплуатацию СЭУ резко возросла составляющая расходов на топливо и смазочные масла. Так, показатель топливоиспользования (отношение количества израсходованного топлива к выполненной транспортной работе),
выраженный в кг условного топлива на 1000 т-км за 10 лет (с 1985 по 1995 гг) вырос с 10,8 до 16,2 то есть в 1,5 раза.
С целью обеспечения политической и экономической независимости России во внешней торговле, а также потребностей страны в перевозках в каботажном и заграничном плавании на основе обновления и пополнения флота постановлением Правительства Российской Федерации от 8 октября 1993 года № 996 утверждена федеральная программа "Возрождение торгового флота России" на 1993-2000 годы. Программой предусматривается построить и приобрести 512 судов, в том числе 364 судна "река-море" плавания.
Наряду со строительством нового флота предусматривается проведение работ по дооборудованию и реконструкции на повышение класса ряда существующих универсальных судов ("Волго-Дон" проект 507Б и 1565, "Волжский" проект 0574м, "Омский" проект 1743 и др.).
Обосновать кредит на строительство нового судна можно только при его высокой эффективности и сроке окупаемости не более 7-8 лет. Поэтому выбор оптимальных характеристик судов и их элементов, прежде всего СЭУ, при проектировании флота имеет искпючительно важное значение.
В разные годы весомый научный вклад в решение проблемы обоснования параметров СЭУ транспортных и вспомогательных судов и скоростей их движения внесли С.П.Арсеньев, П.И.Бажан, Г.Е.Гуревич, И.В.Капитонов, В.А.Кутыркин, Н.В.Лукин, В.П.Миронов, В.И.Рудницкий, Е.П.Роннов, С.Г.Эренбург, другие ученые и специалисты. Однако возросшие требования к экономичности судов и их надежности, изменение главных критериев, по которым
оцениваются экономические показатели, постоянно меняющиеся кредитные ставки и соотношения цен на внутреннем рынке России потребовали дополнительных исследований в данном направлении.
Цель диссертационной работы. Разработка методов обоснования экономически выгодных параметров СЭУ грузовых транспортных судов и режимов их работы при изменении критериев эффективности перевозок, условий эксплуатации, показателей эффективности и качества двигателей и движителей. Важнейшей особенностью исследования ставится тщательный учет всех положительных и отрицательных сторон рассматриваемого технического предложения и на этой основе экономическое обоснование целесообразности того или иного решения.
В соответствии с обозначенной целью основными задачами поставленными в диссертации являются обоснование параметров СЭУ и решение главных вопросов, возникающих при проектировании судна и составлении бизнес-плана на его постройку, а именно:
исследование натуральных и безразмерных показателей качества топливоиспользования на речном флоте;
решение, так называемой, внешней многофакторной задачи проектирования судна , когда выбираются рациональные значения характеристик мощности главных двигателей и скорости движения судна;
выбор главного двигателя из представленного ряда претендентов с учетом стоимостных показателей, расхода топлива и смазки, ресурса, быстроходности др. технических особенностей;
обоснование числа движителей (вальности) судна с учетом пропульсивного к.п.д. и условий обтекания бортовых винтов и винта в ДП, расхода топлива, трудоемкости обслуживания одно- и двухвинтового судна и др. факторов.
Решение таких обобщенных задач невозможно без анализа отдельных частных вопросов, к которым следует отнести:
обоснование оптимальных скоростей движения имеющихся судов при различных ограничениях, вызванных наличием флота, объема грузооборота, путевых условий, фактического состояния СЭУ и движительно-рулевого комплекса;
исследование режимов работы СЭУ при повреждении одного из винтов и разработка методики расчета допустимой загрузки судна при сохранении номинальной скорости движения;
обоснование допустимых сроков временной границы работы с поврежденными винтами.
Все поставленные задачи в диссертации решены. При этом использовались теоретические и экспериментальные методы исследования и привлекался математический аппарат теории корабля, гидродинамики судов, теории рабочих процессов дизелей и многих других отраслей знания.
Научная новизна работы состоит в следующем:
разработана экономико-математическая модель эксплуатации судна в зависимости от грузопотока, условий плавания и скорости движения;
предложена экономико-математическая модель эксплуатации главных двигателей грузовых судов, учитывающая стоимостные
показатели, расход топлива и смазки, ресурс надежности машин, ремонтопригодность, быстроходность и другие технические особенности;
построены регрессивные зависимости мощности главных двигателей от параметров судна, а также расхода топлива от быстроходности и мощности машин;
проведено теоретическое сравнение одновальных и двухвальных компановок СЭУ применительно к судам смешанного "река-море" плавания;
исследованы режимы работы СЭУ при повреждении гребных винтов.
Практическая ценность диссертации заключается в создании ряда методов расчетов, обеспечивающих повышение эффективности судов как на стадии проектирования так и в эксплуатации, а именно:
выбора главных двигателей из представленного ряда претендентов;
определения допустимых сроков работы судна с поврежденными винтами;
расчета оптимальных скоростей движения судов.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на международном симпозиуме "Нева-95" в С.Петербурге. Работа обсуждена и одобрена на совещании специалистов ВГАВТ, АО "Волжское речное пароходство" и АО пароходство "Волготанкер".
Формулы для оценки мощности главных двигателей
Стратегия оптимизации характеристик СЭУ при постройке судна или его модернизации, а также принятие решения,например, о продаже судна, модернизация которого не выгодна, должны строиться на основе решения некоторых частных (локальных) задач по оптимизации отдельных элементов при постройке суда (двойное дно, вальность и др.) или анализа вариантов модернизации, после чего может быть поставлена более общая задача определения экономических показателей уже принятых технических решений с учетом условий эксплуатации судна. Иногда локальные задачи ставятся и на заключительных стадиях технико-экономического обоснования. Так, при оптимизации на заключительном этапе параметров СЭУ требуется решение частной задачи по выбору конкретного дизеля, при этом мощность его известна.
Метод сопоставления вариантов имеет ограниченную область применения. В общем случае в технико-экономическую модель должны входить эмпирические зависимости, связывающие экономические показатели и показатели эффективности с техническими параметрами судна, двигателей и т.д.
В связи со сменой экономических концепций развития и изменением ценовых соотношений целесообразно вновь рассмотреть и дать экономическое обоснование целому ряду технических и технологических предложений, не востребованных отечественными судостроением и машиностроением в прежние годы. Главной целью экономических расчетов должно стать обоснование концепций и новых конструктивных решений по агрегатным компоновкам машинного отделения, судовой электростанции, судовых систем и других объектов, минимизация затрат труда на техническое обслуживание и ремонты, достигаемая благодаря обеспечению возможности быстрой замены судовых технических средств, чем обеспечивается поддержание судна в состоянии повышенного "коммерческого тонуса". При компоновке жилого блока судна с целью обеспечения возможности гибкого реагирования на изменение требований международных организаций к условиям проживания и работы судового экипажа предпочтение также должно быть отдано модульному принципу.
Как правило, на судах, построенных в Европе, используется один, а на отечественных теплоходах смешанного "река-море" плавания с идентичной грузоподъемностью - два гребных винта. Суда зарубежной постройки строятся как морские суда с осадкой на 1-1,5 м больше чем у отечественных теплоходов.
Отечественные дизели значительно дешевле импортных, но они имеют более высокий удельный расход топлива и менее надежны. Имеющие по этим критериям преимущество дорогостоящие высокоавтоматизированные импортные судовые дизели не окупятся при эксплуатации на судах при ожидаемых ценах на топливо и зарплате экипажей. Кроме того несмотря на высокий де-юре уровень образованности судовых экипажей, культура эксплуатации техники низка. Все микропроцессорные устройства часто не воспринимаются. Если флот будет работать за рубежом, то зарплата экипажей будет расти, так как международная федерация работников транспорта, членом которой принят и профессиональный союз работников водного транспорта России, будет подталкивать к этому судовладельцев. То же говорят и западные экономисты, призывающие к введению дискриминационных мер в отношении флота Восточной Европы и России [60], на котором низка оплата труда. Причина ясна -конкурентная борьба. Необходимо учитывать опережающий рост фонда оплаты труда во времени и зависимость его от автоматизации СЭУ. На наш взгяд за 15-20 лет Россия выйдет по качеству технических решений на уровень Европы (или хотя бы приблизится к этому уровню), поэтому уже сейчас необходимо сформулировать требования к судовым дизелям на перспективу.
Таким образом, разрабатываемая на изложенных принципах экономико-математическая модель отличается от всех ранее используемых не только иными экономическими критериями, но и другим подходом к техническому оборудованию судна и отдает предпочтение более прогрессивным конструкциям, методам ремонта и технической эксплуатации судов. В рамках одной диссертации невозможно рассмотреть и решить все поставленные вопросы. Поэтому ограничимся исследованием только тех проблем, которые связаны с совершенствованием СЭУ и , прежде всего, рассмотрим возможности получения эмпирических зависимостей, необходимых для полноценного технико-экономического обоснования.
Алгоритм обоснования оптимальных характеристик судна
В формуле (1.12) в определенной мере отражена эффективность транспортного процесса, но качество выполнения транспортной работы в ней не учитывается.
В условиях рыночной экономики имеет смысл использовать такие комплексные показатели, в которые помимо параметров формул (1.11) и (1.12) введены и стоимостные факторы, например, стоимость груза, стоимость топлива и др. Благодаря этому они могут более точно отражать специфику перевозок в условиях рынка - чем ценнее груз, тем меньше должны быть сроки доставки и тем больше расход топлива.
Различные показатели, вводимые при нормировании расхода топлива, тоже отражают попытки оценки эффективности транспортировки грузов. К ним могут быть отнесены расход топлива на единицу произведенной транспортной продукции (кг/1000 т км) и общий допустимый (или плановый) расход топлива в тоннах на производство транспортной продукции.
Теперь очевидно, что в условиях рыночной экономики показатель качества использования топлива (ПКИТ) в транспортном процессе должен учитывать не просто затраты топлива на транспортировку единицы продукции ( в таком случае бурлаки -наилучшее решение проблемы), но и отражать специфику перевозок, а также стимулировать совершенствование энергетических установок подвижных транспортных средств.
Все рассмотренные нами комплексные показатели являются размерными, что при сопоставлении вариантов/ СЭУ на ранних стадиях проектирования вызывает определенные трудности. В этом отношении безразмерные ПКИТ представляются более перспективными. Одним из таких показателей может быть отношение энергии использованного топлива к работе, выполняемой при транспортировке груза конкретным судном, а именно: к,=—Bz " т , (1.13) gmrPurpKrpTH где В - общий расход топлива за навигацию; g - ускорение свободного падения; тгр - масса, перевезенного груза; игр - скорость движения судна в грузу; Тн - навигационное время ; Кгр - доля времени при движении с грузом. Критерий К- отражает качество транспортного процесса и в какой-то мере является более совершенным аналогом размерного показателя , кг/ (1000 т км), рассмотренного выше. Чем меньше K-j, тем более эффективно построен транспортный процесс. Присутствие в знаменателе скорости не дает возможности снизить Кі путем ее увеличения, так как это неизбежно повлечет за собой рост расхода топлива. Если ввести в формулу (1.13) стоимостные факторы, то выражение для определение ПКИТ принимает вид: к2 = Bz Q Цт gmrvv ГРКГРТ НЦГР где Цт - цена 1 т топлива; Цгр - цена 1 т груза. Показатель Кг является уже рыночным критерием и может быть использован судовладельцем в тех случаях, когда приходится решать задачу ускорения сроков доставки грузов исходя из потребности клиента. Чем ценнее груз, тем больше снижение Кг и тем большие скорости движения транспортных средств целесообразны.
Использование критерия Кг целесообразно для оценки качества использования топлива в специализированных пароходствах, например, в АО "Пароходство Волготанкер", или в отдельных рейсах, потому что вид груза, а следовательно, его стоимость от рейса к рей су может изменяться. При подготовке исходной информации не всегда возможно получить достоверные значения mrpi Urpi Кгр . Если в уравнении (1.13) заменить знаменатель хорошо понятным эксплуатационникам параметром Ат - выполненная судном за навигацию транспортная работа, т км - то показатель Кi становится размерным, а формула для его определения приобретает вид, кДж/(т км): Показатель К-, применяемый для оценки качества использования топлива судами с одинаковой грузоподъемностью, учитывает и скорость доставки груза и качество использования топлива, в том числе, например, уменьшение его расхода вследствие утилизации теплоты.
Рассмотрим пример расчета К-, по фактическим результатам работы за навигацию. Грузовой теплоход смешанного река-море плавания пр.787 (типа "Ладога 101") проработал 320 сут. Суммарный расход дизельного топлива СЭУ за этот период составил 2970 т (QPH = 42000 кДж/кг = 42 х 106 кДж/т). Выполненная работа составила 448000.000 т.км. В этом случае, кДж/(т км) v 42-Ю6-2970 „„„ _ , = АД Шs = К Ж/Т Ш Ч ,4 о 1U что соответствует 946 кг усл.т на 1000 т-км. Выполним пример расчета К- при планировании работы флота. Для АО "пароходство Волготанкер" в 1995 году планировалось на весь флот 10800 т дизельного топлива при транспортной работе 121х1010 т км, следовательно: v 42106-10800 ,„,. _ . 1 = 1 91 1П = 37 КДЖ/ТКМ, Среднее значение К- по отрасли составляло в 1995 году 442 кДж/(т км). В табл. 1.6 приведены значения показателя К- , рассчитанные для судов речного флота различных проектов с использованием нормативных данных по удельному расходу топлива главными и вспомогательными двигателями и справочных данных по их мощности. Средняя скорость движения судна с грузом принималась равной паспортной, коэффициент использования ходового времени для движения с грузом - Кгр = 0,2.
Влияние заглубления эффективность его работы
На внутренних водных путях России одновальные грузовые суда эксплуатируются практически только на малых мелководных реках.В качестве движителей на них используются гребные винты, комплексы винт-насадка и водометы. Грузоподъемность одновального судна этой группы,как правило, не превышает 300 тн.
Гораздо шире спектр одновальных грузовых судов, которые работают на реках Западной Европы. Эти суда в большинстве своем оборудованы винтами или комплексами винт-насадка.
Одновальная схема пропульсивного комплекса является основной на морских судах прибрежного и смешанного река-море плавания, эксплуатирующихся странами Западной Европы и Сердиземноморья. Грузоподъемность этих судов составляет 1000...5000 т.
В последнее десятилетие возрос интерес отечественных судостроителей и судоходных компаний к одновальным речным грузовым судам и судам смешанного "река-море" плавания. Это можно объяснить изменившимися условиями хозяйствования в России, последними достижениями в области судового машиностроения и судостроения в целом, а также новыми подходами в организации технической эксплуатации судов.
Основные характеристики ряда одно- и двухвальных сухогрузных судов, главным образом, прибрежного морского плавания, приведены в таблице 3.1. Суда проектов 16290,16291, 16510 и 16530 спроектированы АО КБ "Вымпел" (г.Н.Новгород),
Скорость хода расчетная (и), км/ч 21,5 22,5 21,6 21,3 20,4 21,0 21,0 21,8 22,4 о теплоход проекта 17210 - КБ завода "Красное Сормово", остальные суда спроектированы и построены за рубежом. Все эти суда построены в последние годы и могут рассматриваться воплощением передовой конструкторской мысли. Рекомендации общего характера по выбору вальности энергетической установки морских транспортных судов представлены в монографии Л.М.Ногида [30 ]. Основные из них сводятся к следующему: "Если диаметр винта не лимитирован,к.п.д. двухвальной гребной установки с менее нагруженными винтами окажется выше по сравнению с одновальной установкой. С другой стороны, коэффициент влияния корпуса одновальных судов превосходит на 10-15% коэффициент влияния корпуса двухвальных судов. Последние отличаются также более высоким сопротивлением выступающих частей (приблизительно на 4-5-6%). Поэтому при всех прочих одинаковых условиях одновинтовые суда сохраняют преимущество в отношении мощности энергетической установки до тех пор, пока к.п.д., винта одновальной установки не упадет ниже 80-85% к.п.д. винтов двухвальной установки". Далее Л.М. Ногид отмечает: "Предел, после которого двухвальная установка становится более эффективной, в каждом частном случае легко определить расчетом. Значительно труднее определить экономические показатели одновальной и двухвальной установок в целом с учетом весовых, и объемных соотношений, стоимости корпуса и механизмов, численности обслуживающего персонала и др. Решая рассматриваемую задачу в практическом аспекте, приходится считаться с реальными типами механизмов, которые можно установить на судне. Необходимо также учитывать требования, предъявляемые к маневренным качествам судна".
Оценивая перспективы дальнейшего внедрения в отечественных условиях крупных одновальных речных грузовых судов следует, на наш взгляд, учитывать определенные особенности судовождения на реках России, а также возможности оснащения судов оборудованием и организации их технической эксплуатации. Эти вопросы требуют специального рассмотрения.
Первоочередной задачей при оценке перспектив применения на крупных реках России одновальных грузовых судов является выявление особенностей пропульсивного комплекса таких судов. Ниже представлен сравнительный анализ по гидромеханическому комплексу корпус судна - движитель - рулевое устройство одновальных судов.
Рассмотрим особенности формы корпуса одновальных грузовых судов по сравнению с двухвальными. Основное различие связано с кормовой оконечностью корпуса и обусловлено требованиями к размешению винта (винта в насадке) и его гидродинамическим взаимодействием с корпусом судна.
На морских среднескоростных судах прибрежного плавания обычно применяют одновальные энергетические установки. В этом случае кормовым шпангоутам в районе расположения гребного винта придается U-образный профиль со значительным развалом по мере приближения к КВЛ. При таких обводах,однако, поле скоростей в диске гребного винта оказывается в большой мере неравномерным [15], [ЗО], [38], [55]. Для устранения этого недостатка предложено использовать обводы кормы санного "баржевого" типа у которых линии потока располагаются приблизительно в плоскости батоксов. При этом открытая часть валовой линии оказывается большой протяженности и крепление вала к корпусу выполняется с помощью кронштейнов.
В отечественной практике на грузовых судах новой постройки, при использовании обводов "баржевого" типа, для уменьшения длины открытой валовой линии часть ее размещается в специально для этого выполняемой в ДП, под днищем кормы, наделке. Установка такой наделки несколько ухудшает поворотливость судна.
Известно, что обводы корпуса существенно влияют на величину остаточного сопротивления движению судна. Особенность кормовых образований одновинтовых судов является причиной относительно большего остаточного сопротивления их по сравнению с двухвинтовыми. На рисунке 3.1 приведены сопоставимые значения коэффициента остаточного сопротивления "голого" корпуса для морского мелкосидящего сухогрузного теплохода пр. 15890 [29] . Увеличение этого коэффициента для одновального варианта судна по сравнению с двухвальным составляет около 40%.
Другой составляющей сопротивления движению, по которой одно и двухвальные суда имеют существенное отличие по величине, является сопротивление выступающих частей (валопроводов, рулей, кронштейнов и т.п.). У одновальных судов коэффициент сопротивления выступающих частей в два раза
Исследование режимов работы СЭУ при поврежденном винте
Обоснование типа СЭУ сводится к оптимизации параметров ГД и выбору судового дизеля из представленного ряда претендентов. В такой интерпретации данная задача может рассматриваться как частный случай (подуровень) задачи оптимизации основных характеристик судна, когда она решается применительно к какой-либо линии, а переменными являются конкретные двигатели. Основной отличительной особенностью рассматриваемого подхода является то, что варьируется не один параметр двигателя, а одновременно изменяются мощность ГД, его масса, удельный расход топлива, ресурс до списания и до среднего и капитального ремонтов, показатели безотказности, стоимость двигателя и его ремонтов. Выбор двигателя с учетом перечисленных показателей по существу делает оптимизационную задачу многокритериальной, решение которой сопряжено с известными трудностями. В данном случае все эти критерии однозначно связаны с экономическими показателями работы теплохода как транспортного средства, что позволяет поставить задачу следующим образом.
Для заданной линии эксплуатации при решении внешней задачи определены оптимальные характеристики судна ( вектор F hq\Xqi\z } ). Необходимо для этого судна выбрать параметры двигателя, то есть оптимизировать вектор Fp{Pva;be;TR;Tip;Kg;K.p,fg }, где TR - ресурс двигателя,ч, Tip " ресурс двигателя до очередного р-го ремонта,ч; Kg стоимость двигателя, руб.; Kjp " стоимость очередного р-го ремонта,руб; fs показатель надежности. С учетом условия, что показатель эффективности принимаемого решения по судну в целом будут достигать экстремума F,[F,(Prfl)Hax и будут выполняться ограничения задачи оптимизации основных характеристик судна. В качестве показателя эффективности (функции цели) следует принять критерии в форме (1.1), учитывая при этом влияние на его составляющие компонентов вектора F - основных показателей k-го типа двигателя. Поскольку данная задача в числе исходных данных использует ранее оптимизированные характеристики судна то для ее решения допустимо рассматривать конкретную одну линию. С учетом этого, формула для определения показателя эффективности примет вид ; Тр ґ- -\ Ґ- -\ /r/ vrfl/J= L Пд/Уи7, Fp )+Aqit\F ,Fpr (4.1) - К git\F ,F р j X J n t + Kit Xqit(X t max При расчете в t-ом году прибыли П qil амортизационных отчислений А и и капитальных вложений К „ на создание q го типа судна, работающего на i-ой линии эксплуатации, для учета влияния показателей k-го двигателя в число показателей этого двигателя включаются расходы на топливо определенные не по общим усредненным характеристикам а по значениям удельного расхода для конкретных двигателей из рассматриваемого ряда претендентов. Таким же образом учитываются издержки, связанные с использованием k-го двигателя. С этой целью строительная стоимость судна и затраты на капитальные вложения и монтаж дизелей, а также расходы на ремонт судна и ремонт дизелей в соответствующем году эксплуатации разделены, а суммарные капиталовложения и расходы на ремонт эксплуатационные расходы на ремонт судна в t-ом году его работы без учета затрат на ремонт і д, руо, 3rдt - расходы на ремонт ГД в t-ом году,руб. Расходы эг . складываются из текущих расходов на ремонт двигателя, расходов связанных с очередным плановым ремонтом,если он приходится на очередной расчетный год эксплуатации в соответствии со схемой ремонтов k-го двигателя. Дополнительно к этим составляющим добавляются расходы на аварийный ремонт двигателя, определяемые в зависимости от показателя его надежности.
В формулу (4.1) входит стоимость ликвидируемого оборудования, под которой в данной задаче понимается остаточная стоимость ГД. В соответствии с этой стоимостью ГД могут быть проданы в случае, когда ресурс судна исчерпан, а двигатель еще работоспособен:
Вследствие отказов ГД судно в ряде (Случаев выводится из эксплуатации, что сокращает время его работы и, в конечном итоге, уменьшает эффективность. Учитывая важность учета безотказности ГД, в модели откорректирована формула для определения времени нахождения судна в эксплуатации: где /, - среднестатистическое число тяжелых отказов ГД
Остальные величины, входящие в математическую модель, определяются также, как описано в главе 2.
При реализации модели, описанной в предыдущем параграфе, требуется большое число данных, которые могут быть получены только путем тщательного анализа документации об эксплуатации речных судов в течение хотя бы последних двух десятков лет. Нами выполнена такая работа применительно к двигателям типа 8ЧРН 32/48, 6ЧНСП 18/22, 64 18/26 и 6ЧРН 36/45. Обобщенные данные представлены в табл. 4.1-4.5. Затраты на ремонт и данные по отказам дизелей определялись путем анализа ремонтных ведомостей различных заводов. Были выбраны также две линии эксплуатации, характеристики которых приведены в таблице 4.6. Каждая линия состояла из двух участков протяженностью по 1500 км. Как видно из табл. 4.6, линии отличались друг от друга только стоимостью груза: на первой линии эта стоимость составляла 100 долл/т, а на второй - 150 долл/т. В качестве заданных характеристик судна, для которого выбирался двигатель из представленного их ряда, принята грузоподъемность PrD=5000т,
