автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Прогнозирование резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК

кандидата технических наук
Царев, Игорь Борисович
город
Челябинск
год
2009
специальность ВАК РФ
05.20.02
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Прогнозирование резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК»

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК"

На правах рукописи

ЦАРЕВ Игорь Борисович

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕЗЕРВА ЗАПАСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ

ПРЕДПРИЯТИЙ РАЙОННОГО УРОВНЯ ПО РЕМОНТУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В АПК

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

с 2 :::з

Челябинск - 2009

Работа выполнена на кафедре «Электрические машины и эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве» ФГОУ ВПО «Челябинский государственный агроинженерный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Буторин Владимир Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Рыбаков Леонид Максимович

кандидат технических наук, доцент Знаев Александр Степанович

Ведущее предприятие: Государственное предприятие «Центральное конструкторско-технологи-ческое бюро «Агротех», дочернее предприятие «Челябинское»

Защита диссертации состоится «24» апреля 2009 г., в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069.01 при Челябинском государственном агроинженерном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного агроинженерного университета.

Автореферат разослан «23» марта 2009 г. и размещен на официальном сайте ФГОУ ВПО «ЧГАУ» http://www.csau.ru «20» марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^__

доктор технических наук, профессор Басарыгина Е.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в сельском хозяйстве, ежегодно направляется в ремонт около 20% парка электродвигателей, в связи с чем остро стоит проблема обеспечения их ремонтопригодности. Важнейшим фактором обеспечения ремонтопригодности являются запасные элементы (ЗЭ). Известны четыре подхода к созданию резерва ЗЭ: нормативный; подход, основанный на расчете количества ЗЭ исходя из условия достаточности; создание резерва ЗЭ на базе теории массового обслуживания; резервирование ЗЭ на основе теории управления запасами. Общим недостатком первых трех методов является игнорирование экономических статей расходов при создании резерва. Теория управления запасами исходит из экономической оптимальности системы закупок, транспортировки, хранения ЗЭ и ликвидации последствий возможной недообеспеченности потребителей. В рамках теории управления запасами вопросы оптимизации резерва ЗЭ электроремонтных предприятий изучены недостаточно.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на 2006 - 2010 гг. (Проблема IX. Научное обеспечение повышения машинно-технологического и энергетического потенциала сельского хозяйства России), одобренной Президиумом РАСХН 16.11.06 и Межведомственным координационным советом по формированию и реализации программы 19.10.06.

Цель исследования. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта электродвигателей специализированными предприятиями районного уровня в АПК путем оптимизации резерва ЗЭ, исходя из теории управления запасами.

Из поставленной цели вытекают задачи исследования:

1. Разработать модель управления запасами, необходимыми для функционирования специализированных предприятий по ремонту электродвигателей районного уровня.

2. В условиях указанных предприятий теоретически обосновать выражения для отдельных составляющих затрат, связанных с созданием запаса основной номенклатуры, которой является обмоточный провод.

3. Получить функцию затрат на основную номенклатуру, исходя из которой разработать методику оптимизации резерва ЗЭ на специа-

лизированных предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК.

4. Разработать технические средства ускоренных испытаний скорости изменения параметра технического состояния (ПТС) подшипников электродвигателя для количественной оценки их спроса.

Объект исследования. Процесс планирования резерва ЗЭ на предприятиях по ремонту электродвигателей районного уровня и процесс ускоренных испытаний подшипников электродвигателей.

Предмет исследования. Закономерности, связывающие объем и момент поставок ЗЭ предприятиям районного уровня по ремонту электродвигателей со спросом на ЗЭ и экономическими показателями, а также скорость изменения ПТС подшипников электродвигателей в зависимости от изнашивающих факторов окружающей среды.

Научная новизна основных положений, выносимых

на защиту

1. Для условий ремонта на специализированных предприятиях районного уровня по восстановлению электродвигателей получены аналитические зависимости, связывающие экономические показатели, период и уровень пополнения склада основной номенклатурой и интенсивность спроса на нее с затратами, которые обусловлены:

- омертвлением денежных средств, вложенных в невостребованную в течение периода поставок основную номенклатуру;

- отчислением денежных средств в фонд заработной платы бездействующим рабочим в случае простоя ремонтного предприятия, вызванного недостаточностью созданного запаса обмоточного провода;

- штрафами, которые платит ремонтное предприятие в случае несвоевременного обслуживания потребителей.

2. На запасы основной номенклатуры получена функция затрат в единицу времени, которая приведена к виду, допускающему численную оптимизацию.

3. Разработана методика оптимизации резерва ЗЭ на специализированных предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей.

4. Разработаны технические средства для ускоренных испытаний скорости изменения ПТС подшипников электродвигателей при передаче крутящего момента с помощью муфты. Новизна этих средств подтверждена патентом РФ.

Практическая ценность работы и ее реализация

1. Внедрение разработанной методики оптимизации резерва ЗЭ на предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей сводит к минимуму экономические затраты, связанные с созданием этого резерва.

Л -Г Т и Г\Г\1 я

г. использование разраиотаннои для программы снижает

затраты времени на определение оптимальных параметров стратегии управления запасом обмоточного провода в зависимости от спроса и экономических показателей.

3. Разработанная экспериментальная установка позволяет на порядок, по сравнению с эксплуатационными наблюдениями, сократить сроки получения информации о скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя в зависимости от воздействия изнашивающих факторов окружающей среды.

4. Внедрение разработанной методики оптимизации резерва ЗЭ на предприятии «ИП Абрамов» Кетовского района Курганской области обеспечило годовой экономический эффект в размере 230 тысяч рублей в ценах 2007 года.

5. Материал теоретических и экспериментальных исследований по теме «Прогнозирование резерва ЗЭ специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК» используется в курсе лекций по дисциплине «Эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве»

Апробация. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и одобрены на 43 - 46, 48-й научно-технических конференциях Челябинского государственного агроинженерного университета (г. Челябинск, 2004 - 2007, 2009 гг.); на 19-й международной межвузовской школе-семинаре «Методы и средства технической диагностики» (г. Йошкар-Ола, 2006 г.); на 5-й международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергоснабжение в сельском хозяйстве» (г. Москва, ГНУ ВИЭСХ, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе две в изданиях, рекомендуемых ВАК, и один патент на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, включающего в себя 119 источников, и четырех приложений. Работа изложена на 152 страницах, в том числе 144 страницы основного текста; содержит 19 рисунков и 16 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, указаны цель, объект, предмет, научная новизна и практическая ценность исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, дана общая характеристика работы.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассмотрены возможные пути повышения эксплуатационной надежности электрооборудования с.-х. предприятий и представлен анализ сложившихся на сегодняшний день методов резервирования ЗЭ.

Работоспособность электродвигателей зависит от большого количества факторов. Поэтому повышение их эксплуатационной надежности требует системного подхода, который был впервые предложен Г.П. Ерошенко и получил дальнейшее развитие в работах В.А. Буторина. Согласно этому подходу обобщенный предмет теории эксплуатации можно представить в виде структурной схемы, согласно которой он включает в себя источник электроэнергии, электроприемник, технологический объект, службу эксплуатации и ремонтный завод (ИЭТСР). Место настоящей работы входит в подсистему «Ремонтный завод - электрооборудование» системы ИЭТСР и связано с разработкой документации по оптимизации резерва ЗЭ ремонтного предприятия.

Проблемой резервирования электрооборудования занимались H.H. Сырых, В.А. Буторин, JI.M. Рыбаков, О.И. Хомутов, И.А. Пясто-лова, Р.В. Банин, В.И. Силаев и др. Используемые в настоящее время на практике подходы к резервированию ЗЭ не лишены ряда недостатков.

Нормативный подход носит среднестатистический характер, поэтому не может учитывать конкретные условия эксплуатации электрооборудования отдельных хозяйств, районных и областных объединений, которые выражаются в различном спросе на ЗЭ.

При создании резерва ЗЭ, исходя из условия достаточности, задаются вероятностью того, что он не будет исчерпан в течение цикла поставок. Произвольный выбор этой вероятности экономически не оправдан. Величина созданного резерва ограничена затратами на хранение ЗЭ и упущенным доходом, который мог бы быть получен при вложении средств, омертвленных в невостребованных за цикл поставок ЗЭ. Вместе с тем недостаточное количество ЗЭ приводит к

материальным потерям из-за простоя ремонтного предприятия и несвоевременного обслуживания потребителей.

К ограничениям способа создания резерва на базе теории массового обслуживания относятся то, что такой подход применим к резервированию только однотипных изделий с известной интенсивностью отказа и восстановления, а также невозможность учитывать экономические условия, складывающиеся при обслуживании.

Наиболее перспективным представляется создание резерва ЗЭ на основе теории управления запасами. Вместе с тем аспекты оптимального резервирования ЗЭ для предприятий по ремонту электродвигателей в свете указанной теории разработаны недостаточно и требуют дальнейшего развития.

Во второй главе «Теоретические предпосылки оптимизации резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК» обоснован выбор наиболее рациональной для районных предприятий стратегии управления запасами. Получены аналитические выражения для отдельных составляющих затрат, связанных с оптимизацией основной номенклатуры, и на их основе найдена функция затрат в единицу времени. Рассмотрена оптимизация ЗЭ смежных номенклатур.

Спецификой предприятий по ремонту электродвигателей районного уровня является возможность выделения номенклатуры, которая в стоимостном исчислении является подавляющей. Такой номенклатурой является обмоточный провод. Это позволяет произвести строгую оптимизацию только для него, а смежные номенклатуры поставлять совместно с основной, с общим для всех периодом.

Наиболее рациональной стратегией управления запасом основной номенклатуры является стратегия, при которой склад пополняется до фиксированного уровня п в начале каждого фиксированного промежутка времени - периода Т поставок. Уровень и, пополнения склада /й смежной номенклатурой рассчитывается по формуле

(1)

где X,-, Я - интенсивности спроса на г'-ю смежную и основную номенклатуру соответственно.

В качестве модельных представлений принято, что поток заявок на ЗЭ, поступающий на пункт их хранения, является случайным пу-ассоновским процессом; система снабжения однокаскадная, с неисчерпаемым источником ЗЭ и мгновенным восполнением запаса. В

рамках принятой модели получены выражения для отдельных составляющих затрат на запасы основной номенклатуры.

Затраты на транспортировку Ьтр и хранение Ьхр обмоточного провода не являются случайными, т. к. их можно спланировать заранее. Они описываются следующими выражениями:

^тр ~ Стр' Аср=СхрТп, (2)

где Стр, Схр - стоимостные коэффициенты, которые определяются по данным бухучета.

Затраты Ь0 на омертвление денежных средств, вложенных в невостребованный за период поставок обмоточный провод, - величина случайная, т. к. зависит от случайного числа X заявок, поступивших на пункт хранения в течение периода:

где Св - потери от омертвления денежных средств, вложенных в одну условную деталь, под которой понимают 4,5 кг обмоточного провода, необходимого для одного условного ремонта, т. е. ремонта асинхронного электродвигателя мощностью 5,5 кВт; Сд - стоимость одной условной детали; Е - нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений в условиях сельского хозяйства.

Убытки Ь„р, вызванные возможным простоем ремонтного предприятия, связанные с отчислением денежных средств в фонд заработной платы простаивающим рабочим, также являются случайной величиной, т. к. зависят от случайного момента времени /„ подачи заявки на последнюю л-ю условную деталь. Убытки, вызванные простоем, описываются выражением:

где Спр - убыток, вызванный простоем предприятия в течение одних суток.

При несвоевременном обслуживании потребителей ремонтное предприятие выплачивает штраф, пропорциональный как времени задержки, так и количеству не переданных вовремя заказчику отремонтированных электродвигателей. Убытки Ьш, вызванные штрафными выплатами, определяются по формуле

(4)

О, Х<п

Сш(Г-/п+1), А-= л + 1 Сш(Т-1п+1) + Сш(Т-1п+2), Х = п + 2

- '„+1) + Си (Г - /п+2) + • • • + Сш (Т - гк), X = к где Сш - штраф за задержку одной условной единицы ремонта на одни сутки; (к - время поступления к-й заявки.

После сложных вычислений нами получены выражения для математических ожиданий случайных величин (3), (4) и (5):

М[Ь0] = Сс

ехр

:1п(1 + £)

,365

М[Ьш] = СшТ±{к-п)

к=0

м[ьпр]=спрт

к-п\\

с

1-

-1

к + п +1

п

2{к + \)_

к=о

где Рк, Р„ - вероятности Пуассона; РкЖе~*

Р =

(6)

(7)

(8)

(9)

к\ ' " п\ Подстановка выражений (2), (6), (7) и (8) для отдельных составляющих затрат, связанных с созданием резерва основной номенклатуры, в общую формулу для функции затрат в единицу времени:

+ О»)

приводит к функцию затрат в единицу времени на запасы основной номенклатуры в развернутом виде:

М[ь] = СхрП + ^ + £

ехр

:1п(1 + Е)

-1

+ С.

пр

1

ХТ ;

к=0

\365

*=о

1-

к + п + \ 2(к +1)

(П)

п-

Численная оптимизация функции затрат в виде (11) не представляется возможной из-за того, что третий член содержит сумму большого числа сложных по структуре слагаемых, а последний член представлен бесконечным рядом таких слагаемых. В результате сложных вычислений функцию (11) удалось привести к виду, допускающему численную оптимизацию:

М[Ь]-

Схрп + -

г

'тр ! ^д

ехр

365

1п(1 + Е)

(п-ЯТ)^Рк+ЛТР„

к=О

+с,

яР

+с„

ят

п

I

■ + и

*=о

(„ + П -1

\2ЯТ)

1

А=0 / 2

гшп.

Оптимальное управление запасом основной номенклатуры сводится к оптимизации функции (12) по двум переменным: периоду поставок Т и уровню пополнения склада п.

Таким образом, реализация разработанной методики оптимизации резерва ЗЭ на электроремонтных предприятиях районного уровня включает в себя следующие этапы: статистическую оценку спроса на основную номенклатуру; определение экономических показателей, входящих в функцию затрат (12) в качестве параметров на основании бухгалтерской документации ремонтного предприятия; оптимизацию целевой функции (12) с использованием программного обеспечения и по ее результатам оптимизацию резерва ЗЭ смежных номенклатур.

Для ремонтных предприятий представляет интерес возможность произвести оценку увеличения спроса на ЗЭ при увеличении количества обслуживаемых с.-х. объектов, не прибегая к накоплению статистических данных, что потребовало бы длительного времени.

Так как электроизоляционные материалы заменяются полностью при каждом капитальном ремонте, то увеличение спроса на обмоточный провод легко оценить исходя из количества вновь вводимого в эксплуатацию электрооборудования.

Этого нельзя сказать о подшипниках - второй по значимости в стоимостном исчислении номенклатуры, поскольку скорость их изнашивания, следовательно, и интенсивность отказов зависят от вида сочленения электродвигателя и рабочей машины. Удельный вес различных видов сочленения среди электродвигателей, эксплуатируемых в хозяйствах даже аналогичного профиля, может оказаться не одинаковым.

В работе получено выражение, описывающее интенсивность отказов подшипников в обследуемом хозяйстве при наличии информации об эксплуатации электродвигателей, предоставленной базовым хозяйством аналогичного профиля:

А, (13)

{МмУмКм/УкКк)+М/

где Ум, Ук - скорости изменения ПТС подшипников электродвигателей при наличии муфты и клиноременной передачи соответственно; К^, Кк — коэффициенты использования электродвигателей п™и наличии муфты и клиноременной передачи соответственно; пм, пк - количество электродвигателей в рассматриваемом хозяйстве, связанных с рабочей машиной соответственно с помощью муфты и клиноременной передачи; Ым, Ык - количество электродвигателей в базовом хозяйстве, соединенных с рабочей машиной с помощью муфты и клиноременной передачи соответственно; А - интенсивность отказов электродвигателей в базовом хозяйстве.

Отметим, что в выражение (13) входит скорость Ум изменения ПТС подшипников при сочленении электродвигателя и рабочей машины с помощью муфты, для оценки которой были проведены стендовые испытания.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» рассмотрены методика оценки экономических показателей, входящих в функцию затрат в качестве параметров; методика проверки предположения о том, что поток заявок на ЗЭ является пуассоновским случайным процессом; методика ускоренных стендовых испытаний по изучению влияния агрессивных факторов внешней среды на скорость изменения ПТС подшипников электродвигателя.

В функцию затрат (12) входят семь величин: Схр, Стр, Сд, Спр, Сш, Е, X, от значений которых зависят результаты ее оптимизации. Коэффициенты Схр и Стр могут быть определены по данным бухучета ремонтного предприятия. Коэффициент Сд равен стоимости 4,5 кг медного обмоточного провода, необходимого для восстановления обмотки статора одной условной единицы ремонта. Затраты Спр от простоя ремонтного предприятия в течение суток складываются из отчислений в фонд заработной платы бездействующим рабочим. Единственный метод оценки коэффициента Сш - детальный анализ финансовой и бухгалтерской документации обследуемого ремонтного предприятия. Значение коэффициента Е может быть определено из публикаций, связанных с экономической тематикой сельскохозяйственного производства.

Оценка интенсивности спроса X на запасы основной номенклатуры тесно связана с проверкой того, что поток заявок, поступающий на склад ремонтного предприятия является пуассоновским случайным

процессом. В основу проверки могут быть положены статистические данные годовых наблюдений за ремонтом электродвигателей на обследуемом предприятии. В качестве критерия согласия статистических опытных данных с выдвинутым предположением был выбран критерий х2 Пирсона. Интенсивность спроса X находилась из статистического ряда опытных данных.

Для оценки увеличения спроса на подшипники по формуле (13) необходимо знать скорость Ум изменения ПТС подшипников электродвигателя при передаче крутящего момента с помощью муфты. Для экспериментального изучения зависимости указанной скорости от комплексного влияния факторов окружающей среды был разработан стенд (рис. 1).

8 - поддон; 9 - вентилятор; 10 - камера; 11 - смотровое окно; 12 - калибровочные сита Рисунок 1 - Стенд для ускоренных испытаний скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя от агрессивных (Ьактооов внешней спелы

Стендовые испытания базировались на теории планирования эксперимента. В экспериментальных исследованиях по трению и износу наиболее распространены ортогональные центральные композицион-

ные планы (ОЦКП). Практика показала, что для большинства задач данного типа достаточно ограничиться аппроксимирующим полиномом второго порядка. Из литературных источников установлено, что к варьируемым факторам, влияющим на скорость изменения ПТС подшипников, относятся влажность и запыленность окружающей среды. Другие факторы фиксировались на постоянном уровне. Исходя из вышесказанного, при проведении эксперимента был реализован план ОЦКП второго порядка для двух факторов. Результатом стендовых испытаний явилась полиномиальная зависимость:

УМ=Ь0 + Ь,Х{ + Ь2Х2 + ЬпХи + ЬпХ? + Ъг2Х\, (14)

где Ь0, Ъ\, Ъг, Ъ\г, Ьи, Ь2г - коэффициенты регрессии (рассчитываются по итогам эксперимента); X - кодовые значения влажности и запыленности (безразмерные величины, изменяющиеся от -1 до +1, при изменении влажности и запыленности от минимального до максимального значения).

Обработка результатов стендовых испытаний производилась по общей методике, сформировавшейся в теории планирования эксперимента, которая включает три этапа: проверку воспроизводимости эксперимента; расчет коэффициентов "регрессии и оценку их значимости; проверку полученной зависимости на адекватность.

В четвертой главе «Результаты исследований и их анализ» представлены результаты оптимизации резервирования ЗЭ на примере районного предприятия по ремонту электродвигателей «ИП Абрамов» Кетовского р-на Курганской обл. и результаты ускоренных стендовых испытаний зависимости скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя от комплексного влияния изнашивающих факторов окружающей среды при передаче крутящего момента с помощью муфты.

Обработка статистических данных наблюдений за ремонтом электродвигателей на указанном выше предприятии показала, что спрос на обмоточный провод удовлетворительно описывается распределением Пуассона. По методике, описанной в третьей главе, определены интенсивность спроса на основную номенклатуру и экономические показатели, которые входят в целевую функцию (12) как параметры (табл. 1).

Данные табл. 1 являются исходными для оптимизации резерва основной номенклатуры. Из графика функции затрат на запасы обмоточного провода в единицу времени видно, что она имеет выраженный минимум (рис. 2). Численные расчеты показывают, что минимум

достигается при периоде поставок Т ~ 58 сут. и уровне пополнения склада п = 133 условным деталям, что соответствует 598 кг медного обмоточного провода. Поставка смежных номенклатур осуществляется с общим для них всех периодом, равным периоду поставок основной номенклатуры.

Таблица 1 - Параметры функции затрат на запасы обмоточного провода в единицу времени

Параметр г ^хр с тр Сд Е г ^пр с 1

Значение 1,3 9200 1400 0,15 8100 700 1,9

Размерность руб. сут. руб. руб. - руб. сут. руб. сут. сут."1

Ь, руб./сут.

Т. сут. И, у. д.

Рисунок 2 - График функции затрат на запасы обмоточного провода в единицу времени

Анализ технической и бухгалтерской документации ремонтного предприятия «ИП Абрамов» позволил определить интенсивность X,-спроса на наиболее значимые в стоимостном отношении сменные ЗЭ, для которых по формуле (1) были рассчитаны оптимальные уровни п1 пополнения ими склада.

При капитальном ремонте электроизоляционные материалы, как и обмоточный провод, полностью заменяются. Поэтому уровень пополнения склада электроизоляционными материалами равен произве-

дению их норм расхода в расчете на один условный ремонт на уровень пополнения склада обмоточным проводом, выраженный в условных деталях. Оптимальные уровни пополнения склада ЗЭ наиболее важными в стоимостном исчислении смежными номенклатурами приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Оптимальный уровень пополнения склада смежными номенклатурами

Сменные элементы Электроизоляционные материалы

Наименование 100 сут.-1 >Ь шт. Наименование Размерность Норма расхода на 100 условных ремонтов Уровень пополнения

Подшипники 18 13 Пазовый клин кг 10,0 13,3

Вентилятор 9,9 7 Пазовая изоляция м2 4,57 6,08

Подшипниковый 5,9 4 Лобовая изоляция м2 0,500 0,665

щит

Кожух 3,6 3 Изоляция выводов м 744 994

Клем-мная 3,8 3 Прокладки в лобовой м2 0,120 0,160

панель части

Как было показано во второй главе, в случае увеличения обслуживаемых электроремонтным предприятием с.-х. объектов оценку увеличения спроса на подшипники можно произвести по формуле (13). Для этого необходимо знать скорость Ум изменения ПТС подшипников электродвигателя при передаче крутящего момента с помощью муфты, которая изучалась нами экспериментально.

При проведении ускоренных стендовых испытаний подшипников были выбраны электродвигатели серии 6А80Б2УЗ, мощность которых является типичной в условиях с.-х. производства. Анализ литературных источников по содержанию влаги и пыли в основных видах

с.-х. помещений позволил определить уровни варьирования этих факторов при проведении эксперимента. Уровни варьирования приведены в табл. 3, в которой символами «+а», «-а» обозначены звездные точки.

Таблица 3 - Уровни варьирования изнашивающих факторов внешней среды при проведении стендовых испытаний

Фактор Код Уровни варьирования Полуинтервал варьирования

Верхний (+1) Сред ний (0) Нижний (-1) +а (+1) -а (-1)

Относительная влажность IV, % Хг 100 75 50 100 50 25

Содержание пыли С, г/м3 Х2 0,4 0,2 0 0,4 0 0,2

Полученная при реализации ОЦКП полиномиальная зависимость скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя от влажности и запыленности окружающей среды в кодированном и раскодированном виде описывается выражениями (15) и (16) соответственно. Обработка результатов эксперимента показала, что в соответствии с критерием Стьюдента коэффициент Ьп, описывающий квадратичный эффект влияния влажности, оказался незначимым:

Ум =(7,2 + 2,8*, + 2,\Х2+2,0Х}Х2 +1,0*22)х10"4, мкм/ч; (15) Ум =(з,7 + 0,032Ж-30С + 0,40ГС + 52С2)х1(Г\ мкм/ч. (16) Экспериментальные исследования позволили восполнить недостающие данные, необходимые для расчета по формуле (13) увеличения спроса на подшипники, при принятии на обслуживание электроремонтным предприятием нового с.-х. объекта.

Увеличение спроса рассмотрено на примере птицефабрики «Боровская» Кетовского района, Курганской области. За базовое предприятие была принята Челябинская птицефабрика. Информация об эксплуатации электродвигателей на этих птицефабриках, которая необходима для расчета по формуле (13) приведена в табл. 4.

Таблица 4 - Данные, необходимые для оценки увеличения спроса на подшипники при принятии на обслуживание птицефабрики «Боровская»

Челябинская птицефабрика Птицефабрика «Боровская»

-1 сут 1 г Ям » г "к пм пк Л* л*

0,395 3400 2100 720 380 0,5 0,3

Скорость Ук изменения ПТС подшипников электродвигателя при наличии клиноременной передачи была изучена ранее. Анализ публикаций показывает, что в различных видах с.-х. помещений отношение (Уд/Кк) отклоняется от своего среднего значения 0,79 на величину, не превышающую 10%, что не выходит за рамки погрешности эксперимента. Эта величина и использовалась при расчетах по формуле (13), по которой ожидаемое увеличение спроса на подшипники ДА71=0,072 сут.-1. Преимуществом такой оценки увеличения спроса на подшипники, при принятии на обслуживание электроремонтным предприятием «ИП Абрамов» птицефабрики «Боровская», является то, что она позволила избежать длительного, порядка года, накопления статистических данных по новому с.-х. объекту.

В пятой главе. «Экономическая эффективность результатов исследований» представлено выражение, позволяющее оценить ожидаемый экономический эффект Э от внедрения методики оптимизации резерва обмоточного провода на предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей:

Э = Тг {м[ф, ЛТ) - м[ф0пт, л0„и )}, (10)

где Тг=365; Т - период пополнения склада обмоточным проводом до введения методики оптимизации; Топт, попт - оптимальные период и уровень пополнения склада обмоточным проводом. Годовой экономический эффект от внедрения методики по оптимизации резерва ЗЭ на предприятии «ИП Абрамов» Кетовского районана Курганской области составил 230 тысяч рублей в ценах 2007 года.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана модель управления резервом ЗЭ предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей, включающая в себя: однокаскадную систему снабжения с мгновенным восполнением запаса и неисчерпаемым источником ЗЭ; случайный спрос, распределенный по закону Пуассона; периодическую стратегию управления резервом ЗЭ с фиксированным уровнем пополнения склада.

2. Получены аналитические зависимости, связывающие экономические показатели, спрос на основную номенклатуру, период и уровень пополнения ею склада с затратами, обусловленными ущербом от омертвления денежных средств и недостаточностью созданного запаса.

3. Исходя из полученных выражений, для отдельных составляющих затрат установлен вид функции затрат в единицу времени на запасы основной номенклатуры, которая приведена к виду, допускающему численную оптимизацию этой функции.

4. Разработана методика оптимизации резерва ЗЭ районных предприятий по ремонту электродвигателей, которая включает в себя оценку спроса и экономических показателей, отыскание оптимальных параметров стратегии управления запасом основной номенклатуры через оптимизацию функции затрат и поставку смежных номенклатур по системе кратных периодов.

5. Созданы технические средства, обеспечивающие воздействие изнашивающей способности среды с.-х. помещений, позволяющие на порядок, по сравнению с эксплуатационными наблюдениями, сократить время оценки скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя. Установлено, что в линейном приближении уровень влияния влажности воздуха, запыленности и совместного действия перечисленных факторов на скорость изменения ПТС подшипников сопоставим (¿1=2,8; Ь2=2,\ и ¿12=2,0); в случае квадратичных эффектов влияние влажности (¿ц=0,099) мало по сравнению с воздействием запыленности (¿22=1>0).

6. На основании установленной зависимости скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя от изнашивающих факторов окружающей среды с.-х. помещений получена оценка возрастания спроса на эти элементы при увеличении числа обслуживаемых ремонтным предприятием с.-х. объектов, которая позволяет избежать

сбора статистических данных по отказам указанных элементов на этих объектах.

7. Внедрение методики оптимизации резерва ЗЭ на районном предприятии по ремонту электродвигателей «ИП Абрамов» Кетов-ского района Курганской области позволило установить, что оптимальный уровень пополнения склада обмоточным проводом составляет 598 кг, а оптимальный период поставок 58 суток. Экономический эффект от-внедрения предложенной методики составил 230 тысяч рублей в ценах 2007 г.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК

1. Буторин, В. А. Приведение функции затрат на запасы электрооборудования к виду допускающему численную оптимизацию [Текст] / ВА. Буторин, И.Б. Царев // Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2006. - №2 - С. 11-12.

2. Буторин, В. А. Планирование запасов обмоточного провода на электроремонтных предприятиях районного уровня [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Техника в сельском хозяйстве. - 2008. - №3 -С. 21 -23.

Публикации в других изданиях

1. Буторин, В. А. Функция затрат на запасы в единицу времени электроремонтных предприятий при дискретном спросе [Текст] / В А. Буторин, И.Б. Царев // Вестник ЧГАУ. - 2003. - Т. 39. - С. 28 -33.

2. Буторин, В. А. Расчет затрат, вызванных простоем предприятий АПК по ремонту электродвигателей [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Вестник ЧГАУ. - 2004. - Т. 43. - С. 26 -22.

3. Буторин, В. А. Прогнозирование резерва запасных частей электрооборудования для ремонтных предприятий АПК [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев, Р.В. Банин // Материалы XLIII науч.-техн. конф. - Челябинск: ЧГАУ, 2004. - Ч. 2. - С. 235 - 238.

4. Буторин, В. А. Затраты, связанные с несвоевременным обслуживанием потребителей в системе электроремонтных предприятий АПК районного уровня [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Вестник ЧГАУ. - 2005. - Т. 44. - С. 35 -38.

5. Буторин, В. А. Оценка параметров стратегии резервирования запасов электроремонтных предприятий [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев II Электрификация сельского хозяйства: межвуз. науч. сб. -Уфа. - 2005. - Вып. 4. - С. 103 - 108.

6. Буторин, В. А. Оптимальные параметры стратегии управления запасами при детерминированном спросе как нулевое приближение к оптимальным параметрам при случайном спросе [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Достижения науки - агропромышленному

производству: материалы междунар. XLIV науч.-техн. конф. - Челябинск: ЧГАУ, 2005. - Ч. 2. - С. 199 - 203.

7. Буторин, В. А. Планирование запасов основной номенклатуры электроремонтных предприятий АПК районного уровня [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Достижения науки - агропромышленному производству: материалы юбил. XLV междунар. науч.-техн. конф. -Челябинск: ЧГАУ, 2006. - Ч. 2. - С. 159 - 162.

8. Буторин, В. А. Обеспечение энергосбережения путем оптимизации норм запасов предприятий по ремонту электродвигателей [Текст] / В.А. Буторин, И.Б. Царев, В.Н. Кутепов // Энергообеспечение и энергоснабжение в сельском хозяйстве: труды 5-й междунар. науч.-практ. конф. - М: ГНУ ВИЭСХ, 2006. - Ч. 3. - С. 392 - 396.

9. Патент 2277702 Российская Федерация, G01M 13/14. Стенд для испытаний подшипников электродвигателей на долговечность [Текст] / Банин Р.В., Буторин В.А., Царев И.Б.; заявитель и патентообладатель ЧГАУ. -№2005104197/11; заявл. 16.02.2005; опубл. 10.06.2006 бюл. №16.

10. Буторин, В. А. Оценка спроса на подшипники электродвигателей с использованием результатов стендовых испытаний / В.А. Буторин, И.Б. Царев // Достижения науки - агропромышленному производству: материалы XLVI междунар. науч-техн. конф. - Челябинск: ЧГАУ, 2007. - Ч. 2. - С. 180 - 184.

11. Приспособление для безразборного контроля радиального зазора подшипниковых узлов электродвигателей [Текст] / И.Б. Царев, М.А. Малышев // Информлисток ЦНТИ. - №83 - 0011 - 07. Челябинск, 2007.

12. Установка для изучения скорости изнашивания подшипниковых узлов электродвигателей [Текст] / И.Б. Царев // Информлисток ЦНТИ. - №83 - 0014 - 07. Челябинск, 2007.

13. Устройство для создания вращающегося усилия на подшипниковый узел электродвигателя [Текст] / И.Б. Царев // Информлисток ЦНТИ. - №83 - 0013 - 07. Челябинск, 2007.

14. Буторин, В. А. Оценка интенсивности спроса на элементы электрооборудования с использованием экспериментальных данных скорости изменения их параметров технического состояния [Текст] /

B.А. Буторин, И.Б. Царев, М.А. Малышев, Д.В. Буторин // Достижения науки - агропромышленному производству: материалы XLVIII междунар. науч.-техн. конф. - Челябинск: ЧГАУ, 2009. - Ч. 2. -

C.137-141.

Подписано в печать 13.03.2009 г. Формат 60*84 '/[б. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 273.

Отпечатано и сброшюровано в ООО «Полиграф-Мастер» 454902, г. Челябинск, ул. Академика Королева,26 тел.: (351) 281-01-64,281-01-65,281-01-66 E-mail: P-master78@mail.ru Государственная лицензия на издательскую деятельность ИД № 02758 от 04.09.2000 г. Государственная лицензия на полиграфичускую деятельность ПД № 11 -0092 от 17.11.2000 г.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Царев, Игорь Борисович

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Оптимизация резерва запасных элементов - важнейшее направление совершенствования системы технического обслуживания и ремонта электродвигателей.

1.2 Существующие методы расчета резерва запасных элементов

1.3 Выводы и задачи исследования.

Глава 2. Теоретические предпосылки оптимизации резерва запасных элементов предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК.

2.1 Выбор стратегии управления резервом запасных элементов

2.2 Оптимизация резерва основной номенклатуры.

2.2.1 Затраты, связанные с омертвлением денежных средств.

2.2.2. Затраты, связанные с несвоевременным обслуживанием потребителей.

2.2.3. Затраты, связанные с простоем.

2.2.4. Затраты на транспортировку и хранение.

2.2.5. Функция затрат в единицу времени на запасы основной номенклатуры.

2.2.6 Приведение целевой функции к виду, допускающему численную оптимизацию.

2.2.7. Выбор метода оптимизации целевой функции.

2.3. Оптимизация резерва запасных элементов смежных номенклатур и прогнозирование изменения спроса на запасные элементы.

2.3.1. Оптимизация резерва запасных элементов смежных номенклатур

2.3.2. Прогнозирование возрастания спроса на подшипники в связи с увеличением числа обслуживаемых электроремонтным предприятием сельскохозяйственных объектов

2.4 Выводы.

Глава 3. Методика экспериментальных исследований.

3.1 Методика оценки параметров, входящих в функцию затрат в единицу времени на запасы основной номенклатуры.

3.1.1 Методика оценки спроса.

3.1.2 Методика оценки экономических показателей

3.2 Методика оценки скорости изменения параметра технического состояния подшипников электродвигателя при передаче крутящего момента к рабочей машине с помощью муфты.

3.2.1 Выбор эксплуатационных факторов, влияющих на скорость изменения параметра технического состояния подшипников электродвигателя.

3.2.2 Выбор плана при проведении ускоренных стендовых испытаний подшипников электродвигателей.

3.2.3. Разработка стенда и выбор технических средств для ускоренного испытания подшипников электродвигателей.

3.2.4 Методика обработки результатов ускоренных стендовых испытаний подшипников электродвигателей.

3.3 Выводы.

Глава 4. Результаты исследования и их анализ

4.1. Результаты оптимизации резерва запасных элементов.

4.1.1 Результаты исследования спроса на основную номенклатуру

4.1.2 Результаты исследования экономических показателей.

4.1.3 Результаты оптимизации целевой функции.

4.2 Результаты стендовых испытаний подшипников электродвигателей.

4.2.1 Выбор условий проведения стендовых испытаний.

4.2.2 Результаты исследования скорости изменения параметра технического состояния подшипников электродвигателей.

4.3 Результаты оптимизации резерва запасных элементов смежных номенклатур и прогноза изменения спроса на запасные элементы.

4.3.1. Результаты оптимизации резерва запасных элементов смежных номенклатур.

4.3.2. Результаты оценки увеличения спроса на запасные элементы в связи с возрастанием обслуживаемых электроремонтным предприятием сельскохозяйственных объектов.

4.4. Выводы.

Глава 5. Экономическая эффективность результатов исследования.

5.1. Экономическая эффективность оптимизации резерва основной номенклатуры.

5.2. Экономическая эффективность оптимизации резерва смежных номенклатур.

5.3. Выводы.

Введение 2009 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Царев, Игорь Борисович

Актуальность. Электрификация и механизация являются основой материально-технической базы сельскохозяйственного производства. От надежности этой базы зависит бесперебойность и производительность многих технологических процессов, значительная часть которых оснащена электродвигателями.

Исследованию эксплуатационной надежности электродвигателей посвящено большое количество работ [8, 55, 57, 58, 72, 76, 78, 82, 102, 103, 104, 112]. Их анализ показывает, что ежегодно выходит из строя и направляется в ремонт от 10 % до 36 % парка электродвигателей. По данным [23, 36, 37, 43, 48, 52, 56, 62,63, 73, 76, 78, 84, 87, 93, 99, 102] их средний срок службы колеблется от двух до пяти лет, что значительно меньше запланированного.

Вышесказанное позволяет сделать вывод о низкой эксплуатационной надежности электродвигателей в условиях сельского хозяйства. Ввиду дефицита материальных средств, вкладываемых в АПК, возрастает роль системы планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания сельскохозяйственного электрооборудования (ППРЭсх), которая предусматривает проведение плановых мероприятий, к которым относятся техническое обслуживание, а также текущий и капитальный ремонт [96].

В реальных условиях сельского хозяйства капитальный ремонт не является плановым, а выполняется обычно по мере возникновения отказов, и его проведением, как правило, занимаются не электротехнические службы хозяйств, а специализированные электроремонтные предприятия.

Переход на рыночные отношения приводит к конкуренции ремонтных предприятий, которая требует повышения качества производимых работ.

Одним из приоритетных направлений по повышению эффективности работы предприятий по ремонту электродвигателей является совершенствование системы резервирования запасных элементов. При этом в условиях рыночных отношений на передний план выдвигаются экономические статьи расходов.

На настоящий момент сложилось несколько подходов к резервированию запасных элементов:

Нормативный, который опирается на документацию, регламентирующую резерв запасных частей через годовую норму их расхода на сто изделий электрооборудования [96]. Такой подход носит среднестатистический характер, в силу чего он не может учитывать конкретные условия эксплуатации электрооборудования отдельных хозяйств, районных и областных объединений, которые выражаются в различном спросе на запасы.

Подход, основанный на расчете количества запасных элементов, исходя из условия достаточности [77]. При этом подходе задаются вероятностью того, что созданный запас не будет исчерпан в течение цикла поставок. Величина такого резерва намного превышает средний спрос. Кроме того, отсутствует научно обоснованный уровень достаточности.

Создание резерва исходя из теории массового обслуживания [86, 104]. К ограничениям такого метода относится то, что он применим к резервированию только однотипных и восстанавливаемых изделий, для которых возможно указать интенсивность восстановления, а также неспособность учитывать экономические условия, складывающиеся при обслуживании.

Создание резерва на основе теории управления запасами, которая исходит из экономической оптимальности системы закупок, доставки, хранения запасных частей и ликвидации последствий возможной недообеспеченности потребителей.

Резерв запасных элементов призван обеспечить надежность функционирования технической системы. Чем больше резерв, тем выше надежность. Вместе с тем чрезмерное количество запаса может оказаться экономически не выгодным, так как ведет к омертвлению денежных средств. Баланс между двумя альтернативными аспектами проблемы позволяет осуществить оптимальное резервирование запасных элементов.

Таким образом, одним из направлений, позволяющих повысить эффективность функционирования электроремонтных предприятий, является разработка методики резервирования запасных элементов, которая находит наивыгоднейший компромисс между надежностью и экономической эффективностью ремонта электродвигателей.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2006 - 2010 гг. (Проблема IX. Научное обеспечение повышения машинно-технологического и энергетического потенциала сельского хозяйства России), одобренной президиумом РАСХН 16.11.06 и Межведомственным координационным советом по формированию и реализации программы 19.10.06.

Цель исследования. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта электродвигателей специализированными предприятиями районного уровня в АПК, путем оптимизации резерва запасных элементов, исходя из теории управления запасами.

Объект исследования. Процесс планирования резерва запасных элементов на предприятиях по ремонту электродвигателей районного уровня и процесс ускоренных испытаний подшипников электродвигателей.

Предмет исследования. Закономерности, связывающие объем и момент поставок запасных элементов предприятиям районного уровня по ремонту электродвигателей со спросом на запасные элементы и экономическими показателями, а также скорость изменения параметра технического состояния (ПТС) подшипников электродвигателей от изнашивающих факторов окружающей среды.

Научная новизна основных положений, выносимых на защиту

1. Для условий ремонта на специализированных предприятиях районного уровня по восстановлению электродвигателей получены аналитические зависимости, связывающие экономические показатели, период и уровень пополнения склада основной номенклатурой и интенсивность спроса на нее с затратами, которые обусловлены:

- омертвлением денежных средств, вложенных в невостребованную в течение периода поставок основную номенклатуру;

- отчислением денежных средств в фонд заработной платы бездействующим рабочим в случае простоя ремонтного предприятия, вызванного недостаточностью созданного запаса обмоточного провода;

- штрафами, которые платит ремонтное предприятие в случае несвоевременного обслуживания потребителей.

2. На запасы основной номенклатуры получена функция затрат в единицу времени, которая приведена к виду, допускающему численную оптимизацию.

3. Разработана методика оптимизации резерва запасных элементов на специализированных предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей.

4. Разработаны технические средства для ускоренных испытаний скорости изменения ПТС подшипников электродвигателей при передаче крутящего момента с помощью муфты. Новизна этих средств подтверждена патентом РФ.

Практическая ценность работы и ее реализация

1. Внедрение разработанной методики оптимизации резерва запасных элементов на предприятиях районного уровня по ремонту электродвигателей сводит к минимуму экономические затраты, связанные с созданием этого резерва.

2. Использование разработанной для ЭВМ программы снижает затраты времени на определение оптимальных параметров стратегии управления запасом обмоточного провода в зависимости от спроса и экономических показателей.

3. Разработанная экспериментальная установка позволяет на порядок, по сравнению с эксплуатационными наблюдениями, сократить сроки получения информации о скорости изменения ПТС подшипников электродвигателей в зависимости от воздействия изнашивающих факторов окружающей среды.

4. Внедрение разработанной методики оптимизации резерва запасных элементов на предприятии «ИП Абрамов» Кетовского района Курганской области обеспечило годовой экономический эффект в размере 230 тысяч рублей в ценах 2007 года.

5. Материал теоретических и экспериментальных исследований по теме «Прогнозирование резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК» используется в курсе лекций по дисциплине «Эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве».

Апробация. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и одобрены на 43 - 46, 48-й научно-технических конференциях Челябинского государственного агроин-женерного университета (г. Челябинск, 2004 - 2007, 2009 гг.); на 19-й международной межвузовской школе-семинаре «Методы и средства технической диагностики» (г. Йошкар-Ола, 2006 г.); на 5-й международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергоснабжение в сельском хозяйстве» (г. Москва, ГНУ ВИЭСХ, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе две в изданиях, рекомендуемых ВАК, и один патент на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, включающего в себя 119 источников, и четырех приложений. Работа изложена на 152 страницах, в том числе 144 страницы основного текста; содержит 19 рисунков и 16 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Прогнозирование резерва запасных элементов специализированных предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей в АПК"

Основные выводы

1. Разработана модель управления резервом запасных элементов предприятий районного уровня по ремонту электродвигателей, включающая в себя: однокаскадную систему снабжения с мгновенным восполнением запаса и неисчерпаемым источником запасных элементов; случайный спрос, распределенный по закону Пуассона; периодическую стратегию управления резервом запасных элементов с фиксированным уровнем пополнения склада.

2. Получены аналитические зависимости, связывающие экономические показатели, спрос на основную номенклатуру, период и уровень пополнения ею склада с затратами, обусловленными ущербом от омертвления денежных средств и недостаточностью созданного запаса.

3. Исходя из полученных выражений, для отдельных составляющих затрат установлен вид функции затрат в единицу времени на запасы основной номенклатуры, которая приведена к виду, допускающему численную оптимизацию этой функции.

4. Разработана методика оптимизации резерва запасных элементов районных предприятий по ремонту электродвигателей, которая включает в себя оценку спроса и экономических показателей, отыскание оптимальных параметров стратегии управления запасом основной номенклатуры через оптимизацию функции затрат и поставку смежных номенклатур по системе кратных периодов.

5. Созданы технические средства, обеспечивающие воздействие изнашивающей способности среды с.-х. помещений, позволяющие на порядок, по сравнению с эксплуатационными наблюдениями, сократить время оценки скорости изменения ПТС подшипников электродвигателя. Установлено, что в линейном приближении уровень влияния влажности воздуха, запыленности и совместного действия перечисленных факторов на скорость изменения ПТС подшипников сопоставим (bi=2,8; b2=2,1 и h\i~2,0); в случае квадратичных эффектов влияние влажности (6ц=0,099) мало по сравнению с воздействием запыленности ()•

6. На основании установленной зависимости скорости изменения ПТС подшипников электродвигателей от изнашивающих факторов окружающей среды сельскохозяйственных помещений получена оценка возрастания спроса на эти элементы при увеличении числа обслуживаемых ремонтным предприятием сельскохозяйственных объектов, которая позволяет избежать сбора статистических данных по отказам указанных элементов на этих объектах.

7. Внедрение методики оптимизации резерва запасных элементов на районном предприятии по ремонту электродвигателей «ИП Абрамов» Кетовского района Курганской области позволило установить, что оптимальный уровень пополнения склада обмоточным проводом составляет 598 кг, а оптимальный период поставок 58 суток. Экономический эффект от внедрения предложенной методики составил 230 тысяч рублей в ценах 2007 г.

Библиография Царев, Игорь Борисович, диссертация по теме Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

1. Алексеев А. Е. Конструкция электрических машин. М.: Госэнерго-издат, 1958. 427 с.

2. Алферов Т.К. Ремонтопригодность изделий. М.: Госстандарт, ВНИИКИ, 1979. Вып. 2. 40 с.

3. Анилович В.Я. Прогнозирование надежности тракторов. М.: Машиностроение, 1986. 335 с.

4. Афанасьев Н.А., Юсипов М.А. Система технического обслуживания и ремонта оборудования энергохозяйств промышленных предприятий (система ТОР ЭО). М.: Энергоатомиздат, 1989. 528 с.

5. Банин Р. В. Прогнозирование трудоемкости обслуживания и резерва запасных частей при эксплуатации электропроивовдов в птицеводстве.: Дис. .канд. техн. наук. Челябинск, 2002. 182 с.

6. Банин Р. В. Прогнозирование трудоемкости обслуживания и резерва запасных частей при эксплуатации электропроивовдов в птицеводстве.: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Челябинск, 2002. 23 с.

7. Большаков А. А. Исследование влияния среды животноводческих помещений основные характеристики изоляции электрических двигателей: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Челябинск, 1968, 21с.

8. Борисов Ю. С., Жемойдо Р.Е. Оценка технологического ущерба от отказов электрооборудования на животноводческих предприятиях // Тр. ин-та / ВИЭСХ. 1989. т. 72. с. 23-26

9. Борисов Ю. С. Организация ремонта и технического обслуживания. М.: Машиностроение, 1978. 360 с.

10. Ю.Борозинец В.Н., Тарасов В.И. Прогнозирование потребности в запасных частях к дождевальным машинам // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. № 8. С. 22-25.

11. П.Букан Дж., Кениксберг Э. Научное управление запасами. М.: наука, 1967. 423 с.

12. Булинская Е.В. Некоторые задачи оптимального управления запасами // Теория вероятностей и ее применение. М.: Госстандарт, 1964. Т. 9. С. 431-447.

13. Буторин В. А. Обеспечение работоспособности электрооборудования сельскохозяйственных предприятий: Дис. .докт. техн. наук. Челябинск, 2002. 302 с.

14. Буторин В. А. Обеспечение работоспособности электрооборудования сельскохозяйственных предприятий: Автореф. дис. .докт. техн. наук. Челябинск, 2002. 36 с.

15. Буторин В. А. Планирование запасов контактов пускозащитной аппаратуры //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000 . № 3. С. 14-16.

16. Буторин В. А. Прогнозирование ресурса подшипниковых узлов электродвигателей по результатам стендовых испытаний (на примере их работы в условиях животноводческих ферм): Дис. . канд. техн. наук. Челябинск, 1980. 196с.

17. Буторин В. А., Банин Р.В. Исследование спроса на запасные части для электроприводов в сельском хозяйстве // Вестник ЧГАУ. Челябинск, 2000. Т. 30. С. 85-90.

18. Буторин В. А., Пястолов А. А. Устройство для измерения износа подшипников. Полжительное решение от 29.05.78 г. по заявке № 2546491/27 ВНИИГПЭ.

19. Буторин В.А., Банин Р.В. Если износились элементы электроприводов // Сельский механизатор. 2001. №2. с.37.

20. Вентцель Е. С. Овчаров JI. А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1988. 480 с.

21. Вентцель Е. С. Овчаров Л. А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1991. 383 с.

22. Волков П.Н. Ремонтопригодность машин. М.: Машиностроение, 1975. 368 с.

23. Воронин Е.А. Исследование влияния режимов и условий эксплуатации на надежность электродвигателей в животноводческих помещениях / Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства. Вып. 3(58). ВИЭСХ, 1977. с.35-39.

24. Временная методика расчета потребности НВА и РЭН основного технологического оборудования отдельных отраслей промышленности. Харьков: ХПИ, 1979. 38с.

25. Глушков A.M. Исследование условий работы электрооборудования в сельскохозяйственных предприятиях Приморского края // Тр. ин-та ЧИМЭСХ. Челябинск, 1973. Вып. 83. с.55-63.

26. Голдобина Н. Н. Управление запасами средств производства. JT.: ЛфЭИ, 1991. 71 с.

27. Голенко Д. И. и др. Моделирование в технико-экономических системах (управление запасами). Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1975. 197 с.

28. Голикова Т. И., Панченко Л. А. Оптимальное планирование эксперимента. М.: Изд-во МГУ, 1975, Ч. 1. 164 с.

29. Голикова Т. И., Панченко Л. А., Фридман Н. 3. Каталог планов второго порядка. М.: Изд-во МГУ, 1975, Ч. 1. 387 с.

30. Гольдберг О.Д. Надежность электрических машин общепромышленного и бытового назначения. М.: Знание. 1976. 56с.

31. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения

32. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. М.: Издательство стандартов.

33. ГОСТ 21623-76. Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения. М.: Издательство стандартов.

34. ГОСТ 23660-79. Система технического обслуживания и ремонта техники. Обеспечение ремонтопригодности при разработке изделий. М.: Издательство стандартов.

35. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М: Изд. стандартов.

36. Грамматович Э.К. Исследование влияния режимов работы электродвигателей животноводческих ферм на срок их службы: Авто-реф. дисс . канд. техн. наук. Челябинск, 1975. 17с.

37. Данилов В.Н. Повышение эксплуатационной надежности электродвигателей, используемых в сельскохозяйственном производстве электронными средствами защиты: Дисс . д-ра техн. наук. Челябинск, 1990. 282 с.

38. Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Наука, 1964. 227 с.

39. Деро А. Р. Неполадки в работе асинхронного двигателя. Энергия, Л.: Энергия. 1976. 93 с.

40. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. 480 с.

41. Дунин-Барковский И. В., Смирнов Н. В. Теория вероятностей и математическая статистика в технике. М.: Гостехиздат, 1955, 344 с.

42. Евдокимов Ю А. Колесников В. И. Тетерин А. И. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа. М.: Наука, 1980. 228 с.

43. Егоров А.С. Исследование надежности электродвигателей, применяемый в условиях Сибири// Тр. ин-та /Всесоюзн. ин-т. энергетики сельск. хоз-ва. М.,1971. с. 106-108.

44. Егоров Е.Г. Современное состояние испытаний низковольтных аппаратов управления // Электротехника, 1998. №1. С. 6-8.

45. Ермолин Н.П., Жерихин И.П. Надежность электрических машин. Л.: Энергия, 1976. 248 с.

46. Ерошенко Г.П. Повышение эффективности эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве: Дис . Докт. техн. наук. Челябинск, 1984. 327 с.

47. Ерошенко Г.П., Коломиец А. П., Кондратьева Н. П., Медведысо Ю.А., Таранов М.А. Эксплуатация электрооборудования. М.: «КолосС», 2005. 592 с.

48. Изаков Ф. я. Планирование эксперимента и обработка опытных данных. Челябинск, 2003. 103 с.

49. Инютина К. В. Нормирование производственных запасов с применением математико-статистических методов. М.: Статистика, 1969. 112 с.

50. Казимир А.П., Керпелева И.Е. Прудников И.И. Повышение надежности электродвигателей// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1976. № 8, с.28-29.

51. Казимир А.П., Керпелева И.Е., Прудников И.И. О результатах обследования электродвигателей//Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1971. №9. с.44-45.

52. Карвовский Г.А. Влияние среды на электрооборудование. М.:Энергоиздат, 1964. 173с.

53. Карвовский Г.А. Электрооборудование и окружающая среда. Выбор и защита. М.: Энергоатомиздат, 1984. 280с.

54. Кожешник Я. Механика вращающихся электрических машин. М.: Госэнергоиздат, 1962. 288 с.

55. Корольков И.В., Королькова Л.И. Безотказность системы с заменами элементов запасными без восстановления // Вестник ЧГАУ. Челябинск, 1997. Т. 19. С. 5-14.

56. Королькова Л. И. Методы расчета показателей надежности сельскохозяйственной техники, производственных процессов ее ремонта и прогнозирования запасов: Дис. .докт. техн. наук. Челябинск, 2003. 316 с.

57. Костюк В.И. Исследование использования парка электродвигателей в сельком хозяйстве: Автореф. дис. . канд. техн. наук Челябинск, 1981. 18с.

58. Курбатова Г.С. Разработка и исследование методов оценки надежности электродвигателей сельскохозяйственного производства: Автореф. дис. . канд. техн. наук Челябинск, 1977, 25с

59. Лагуткин В. М., Соколов Р. Г. Оптимизация запасов средств производства. М.: Мысль, 1977. 245 с.

60. Лобашев Г.И., Кузьменко В.М. Условия эксплуатации электрооборудования на животноводческих фермах Южной степной зоны РСФСР//Тр. ин-та /ВНИИМЭСХ. 1969. вып12. с.24-27.

61. Мельников С. В., Алешкин В. Р. Рощин П. М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. 166 с.

62. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники./ВНИИЭСХ. 1998.219 с.

63. Методика разработки нормативов потребности в запасных частях и агрегатах к автомобилям, тракторам и с.-х. машинам на ре-монтно-эксплуатационные нужды. М.: ГОСНИТИ, 1974. 84 с.

64. Методика разработки нормативов потребности в запасных частях и сборочных единицах к с.-х. машинам на ремонтно-эксплуатационные нужды. М.: ГОСНИТИ, 1978. 43 с.

65. Микитьянцев С. Р., Голдобина Н. Н. Применение математических методов в управлении запасами. Л.: ЛфЭИ, 1982. 69 с.

66. Мишин И.С. Условия эксплуатации электрических двигателей на свинофермах и животноводческих комплексах//Тр. ин-та / ВХИ-ЗО. 1975. вып. 101.

67. Мусин A.M. Аварийные режимы асинхронных электродвигателей и способы их защиты. М.: Колос, 1979. 112с.

68. Мусин A.M. Пути повышения надежности электроприводов в сельском хозяйстве// Электротехника. 1978. №11. с.10-12.

69. Налимов В. В. Теория эксперимента. М., Наука, 1971г. 207с.

70. Налимов В. В., Голиова Т. И. Логические основания планирования эксперимента. М., Металлургия, 1976 г. 127 с.

71. Оськин С.В. Методы и средства повышения эксплуатационной эффективности асинхронных нерегулируемых электроприводов для кормоцехов и предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции: Дис . д-ра. техн. наук Челябинск, 1998. 379с.

72. Отраслевая методика по разработке нормативов потребности в резервном оборудовании и запасных частях для ремонтного обслуживания энергосистем. М.: ВНИИЭ, 1975. 21 с.

73. Панькин Н.В., Борисов Ю.С. Определение срока службы электродвигателей и пускозащитной аппаратуры на животноводческих фермах//Тр. ин-та /ВИЭСХ. М, 1979. т.48. с.55-63.

74. Патент РФ №2277702. Стенд для испытаний подшипников электродвигателей на долговечность / Банин Р. В., Буторин В. А., Царев И. Б.//БИ 2005 №16.

75. Поливанов С.Н., Сиротников Э.А., Франц В.Ф. Ремонтопригодность швейных машин: Справочное пособие. М.: Легпромбытиз-дат, 1989. 176 с.

76. Прудников А. П., Брычков Ю. А., Маричев О. И. Интегралы и ряды: элементарные функции. . М.: Наука,1981. 797 с.

77. Пружанский Л.Ю. Исследование методов испытаний на изнашивание. М.: Наука, 1978. 157с.

78. Прыгунов Ю.М., Новак В.А, Серый Г.П. Микроклимат животноводческих и птицеводческих зданий: Расчет и проектирование. Киев: Буд1вельник, 1986. 80с.

79. Пястолов А. А. Научные основы эксплуатации электросилового оборудования. М.: Колос, 1968. 192 с.

80. Пястолов А. А., Ерошенко Г. П. Эксплуатация электрооборудования. М.: Агропромиздат, 1990. 287 с.

81. Пястолова И. А. Повышение эксплуатационной надежности электрифицированных с.-х. процессов путем резервирования электродвигателей: Дис . канд. техн. наук. М., 1987. 240 с.

82. Пястолова И. А., Тлеуов А.Х. Анализ потока отказов электродвигателей в сельском хозяйстве//Повышение надежности работы электроустановок в сельском хозяйстве. Челябинск: ЧИМЭСХ, 1986. с.63-68.

83. Романов Э. А., Фомин В.И. Исследование условий работы электропривода в животноводческих фермах. //Тр. ин-та/ Великолукский СХИ. 1971. Вып.19. с.65-71.

84. Рубальский Г.В. Управление запасами при случайном спросе (модели с непрерывным временем). М.: Советское радио, 1977. 160 с.

85. Рыжиков Ю. И. Теория очередей и управление запасами. СПб.:Питер, 2001. 376 с.

86. Рыжиков Ю. И. Управление запасами. М.: Наука, 1969. 344 с.

87. Рязанов В. Е., Орлов JI.A. Защита электрооборудования свинарников-откормочников от коррозии// Техника в сельском хозяйстве. 1975. №8. с.19-24.

88. Рязанцев П. М., Шварчук П.Н. О повышении надежной работы асинхронных двигателей в сельском хозяйстве// Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. Ростов на Дону: Издательство Ростовского университета, 1974. с. 17-21.

89. Силаев В.И. Планирование запаса пускозащитной аппаратуры // Техника в сельском хозяйстве. 1997. № 5. С. 23-27.

90. Синягин Н. Н. Система планово-предупредительного ремонта оборудования и сетей промышленной энергетики. М.: Энергия, 1978. 408 с.

91. Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования с.-х. предприятий / Госагро-пром СССР. М.: Агропромиздат, 1987. 191 с.

92. Система планово-предупредительного ремонта оборудования металлургических заводов. М., 1976. 153 с.

93. Система технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования на предприятиях и в организациях Минводхоза СССР. Псков: СПТИ Псковоргмехводстрой, 1979.619 с.

94. Соловьев JI JI. Исследование влияния условий и режимов работы на долговечность электродвигателей в животноводстве Киргизии: Автореф. дисс . канд. техн. наук М.: 1978. 17 с.

95. Сотсков Б. С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. М.: Высшая школа, 1970. 270 с.

96. Справочник по системотехнике / Пер. с англ., под ред. А.В. Ши-лейко. М.: Советское радио, 1970. 688 с.

97. Сырых Н. Н. Эксплуатация сельских электроустановок. М.: Аг-ропромиздат, 1986. 225 с.

98. Сырых Н. Н., Калмыков С.А. Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования в сельскохозяйственном производстве. М.: Росагропромиздат, 1992. 128с.

99. Сырых Н.Н., Чекрыгин B.C., Калмыков С А. Техническое обслуживание электрооборудования в сельском хозяйстве. М.: Россельхозиздат, 1980. 224 с.

100. Табаков П.А. Обеспечение ремонтопригодности тракторов // Техника в сельском хозяйстве. 2001. № 5. С. 19-23.

101. Юб.Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. М.: Мир, 1984. Т. 2. 527 с.

102. Хедли Дж., Уайтин Г. Анализ систем управления запасами. М.: Наука, 1969. 511 с.

103. Хомутов О.И. Система технических средств и мероприятий повышения эксплуатационной надежности изоляции электродвигателей, используемых в сельскохозяйственном производстве: Дис . д-ра техн. наук Челябинск, 1990. 450с.

104. Царев И. Б. Малышев М. А. Приспособление для безразборного контроля радиального зазора подшипниковых узлов электродвигателей // Информлисток ЦНТИ, №83 0011 — 07. Челябинск, 2007.

105. Царев И. Б. Установка для изучения скорости изнашивания подшипниковых узлов электродвигателей // Информлисток ЦНТИ, №83 0014 - 07. Челябинск, 2007.

106. Царев И. Б. Устройство для создания вращающегося усилия на подшипниковый узел электродвигателя // Информлисток ЦНТИ №83 0013 - 07. Челябинск, 2007.

107. Чекрыгин B.C. Исследование эксплуатационной надежности асинхронных двигателей в условиях животноводческих ферм: Дисс . канд. техн. наук. М.,1980. 146с.

108. Шор Я. Б. Кузьмин Ф. Я. Таблицы анализа и контроля надежности. М.: Советское радио,1968. 284 с.

109. Щетина В.А., Лукинский B.C., Сергеев В.И. Снабжение запасными частями на автомобильном транспорте. М.: Транспорт, 1988. 112 с.

110. Электродвигатели асинхронные для вентиляции птицеводческих и животноводческих помещений серий АИ, 4А, Д, А02. Технические требования на капитальный ремонт. М., 1988. 35с.

111. Электродвигатели асинхронные серии 4А. Технические требования на капитальный ремонт. М., 1988. 91с

112. Электродвигатели Асинхронные. Нормы расхода материалов и метизов на капитальный ремонт. М.: ГОСНИТИ, 1988. 14 с.

113. Электродвигатели. Нормы расхода обмоточных и эмальпроводов на капитальный ремонт. М.: ГОСНИТИ, 1985. 7 с.

114. Wilson R.H. A scientific routine for siock control // Harward business review. V 13. 1934. № 1. P. 116-128.