Определение экономического эффекта от модернизации грузовой тележки модели 18-100

9.  Определение экономического эффекта от модернизации грузовой тележки модели 18-100

9.1. Состояние вопроса

На серийной грузовой тележке6 модели 18-100 установлены жесткие боковые скользуны с зазором. Указанные скользуны имеют следующие недостатки:

·  неравномерный износ контактирующих поверхностей боковых скользунов, что приводит к увеличению момента сопротивления поворота тележки относительно кузова и повышенным износам гребней колес и боковых гране рельсов в кривых;

·  склонность тележки 18-100 к извилистому движению с потерей устойчивости от схода колес с рельс;

·  склонность грузовых вагонов на тележках 18-100 к боковой качке (перевалке кузова) с кромочным опиранием пятника на подпятник и увеличенным износом контактирующих поверхностей.

Указанные выше недостатки серийной грузовой тележки модели 18-100 могут быть устранены или существенно уменьшены путем модернизации тележки с установкой упругих, упруго-катковых или других скользунов. Известно и испытано несколько вариантов отечественных конструкций упругих и катковых скользунов для тележки модели 18-100. Однако готовой  ко внедрению конструкции упруго-каткового скользуна в настоящее время нет.

 Поэтому для модернизации грузовой тележки модели 18-100 в данном дипломном проекте предлагается использовать шариковый скользун.

9.2.  Определение  величины экономического эффекта от модернизации тележки

При расчете использованы материалы ВНИИЖТ, ПКБЦВ МПС и планово-экономического отдела завода.

По данным компании «А.Стаки» стоимость вагонокомплекта упруго-катковых скользунов модели RU-ISB-12R с контактными планками модели RU-558-I6-I3 с учетом транспортных расходов и таможенных платежей, включая НДС составляет 403 доллара США или 12,5 тыс.руб.

Ввиду более простой конструкции, меньшей металлоемкости, исключения применения дорогостоящих материалов, более низкой зарплаты в России по сравнению с США и исключения других непроизводственных расходов, предлагается, что вагонокомплект данных скользунов данных скользунов будет стоить в 4 раза дешевле, то есть 3 тыс.руб.

Установка указанных деталей на надрессорные балки потребует дополнительных расходов до 10% от их стоимости. В результате общие первоначальные затраты на модернизацию одного грузового вагона составят 3300 руб. Корпус  данного скользуна рассчитан на весь срок службы вагона без каких-либо ремонтов и замен. Замена шарика и других стальных сменных деталей должна происходить через 1,5 млн.км или 15 лет эксплуатации. Таким образом сменные стальные детали, кроме корпуса скользуна, должны быть заменены один раз.
За срок службы вагона затраты на замену деталей шариковых скользунов составят половину стоимости всего скользуна (в расчете на один вагон). Итого, общие затраты на первоначальную установку шарикового скользуна при проведении модернизации вагона с последующим обслуживанием в течение 30 лет составляют З_I =3300+1650= 4950 тыс.руб.

Экономический  эффект от модернизации грузового вагона с установкой шариковых скользунов определяется от экономии затрат:

·  уменьшение износов пятникового узла;

·  уменьшение износов узла фрикционного гасителя колебаний;

·  уменьшение износов гребней колес колесных пар;

·  повышение безопасности движения порожних грузовых вагонов (уменьшение количества сходов порожних вагонов);

·  увеличение средне-технической скорости движения грузовых вагонов из-за увеличения максимально допустимой скорости;

·  уменьшение сопротивления движению грузовых вагонов из-за уменьшения извилистого движения в прямых участках пути;

·  уменьшение ущерба от повреждения груза при транспортировке из-за улучшения динамических качеств вагона;

·  уменьшение затрат на приобретение новых вагонов вследствие улучшения эксплуатационных характеристик существующего парка вагонов;

·  уменьшение затрат на техническое обслуживание грузовых вагонов из-за уменьшения плановых и отцепочных ремонтов, и уменьшение затрат на контроль технического состояния вагона по зазорам в боковых скользунах в эксплуатации.

Определим каждую из составляющих экономического эффекта в отдельности. Эффект от уменьшения износов пятникового узла за срок службы вагона составит:

Э₁= n₁· (Э₁₁- Э₁₁/К₁),

где n₁=2 – количество пятниковых узлов на вагоне;

Э₁₁ – затраты на ремонт подпятника за срок службы вагона;

К₁=2 – коэффициент увеличения срока службы подпятника при установке шариковых скользунов.

Э_II=(86+43)·6=1374 руб., 

где 186 руб. – стоимость  износостойкого элемента;

 43 руб. – стоимость замены износостойкого элемента;

6 – количество ремонтов подпятника за срок службы вагона.

Э_I = 2·(1374 – 1374 / 2)=1374 руб.

Экономический эффект от уменьшения износов фрикционного гасителя колебаний составит:

Э₂ = n₂ · (Э_2I - Э_2I  / К₂)

где  n₂ = 8 – количество фрикционных гасителей в вагоне;

Э_2I  – расходы на ремонт фрикционного гасителя за срок службы вагона;

К₂ – 1,5 – коэффициент увеличения долговечности фрикционного гасителя при установке шариковых скользунов.

Э_2I = 486 · 15 + 62 · 6 + 119 · 2 = 7900 руб.,

где  486 руб. – стоимость нового клина, который заменяется через каждые 2 года, то есть за срок службы вагона не менее 15 раз;

62 руб. – стоимость подвижной фрикционной планки, которая заменяется через каждые 5 лет;

Таких замен за срок службы вагона будет 6.

119 руб. – стоимость неподвижной фрикционной планки, которая за срок службы вагона заменяется 2 раза.

Э₂ = 8 · (7900 – 7900 /1,5) =21070 руб.

Экономический эффект от уменьшения износов гребней колес колесных пар за срок службы вагона составит:

Э₃ = n₃· (Э_ЗI - Э_ЗI / К₃),

где  n₃ = 4 – количество колесных пар в вагоне;

Э_ЗI – затраты на обточку колесной пары и приобретение новых колес (центров) взамен изношенных;

К₃ – коэффициент увеличения срока службы колесной пары по износу гребней колес из-за установки на вагоне шариковых скользунов.

Опыт эксплуатации вагонных колесных пар показывает, что колесная пара поступает на обточку в среднем 2 раза в год, то есть через 0,5 года.

При отсутствии наплавки гребней колесный центр списывается по тонкомерному ободу после 4-х обточек, то есть через 2 года эксплуатации. При наплавленных гребнях колесный центр в среднем списывается после 17 обточек, то есть через 8,5 лет эксплуатации.

За 30 лет (срок службы вагона) ненаплавленные колесные центры заменяются 15 раз, а наплавленные – 3,5 раза. Один колесный центр стоит 10215 руб. С учетом расходов на монтаж и демонтаж центров, формирования колесных пар и тележек (10% от стоимости центров) расходы на замену колесных центров для одной колесной пары составят:

1,1 · 2 · 15 · 10215 руб. = 337095 руб. (без наплавки)

1,1 · 2 · 35 · 10215 руб. = 78655 руб. (с наплавкой)

Расходы на обточку одной колесной пары без наплавки составляют в среднем 1250 руб., с наплавкой – 2500 руб. Количество обточек за срок службы вагона составляет 60 раз. Общие затраты на обточки колесных пар и замены колесных центров за срок службы вагона (в расчете на одну колесную пару) составят:

337095 + 1250 · 60 = 412095 руб. (без наплавки)

78655 + 2500  ·   60 = 228655 руб. (с наплавкой)

В случае установки на вагон шариковых скользунов за счет существенного уменьшения виляния вагона в прямых участках пути и регламентированного момента трения между тележкой и кузовом в кривых участках можно ожидать уменьшения износа гребней колесных пар на 5% (К_З=1,05).

 Э_З = 4 ·  (412095 – 412095 /1,05) = 228655 руб. (без наплавки)

 Э_З = 4 ·  (228655 – 228655 /1,05) = 43650 руб. (без наплавки)

Учитывая, что в  настоящее время большинство колесных пар наплавляется, принимаем Э_З = 43650 руб.

Таким образом, общий экономический эффект от установки на вагоне боковых шариковых скользунов за срок службы вагона составит:

Э = Э_I + Э₂ + Э_З - Э₁  = 1374 + 21700 + 43650 – 4950 = 61775 руб.

Приведенный расчет показывает, что установка боковых шариковых скользунов на грузовых вагонах позволяет получить экономический эффект на уменьшении износов деталей и узлов самого вагона.

Возможность увеличения средне-технической скорости движения грузовых поездов,  повышение безопасности движения вагонов, уменьшение затрат на техническое обслуживание вагонов в эксплуатации, уменьшение затрат на приобретение новых вагонов вследствие улучшения эксплуатационных характеристик существующего парка вагонов, экономия затрат на тягу поездов (уменьшение сопротивления движению) позволяют значительно увеличить приведенный выше экономический эффект от установки на вагон шариковых боковых скользунов.