Методические указания к дипломному проектированию для расчета экологоэкономического ущерба от загрязнения атмосферы вредными выбросами от самоходных дорожных машин: учебное пособие

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Ю.П. БАКАТИН, В.А. МАРКИЧЕВ, Ю.Н. РОСТОВЦЕВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к дипломному проектированию для расчета эколого-экономического ущерба от загрязнения атмосферы вредными выбросами самоходных дорожных машин

МОСКВА 2006

3

УДК 504.61:62:656.13 ББК 20.18 Бакатин Ю.П., Маркичев В.А., Ростовцев Ю.Н. Методические указания к дипломному проектированию для расчета экологоэкономического ущерба от загрязнения атмосферы вредными выбросами от самоходных дорожных машин: Учебное пособие/МАДИ (ГТУ).-М., 2006.- 37с. Рассмотрен методический подход к оценке ущерба от загрязнения атмосферы вредными выбросами при использовании самоходных дорожных машин (СДМ). В приложении приведены необходимые справочные сведения для определения расхода топлива СДМ, позаимствованные из СП-12-134-2001 [3]. Методические указания предназначены для студентов специальности 330200 «Защита окружающей среды». Кроме того, они могут быть использованы студентами других специальностей в дипломном проектировании при выполнении раздела «Производственная и экологическая безопасность», у которых темы дипломных проектов связаны с самоходными дорожными машинами. Область применения самой методики определения эколого-экономического ущерба значительно шире, чем ее применение в дипломном проектировании. Она может быть использована при поддержке принятия решения о предпочтении выбора моделей СДМ как при покупке техники, так и при формировании комплектов с учетом экологического и эколого-экономического ущерба. Участие авторов в составлении методических указаний определяется следующим образом: общая идея, структура, сведения по характеристикам и определению производительности СДМ, компоновка методических указаний – Ю.П.Бакатин, интерпретация методики оценки ущерба от СДМ – В.А. Маркичев, обработка результатов – Ю.Н. Ростовцев. Авторы выражают глубокую признательность профессору Рубайлову А.В. за предоставление свода правил Госстроя России СП12-134-2001. Без этого нормативного документа подготовить рукопись было бы весьма затруднительно. Авторы выражают благодарность студенту факультета дорожных и технологических машин Долгову Дмитрию за оказанную техническую помощь при подготовке рукописи.

Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет), 2006

4

Принятые сокращения: СДМ – самоходная дорожная машина; ДТ – дизельное топливо; НЕБ –неэтилированный бензин; СПГ –сжиженный природный газ; ГДТ –газо-дизельное топливо; ДВС – двигатель внутреннего сгорания. Условные обозначения основных параметров: Nе – номинальная мощность двигателя СДМ, кВт; qе – удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя г/кВт*ч; К – интегральный нормативный коэффициент изменения расхода топлива в зависимости от режимов загрузки двигателя; q – часовая норма расхода топлива, кг/маш.ч; Т – время работы (наработка) СДМ за расчетный период, маш.ч; Q – норма расхода топлива СДМ на планируемое время ее работы Т (маш.ч), л; Н – норма расхода топлива на доставку СДМ к месту работ, л; S – пробег к месту производства работ, км; Hs - норма расхода топлива базового автомобиля или специализированного транспортного средства, л; Н100 – норма расхода топлива на 100км пробега, установленная на каждую тонну увеличения массы по сравнению с массой базового автомобиля или специализированного средства: для ДВС, работающих на бензине, 2 л, для ДВС, работающих на ДТ, 1.3л, л/100км; G – масса СДМ, т; G0 – масса базового автомобиля или транспортного средства, т; П – производительность СДМ, м3/ч, м2/ч; Тр – продолжительность (время) работы СДМ, маш.ч; М – приведенная масса выбросов загрязняющих веществ от выхлопа СДМ, усл.т; Мпр- приведенная масса выбросов загрязняющих веществ от сжигания 1-й тонны топлива ДВС, усл.т/год; Кп,Кт– приведенный экологический ущерб от загрязнения атмосферы вредными выбросами СДМ, усл.т*ч/м3, усл.т/маш.ч; Fн–норматив экологического ущерба окружающей среде от вредных выбросов в атмосферу, образующихся при сжигании 1 тонны топлива, руб/усл.т; F–эколого-экономический ущерб от загрязнения атмосферы вредными выбросами при использовании СДМ за расчетный период, руб; Fудп (Fудт) – удельный эколого-экономический ущерб от загрязнения атмосферы вредными выбросами при использовании СДМ, руб*год/м3 (руб/маш.ч).

5

ВВЕДЕНИЕ Под самоходной дорожно-строительной машиной понимается любая самоходная техника, применяемая при строительстве, содержании и ремонте городских улиц и дорог. Ущерб окружающей среде оценивается с учетом условий ее эксплуатации и определяется за счет загрязнения атмосферы вредными выбросами от двигателя внутреннего сгорания. Самым распространенным типом двигателя, устанавливаемого на СДМ, является дизельный двигатель. Ряд специальных машин базируется на автомобилях с бензиновыми двигателями. На эксплуатационные предприятия начинает поступать техника, двигатели которых работают на газовом топливе (сжиженный природный газ) и комбинированном (газодизельное топливо: 80% сжиженный природный газ, 20% дизельное топливо). Для определения эколого-экономического ущерба исполнителю следует пройти следующие ступени (см. рис. 1). Необходимо знать (определить) производительность СДМ (или наработку в моточасах за расчетный период) Определить удельный расход топлива СДМ Установить норматив ущерба от загрязнения атмосферы вредными выбросами при сжигании топлива двигателями внутреннего сгорания в процессе работы СДМ Рассчитать величину удельного эколого-экономического ущерба Рис. 1. Совокупность действий по определению величины эколого-экономического ущерба при использовании СДМ Описанные совокупность и порядок действий могут быть осуществлены самостоятельно исполнителем, изучившим данное учебное пособие. Необходимые для расчета справочные данные приведены в приложениях.

6

1. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ САМОХОДНЫХ ДОРОЖНЫХ МАШИН 1.1. Обобщенная модель определения производительности самоходных дорожных машин Производительность является одним из важнейших параметров при формировании показателей эффективности самоходных дорожных машин. Формула для расчета производительности объединяет технико-эксплуатационные параметры машины и параметры, определяющие условия ее эксплуатации. Она является источником информации о функциональном назначении и полезности машин, а также информации, позволяющей оценить влияние на эффективность машины уровня организации работ, квалификации, физического и психологического состояния оператора. Анализ ряда технико-экономических показателей различного уровня, таких, как рентабельность, приведенные удельные затраты, выработка на одного рабочего, энерго-, материалоемкость и другие, не может быть выполнен без информации о производительности машины. Структура математических моделей для расчета производительности определяется конструкцией машины, условиями эксплуатации и характером организации работ[1]. Эксплуатационная производительность, наиболее близкая к фактической, учитывает объективные потери рабочего времени машины в течение смены, сезона или года (на техническое обслуживание, заправку топливом, холостые перемещения машины от места хранения к месту работы или от одного объекта работы к другому и т.п.). Часовая эксплуатационная производительность П = ПТ kв, где ПТ – техническая производительность, м3/ч; kВ — коэффициент использования машины по времени. Производительность (м3/ч) землеройно-транспортных машин в цикличном режиме рекомендуется определять по формуле: П = (3600qrkHkB)/k Р3tЦ), B

где qГ — объем перемещаемого грунта, м3; kн — коэффициент заполнения объема перемещаемого грунта; kР3 — коэффициент разрыхления грунта; tЦ — продолжительность цикла по разработке грунтов, с. Производительность автогрейдера в цикличном режиме П = (3600LFkB)/ tЦ, где L - длина участка, м; F - площадь сечения возводимой насыпи, м2. B

7

Продолжительность цикла tЦ землеройно-транспортных и других подобных машин определяется в общем случае суммой продолжительностей выполнения отдельных операций: n −1

t Ц = tK + ∑ t i 1

где tK — продолжительность операции копания или отделения стружки от массива, зависящая от продолжительности заглубления ножа и вырезания стружки, с; Σti — продолжительность выполнения остальных операций цикла, с. Продолжительность tК операции отделения стружки от массива определяется на основании зависимости, одинаковой практически для всех типов землеройно-транспортных машин. Составляющие времени на выполнение остальных операций цикла определяются типом машины и должны быть рассмотрены в зависимости от характера рабочего процесса землеройно-транспортной машины. Для бульдозерных агрегатов tЦ = tК + tТР + tХХ + tВСП , где tK — продолжительность отделения грунта от массива; tTР продолжительность перемещения грунта; tХХ — время, необходимое на холостой или обратный ход бульдозера; tВСП — продолжительность выполнения вспомогательных операций. Для автогрейдера в цикличном режиме работы tЦ = tК + tТР + tОПД + tВСП, где tТР — продолжительность операции перемещения грунта ножом в поперечном направлении, с; tОТД — продолжительность выполнения отделочных работ (разравнивание и планировка поверхности). Для скрепера tЦ = tК + tТР + tРАЗ + tХХ + tВСП, где tРАЗ - продолжительность разгрузки ковша. Эффективность использования землеройно-транспортной машины определяется ее способностью быстро выполнять комплекс операций по разработке грунтов различной прочности при минимальных ресурсозатратах. Этот процесс включает операцию копания продолжительностью tК с этапами заглубления отвала t3 в грунт и отделения грунта от массива tР : t K = t3 + tР . При разработке прочных грунтов наиболее важен этап заглубления, так как при медленном заглублении ножа в грунт производительность машины существенно падает. Это положение не учитывается при расчете производительности на основании су-

8

ществующих зависимостей. Расчет продолжительности операции резания, как это имеет место в существующих расчетах, не позволяет учесть продолжительность операции заглубления ножа в грунт. При этом практически процесс условно рассматривается в виде схемы работы ножа бульдозерного отвала из готового приямка. Анализ внедрения ножа в грунт и отделения грунта лобовой поверхностью ножа от массива показывает, что эти процессы не тождественны. При заглублении отвала в грунт давление, развиваемое основанием ножа, должно превышать предельную несущую способность грунта (предел линейного смятия грунта рЛ). При этом происходит смятие грунта. Грунт отделяется от массива в том случае, если сила давления лобовой поверхности ножа превышает предельное сопротивление сдвигу или отрыву грунта. Поэтому, несмотря на совместное протекание процессов, при расчете производительности целесообразно продолжительности операций заглубления отвала и отделения стружки от массива рассматривать отдельно. Выражение для полной продолжительности рабочего цикла землеройно-транспортной машины должно содержать в качестве первого слагаемого продолжительность операции заглубления ножа рабочего органа в грунт. Для бульдозера, автогрейдера, скрепера имеем: tЦ = kВСП /( t3 + tР +…) где kВСП — коэффициент, учитывающий продолжительность вспомогательных операций: kВСП = 1 + tВСП /( t3 + tР +…) . Величина kВСП = 1,2.. .1,25. Коэффициент kВСП при tз→ 0 стремится к выражению (1 +tВСП /(tР + ...)). При tз→∞, tц→∞ [1]. Для представления производительности в виде аналитической функции от основных технико-эксплуатационных параметров машины необходимо выразить путь и продолжительность каждой операции через определяющие эти величины параметры машины и условия эксплуатации. Продолжительность заглубления t3 определяется через технические параметры землеройно-транспортной машины и предел линейного смятия грунта: t3 = h/ ν3 , ν3 = N3 η/ WЗ , где h — средняя глубина резания, м; ν3 — скорость заглубления, м/с; N3 — мощность механизма заглубления, Вт; WЗ, — сопротивление заглублению, Н, η- КПД трансмиссии.

9

Сопротивление заглублению определяется несущей способностью грунта: WЗ = [РЛ] B3 или WЗ = [РЛ] kВB, где [РЛ] — предельная линейная несущая способность или предел линейного смятия грунта, МН/м; B3 – длина заглубляемого элемента (отвала, ножа, зуба и др.), м; (В3=kBB, где kB — коэффициент, определяющий длину участка ножа, заглубляемого в грунт: kВ = 0,5 ... 0,7 [1], В – длина отвала). Мощность механизма заглубления определяется действующей силой и скоростью механизма заглубления: N3 = P3vГЦ , P3 = kGG, где Р3 — сила заглубления, действующая на отвал, Н; νГЦ— вертикальная скорость заглубления отвала, равная скорости выдвижения штока гидроцилиндра, м/с; kG — коэффициент распределения веса бульдозера на отвал, kG = 0,6 ... 0,65[1]; G — вес бульдозера, Н. Следовательно: t3 = (h[PЛ]kBB)/(VГЦ ηkGG) = KРл(kBB/ηkGG), B

B

B

где KРл — размерный коэффициент, МН*с/м; KРл = h[Рл]/ VГЦ. Коэффициент KРл показывает, какое усилие надо приложить на единицу скорости заглубления отвала. Величина РЛ зависит от категории трудности разработки грунта. Для грунтов I - IV категории предел линейного смятия грунта составляет для средних грунтов 0,007 МН/м и для прочных до 0,02 МН/м. Скорость заглубления vГЦ изменяется в пределах 0,1. ..0,2 м/с. Коэффициент КPл = 0,07 ... 0,15 МН/(м/с) при h = 0,15 м, [Рл] = 0,02 МН/м, νГЦ= 0,02 ... 0,04 м/с[1]. 1.2. Производительность землеройно-транспортных машин Обобщенное выражение для экспертной оценки эксплуатационной производительности (м3/ч) землеройнотранспортных машин имеет вид [1]: П = kN/((k0(N/GB2))+(kikp)+(kjkTP.ГР)), где ki, kj — средние значения безразмерных коэффициентов, определяющих продолжительность цикла в зависимости от тягово-

10

сцепных свойств машины (ki) и условий эксплуатации (kj), kТР.ГР среднее значение удельной энергоемкости перемещения грунта и обратного хода, МПа; для бульдозера kТР.ГР=kqGl/В3; для автогрейдера kТР.ГР = L0KP/kBB; где L0 – путь перемещения грунта отвалом в поперечном направлении; для скрепера kТР.ГР = Gl/q. Величины k и k0, входящие в обобщенную зависимость, имеют конкретные значения для каждой машины и вычисляются по соответствующим формулам [1]. Например, для бульдозера: k = (3.6kHkBη)/(kPЗkВСП)МН*м/ч*кВт - размерный коэффициент, МН*м/ч*кВт k0 = 0.001kPлkqkB/kG МН2/кВт - размерный коэффициент, характеризующий условия заглубления МН2/кВт, где kq = 2tgpkH. Как видно из приведенной выше зависимости, величину производительности самоходной землеройно-транспортной машины можно определить, зная мощность ее двигателя, вес машины, и ряд других технических параметров и коэффициентов. B

B

B

Детерминированно-вероятностные зависимости для определения производительности землеройно-транспортных машин Выше в формулах производительности влияющие факторы приняты детерминированными. В действительности ряд параметров проявляются как вероятностные величины. Рассмотренные формулы приведены в форме записи, пригодной для определения производительности по нескольким известным параметрам машины: N, G, q, В. Для практических условий, если ставится задача анализа производительности в зависимости от одного из главных параметров, например, от мощности, необходимо учитывать, что другие параметры изменяются с изменением главного по определенным законам. Связи между параметрами в этом случае целесообразно устанавливать на базе статистического анализа информации о технических параметрах существующих машин, что позволяет при расчете производительности наряду с детерминированными, хорошо обоснованными закономерностями, учесть многолетний опыт производства машин, накопленный инженерной практикой. Для получения детерминированно-вероятностной формулы производительности в зависимости от одного из главных параметров машины — мощности N или веса G (см. выше), необходимо установить статистические закономерности изменения статистических величин:

11

N/G; 1/B2(B/q); G/B3(G/q) и других от соответствующего главного параметра. Регрессионные зависимости имеют вид: N/B = a1 + b1Nα1; N/B = a4 + b4Nα4 1/B2 = a2 + b2Nα2; 1/B2 = a5 + b5Nα5 G/B3 = a3 + b3Nα3; G/B3 = a6+b6Nα6 где аi, bi — размерные статистические коэффициенты; αi — безразмерные коэффициенты. Для средних и тяжелых бульдозеров с двигателем мощностью100 ... 180 кВт установлено, что коэффициенты а1, а2, а3, а4, a5, a6 можно принимать не зависящими от главных параметров, а коэффициенты b1, b2, b3, b4,b5,b6 приравнять к нулю. Производительность (м3/ч) бульдозера в зависимости от мощности установленного на машине двигателя, как главного параметра, можно рассчитать по формуле: П = kN/((k0a4a5) + (kб1kp) + (kqkб2a3l)). Выражение для производительности бульдозера в зависимости от веса (массы) машины, как главного параметра, имеет вид П = k0a4G/((k0a4a5) + (kб1kp) + (kqkб2a6l)), где kб; kб2 – безразмерные координаты, характеризующие тяговосцепные свойства движителя бульдозера, соответственно на этапе копания, и на этапах перемещения грунта и холостого хода. Для приближенных расчетов можно принимать а1 и a4 равными 600 ... 740 кВт/МН; а4 и а5 равными 0,03...0,04 1/м2; а3 и а6 равными 0,003 ... 0,0045 МН/м3 Для наиболее вероятных условий работы можно применять kб1 = kб2 = KT = 1.1…1.9 [1] Приведенные выше зависимости П=f(N) или П=f(G) можно использовать для определения производительности , если известно значение соответствующего аргумента. Аналогичные зависимости могут быть получены и для других землеройно-транспортных машин. Соответствующие статистические и вероятностные коэффициенты ai, bi, αi, k, k0, kР, kB, kG, kРЛ и другие должны быть определены для каждого типа машины и установленных условий эксплуатации.

12

Определение рациональных значений параметров землеройнотранспортных машин на этапе подбора оборудования Для расчета основных относительных технических параметров N/G, N/B, G/B, G/q, B/q и других можно использовать две методики [1]. Первая заключается в анализе целевых функций П, N/П, G/П, ПNm и других, полученных на основании рассмотренных выше положений. Функции анализируются на минимум и максимум по искомому параметру в заданных условиях эксплуатации с учетом ряда других ограничений[1]. Вторая методика заключается в установлении в существующей типоразмерной группе машин машины-эталона по показателям П, N/П, G/П, ПNm, с учетом того, что у лучшей машины, которая определяется как эталон, являются лучшими и другие параметры. Перспективные величины определяются экстраполированием[1]. Из приведённых формул следует, что производительность землеройно-транспортных машин увеличивается с ростом мощности двигателя (при соответствующем изменении других параметров), ростом отношения веса к длине отвала и коэффициента распределения веса на кромку отвала, а также с уменьшением удельного сопротивления копанию и сопротивления грунта заглублению в него отвала. Последняя величина снижается при уменьшении линейной несущей способности грунта, увеличении скорости заглубления, а также уменьшении длины ножа (отвала), погружаемой в грунт, и глубины резания. Анализ производительности П, обобщенного показателя эффективности ПNm и относительных энергоемкости N/П и материалоемкости G/П позволяет дополнить систему показателей эффективности землеройно-транспортных машин частными относительными величинами: N/G, N/B, G/B, G/q и др. Лучшие машины должны иметь большее значение величины G/B, что обеспечивает более быстрое заглубление ножа в грунт и сокращение продолжительности набора призмы или заполнения ковша, и большее значение N/B, что обеспечивает ускорение операции перемещения грунта к месту назначения. Величина G/q у лучшей машины должна быть меньше. Указанные рекомендации осуществляются в пределах возможной конструктивной реализации. Для каждого типоразмера машины и условий эксплуатации эти отношения должны иметь оптимальное значение. Оптимальное значение величин N/G, N/B, G/B устанавливается на основании анализа целевой функции ПNm, определяющей эконо-

13

мию энергетических и материальных затрат на единицу производительности. Целевые функции ПNm =f1(N/G), ПNm = f2(N/B) и ПNm= f3(G/B) имеют минимальные значения при определенных значениях аргументов[1]. Для скрепера и бульдозера оптимальное значение N/G, при котором показатель ПNm имеет минимальное значение, равно: (N/G)ОПТ = (kc1(б1)kp + kc2(б2)(Gl/q))B2/k0. Оптимальное значение N/B (N/B)ОПТ = (kc1(б1)kp + kc2(б2)(Gl/q))GB/k0. Оптимальное значение G/B получают делением второго выражения на первое. Анализ полученных формул показывает, что оптимальное значение величин N/G, N/B, G/B зависит от условий эксплуатации и ряда основных технических параметров машины. Оптимальное значение отношения N/G увеличивается с увеличением дальности транспортирования грунта, веса машины, прочности грунта и сопротивлений движению. Величина N/G уменьшается с ростом объема перемещаемого грунта и предельного напряжения линейного смятия грунта. Оптимальное значение отношения N/B растет с увеличением дальности транспортирования грунта и отношения G/q и уменьшается с ростом предельного напряжения линейного смятия грунта. Полученные зависимости позволяют установить оптимальные отношения N/G, N/B, G/B при проектировании новых машин или для существующих машин установить области их рационального использования при получении существенной экономии ресурсозатрат. Например, рациональная дальность перемещения грунта скрепером (l)рац = ((Nk0/GB2) - kc1kp)(q/Gkc2). Следовательно, при Nk0/GB2 > kc1 kp рациональная дальность перемещения грунта растет с увеличением вместимости ковша и отношения N/G и уменьшается с увеличением веса машины. Характеристики условий эксплуатации : l, kcl(бl) , kc2(б2), k0 и др. являются вероятностными величинами. В связи с этим, по мнению автора работы [1], возникает необходимость создания машин с адаптируемыми рабочими органами. Расчетные зависимости для определения производительности различных видов машин приведены в соответственных многочис-

14

ленных учебных и учебно-методических изданиях, например см. Горячев М.Г., Лугов С.В. «Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для расчета производительности машин по строительству, содержанию и ремонту городских улиц и автомобильных дорог» / МАДИ (ГТУ).– М., 2003. - 55с. 2. РАСХОД ТОПЛИВА САМОХОДНЫХ ДОРОЖНЫХ МАШИН Методика расчета индивидуальных норм расхода Затраты на топливо, расходуемое строительными и дорожными машинами, значительны и составляют 10—15% всех затрат на их эксплуатацию [2]. Поэтому экономное расходование топлива является одной из постоянных проблем эксплуатации строительных и дорожных машин. Экономия может быть достигнута планированием потребности в топливе на основе технически обоснованных норм его расхода. В настоящее время организация — предприятие, фирма и т. п., как правило, сама разрабатывает нормы расходы топлива на машины, имеющиеся в эксплуатации, и производит опытную проверку норм. Нормы утверждает руководитель (главный инженер) или вышестоящая организация. Для расчетов в качестве исходных могут быть использованы фактические данные организации, а также среднестатистические данные, приведенные в приложениях к Своду правил Госстроя России «Механизация строительства. Расчет расхода топлива на работу строительных и дорожных машин», утвержденных Постановлением № 124 от 18.12.2001 г. [3]. Основными составляющими нормирования расхода топлива являются расход топлива в единицу времени при номинальной мощности двигателя, нормативный интегральный коэффициент К, учитывающий особенности загрузки двигателя машин в период эксплуатации. Топливо расходуется на работу машины, на ее пробег (транспортирование) или на то и другое. Норма расхода топлива машины Q, л на планируемое время Т определяется по общепринятой формуле: Q = qT(1 + ДР) + Н*S (1 +ДТ)/100, где ДР, ДТ — обобщающие поправки на факторы, вызывающие дополнительный расход топлива при работе машины ДР и при ее пробеге (транспортировании) ДТ соответственно. Если необходимо определить расход топлива только машины, то правый член суммы приравнивается к нулю.

15

Рассмотрим составляющие этой формулы. Часовая норма расхода топлива машины q, кг/маш.-ч определяется по зависимости: q = qеNe K10-3, где 10-3 — переводной коэффициент граммов в килограммы. Параметры qе и Ne принимаются по эксплуатационным документам завода-изготовителя (паспорт, техническая характеристика, инструкция по эксплуатации и т. п.). Интегральный коэффициент К определяется: К=1,ОЗКВ КМКТМКИ, где 1,03 — коэффициент, учитывающий расход топлива на запуск и регулировку работы двигателя, а также ежесменное техническое обслуживание машин; КВ=0,15-0,94 — коэффициент использования двигателя по времени, при отсутствии фактических значений для данной организации принимается по указаниям табл. 1 (см. приложение1); КМ=0,2-0,94 — коэффициент использования мощности двигателя, при отсутствии фактических значений для данной организации принимается по указаниям табл. 1(см. приложение1); КТМ=0,95-1,28 — коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя КМ, определяется по табл. 2(см. приложение1); КИ=1-1,2 — коэффициент, учитывающий износ двигателя, определяется по табл. 3 (см. приложение1). Примечания [3]. 1. Коэффициенты разработаны на основе данных о фактических расходах топлива при выполнении машинами определенных объемов работ. 2. Пересчет индивидуальных норм расхода топлива СДМ из кг/маш.-ч в л/маш.-ч осуществляется по формуле: Q (л/маш.-ч) = Q (кг/маш.-ч) • К, где К = 1,21 для дизельного топлива, К= 1,35 для бензина. 3. Для перевода мощности, выраженной в киловаттах, в лошадиные силы пользуются коэффициентом 1,36, а лошадиной силы в киловатты — 0,735. 4. При необходимости пересчета расхода в условном топливе используется калорийный эквивалент Е, равный 1,45 для дизельного топлива и 1,49 для бензина. Результаты расчета часовых норм расхода топлива q машин рекомендуется свести в следующую форму (приложение 1, табл. 4).

16

Для ориентировочных расчетов можно использовать в качестве q среднестатистические типовые часовые нормы расхода qT, рекомендуемые ЦНИИОМТП или другими научно-исследовательскими организациями. Линейная норма расхода топлива машины Н определяется по формуле: Н = HS + Н100(G - G0), где HS — линейная норма расхода топлива базового автомобиля, машины или специализированного транспортного средства, л; Н100 — расход топлива на 100 км пробега, установленный на каждую тонну увеличения массы машины по сравнению с массой базового автомобиля или специализированного средства (для двигателей, работающих на бензине — 2л, для двигателей, работающих на дизельном топливе — 1,3 л); G — общая масса машины, т; G0 — масса базового автомобиля или транспортного средства, т. При наличии нескольких повышающих (понижающих) факторов индивидуальная норма расхода топлива устанавливается с учетом суммы или разности надбавок, выраженных обобщенным поправочным коэффициентом Д, который характеризует либо поправку ДР, либо поправку ДТ: Д=

n −1

∑

(+ Дi).

1

Значения Д приведены в табл. 5(см. приложение1). При работе в зимнее время (при среднесуточной температуре воздуха ниже 0°С) в расчеты вводятся поправки Дi=О.05 - 0,2. Климатические зоны и соответствующие им значения Д приведены в табл. 6 (см. приложение1). Для строительных машин на автомобильном шасси (автокраны, бурильные установки, автобетононасосы и др.) норму расхода топлива определяют только на работу оборудования, а норму расхода топлива на пробег автомобильного шасси принимают в соответствии с базовыми (линейными) нормами расхода бензина автомобилем с учетом специфических условий работы. Примечание [3] — На строительные машины на автомобильном шасси, изготовленные до 1997 года, базовые нормы расхода топлива установлены в Руководящем документе Р 3112194-0366-97 «Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте» (Минтранс России, Департамент автомобильного транспорта, Государственный НИИ автомобильного транспорта (НИИАТ), срок действия до 1 января 2001 года), на машины, изго-

17

товленные после 1997 года, базовые нормы расхода топлива рассчитываются и регламентируются НИИАТом. Индивидуальные нормы расхода топлива на эксплуатацию оборудования (генераторы, компрессоры, гидронасосы и другие агрегаты, работающие от двигателя внутреннего сгорания) принимают в размере 0,04 кг на каждый киловатт мощности двигателя за один час работы агрегатов. 3.УДЕЛЬНЫЙ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВРЕДНЫМИ ВЫБРОСАМИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ САМОХОДНЫХ ДОРОЖНЫХ МАШИН За критерий определения приведенного экологического ущерба можно взять отношение приведенной массы годового выброса загрязняющих веществ от выхлопа М к годовой производительности машины П или наработке машины Т. KП = М/П или КТ = М/Т

усл.т.ч. м3

,

усл.т. . маш.ч

Значение М определяется через МПР и расход топлива СДМ за расчетный период: М=МПР*Q. Удельный эколого-экономический ущерб определяется отношением экономического ущерба от загрязнения атмосферы вредными веществами (денежного эквивалента вреда окружающей среде) от вредных выбросов F к производительности П или наработке Т машины. Fп = F/П или FТ = F/Т

.

Значение F определяется через FН и расход топлива СДМ за расчетный период: F=FН*Q. Машина, обеспечивающая меньшее значение FП (FТ), более предпочтительна. Таким образом, могут сравниваться машины, модернизированные в соответствии с заданием на дипломный проект, с базовым образцом техники. 3.1. Обоснование нормативов эколого-экономического ущерба от сгорания 1 тонны топлива

18

Для данного обоснования использовалась “Временная типовая методика определения экономической эффективности природо- охранных мероприятий и оценка экономического ущерба, при-чиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды” [4]. Это единственная методика, которая была утверждена Госпланом, Госстроем и Академией наук СССР. На сегодняшний день еще известна методика предотвращенного экономического ущерба от сокращения выбросов, утвержденная Госэкологией РФ в1999 г. В экологической литературе более 80% ссылок приводится на первую методику. По второй методике полученные значения экономического ущерба в 2…5 раз ниже. Методика определения норматива экономического ущерба от загрязнения атмосферы валовыми выбросами: FH = γ· σ· f· МПР, где γ – нормирующая константа, переводящая уровень загрязнения территории в денежный эквивалент ( определяется на расчетный год: на 2004-2005г.г. γ= 40 руб/усл.т, на 2006г. γ= 80 руб/усл.т ); σ – показатель (безразмерный) относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха, зависящий от типа территории (курорты, санатории, заповедники σ = 10; пригородные зоны отдыха, садовые участки, центральные зоны городов σ = 8; территории промышленных предприятий σ = 4; леса σ = 0,2 – 0,02; пашни σ = 0,25 – 0,025 ); f - коэффициент (безразмерный), учитывающий характер рассеивания примеси в атмосфере (для СДМ f = 5); МПР – приведенная масса выброса загрязняющих веществ от сжигания 1 тонны топлива ДВС, усл.т: МПР = ∑Aimi, Аi – показатель относительной опасности (относительно окиси углерода) i-го вредного вещества, усл.т/т; mi – масса выбросов i – го вещества, т/год. Пример расчета величины FН, определяющей ущерб от загрязнения атмосферы при сжигании 1 тонны неэтилированного бензина, приведен в табл. 7 (приложение 1). Аналогичным образом рассчитывается величина FН от сжигания 1 тонны дизельного топлива (ДТ), сжатого природного газа (СПГ) и газодизельного топлива (ГДТ). В табл. 8 приложения 1 приведены значения FН для различных видов топлива.

19

3.2. Порядок расчета 1. Расчет объема работ (производительности) машины (механизма), (за час, сутки, месяц, год). 2. Расчет расхода топлива за выполненный объем работ или расчет выбросов вредных веществ (СО, СН, NOx и др.). 3. Расчет ЭУ от сгорания топлива или от вредных выбросов. 4. Расчет удельного ущерба на единицу объема работы (выработки) машины (механизма) или наработки. Заключение 1. Данные методические указания дают возможность студентудипломнику выполнить дополнительное сравнение собственной разработки с базовой техникой, используемой в техникоэкономическом анализе, по экологическим и экологоэкономическим показателям. 2. Методические указания позволяют установить машинуэталон в каждом типе и типоразмере СДМ, определяемую по минимуму экологического и эколого-экономического показателя. 3. В методических указаниях описан инструмент, позволяющий обоснованно отдавать предпочтение конкретной модели СДМ на уровне экологической и эколого-экономической оценки вариантов как при покупке техники, так и при формировании комплектов СДМ для выполнения заданного объема работ. 4. Методические указания могут быть использованы при экологической экспертизе СДМ.

ЛИТЕРАТУРА 1. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин, -М.: Машино- строение, 1994. - 432 с.

20

2. Колосков В.Н., Гутарев Ю.А., Корытов Ю.А. Нормирование расхода топлива при работе строительных и дорожных машин. //Механизация строительства, 2002, №4. 3. Механизация строительства. Расчет расхода топлива на работу строительных и дорожных машин.-М., СП 12-134-2001, Госстрой России, 2002. 4. Временная типовая методика определения экономической эффективности природоохранных мероприятий и оценка экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды – М., Экономика, 1986 Приложение 1 РАСХОД ТОПЛИВА: ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО НОРМИРОВАНИЮ, СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ Термины и определения Норма расхода топлива — плановая мера потребления топлива строительно-дорожной машиной на выполнение единицы работы или на единицу рабочего времени (машино-час) при использовании машин в условиях прогрессивной технологии и рациональной организации труда. Индивидуальная норма расхода топлива — норма расхода топлива машиной конкретной марки на производство единицы работы (продукции) или на единицу рабочего времени применительно к определенным условиям производства. Базовая (типовая) норма расхода топлива — индивидуальная норма расхода топлива машины на средних режимах потребления мощности, рациональном использовании сменного времени и без учета местных условий эксплуатации. Примечание — Базовые нормы, как правило, определяют на основе статистической обработки многолетних данных подконтрольной эксплуатации машин, в том числе о фактических расходах топлива при указанных выше условиях эксплуатации машин. Базовая(линейная) норма расхода топлива автомобиля — индивидуальная норма расхода топлива автомобиля, на базе которого создана строительно-дорожная машина, регламентирующая расход топлива в литрах на 100 км пробега автомобиля по определенному заданному маршруту без учета местных условий эксплуатации.

21

Технологическая (пооперационная) норма расхода топлива — индивидуальная норма расхода топлива на выполнение данного вида работы (операции), которая учитывает его расход на основные и вспомогательные технологические процессы производства работы (операции), расход на разогрев и пуск машин после технологических перерывов, а также технически и технологически неизбежные потери топлива при работе машин. Групповая норма расхода топлива- норма расхода топлива на парк машин предприятия (организации), необходимая для выполнения запланированного объема работ. Общепроизводственная норма расхода топлива — групповая норма расхода топлива, учитывающая расход топлива на основные и вспомогательные технологические процессы производства, а также на вспомогательные нужды, не связанные непосредственно с осуществлением технологического процесса. Общие положения • Нормирование расхода топлива производится для машин, эксплуатации которых организована согласно требованиям ГОСТ 25646 при использовании прогрессивной технологии строительных работ и рациональной организации труда. При нормировании не учитываются возможные затраты топлива, вызванные отступлением от принятой технологии, нарушением рационального режима работы, применением топлива, не предусмотренного заводом — изготовителем двигателя. • Расход топлива, не связанный непосредственно с работой машины (например, на ремонтно-хозяйственные нужды), нормируется отдельно. • Нормирование расхода топлива на работу машин производится раздельно по бензину и дизельному топливу. Нормы должны периодически пересматриваться с учетом достигнутых показателей расходования топлива, повышения внутрисменного использования машин по времени и мощности. • Нормы расхода топлива разрабатываются по номенклатуре и маркам (моделям) машин в соответствии с существующей классификацией машин по Общероссийскому классификатору продукции ОК 003-93. • Организация (предприятие, фирма и т.п.) разрабатывает, как правило, сама нормы расхода топлива на машины, имеющиеся в эксплуатации, и производит опытную проверку норм (в соответствии с разделом 6).

22

Нормы утверждает руководитель (главный инженер) организации или вышестоящая организация. • Исходной информацией для нормирования расхода топлива и расчета потребности в нем служат: ¾ данные эксплуатационных документов на машины и их силовые установки; ¾ нормативные показатели, характеризующие наиболее рациональные и эффективные условия работы машин (время внутрисменного использования, коэффициент загрузки двигателя по мощности, удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя, природно-климатические условия и др.); ¾ структура и численность парка строительных машин; ¾ объем и структура строительных работ (производства); ¾ показатели действующих стандартов на машины; ¾ отчетные данные о плановых и фактических расходах топлива за прошедшие годы (по маркам и видам машин, по видам работ и в целом по строительной организации); ¾ данные плана организационно-технических мероприятий по экономии топлива. • Нормы расхода топлива классифицируются: ¾ по степени укрупнения — на машину (индивидуальные) и на группу машин (групповые); ¾ по режиму работы — на работу оборудования и на транспортный режим (для осуществления транспортного процесса с учетом (или без учета) выполнения транспортной работы; Примечание. Данная классификация зависит от вида машин; землеройные машины (скреперы, автогрейдеры и т.п.); машины на базе автомобилей или пневмоколесных шасси, выполняющих работы либо в период стоянки (автокраны, автогидроподъемники, бурильные машины, автоцементовозы и т.п.), либо в период передвижения (автобетоносмесители, снегоочистители). ¾ по времени действия — на годовые, квартальные, на месяц, на декаду; ¾ по составу расходов — на технологические (пооперационные) и общепроизводственные; ¾ по уровням планирования для строительных ведомств и первичных организаций (УМ, ПМК, СМУ, ДСК и т.д.). • Для определения норм расхода топлива применяют расчетноаналитический, опытный и расчетно-статистический методы. ¾ Расчетно-аналитический метод основан на поэтапном расчете норм по элементам расхода топлива с учетом конструктивных

23

особенностей машин, технологии и организации выполнения строительных работ. Расчетно-аналитический метод применяют для определения как индивидуальных, так и групповых норм расхода топлива. ¾ Опытный метод заключается в экспериментальном определении в лабораторных или производственных условиях фактического удельного расхода топлива в режимах использования машин, предусмотренных технологическим процессом и инструкциями по эксплуатации. ¾ Опытный метод применяют в тех случаях, когда отсутствуют необходимые данные для расчета индивидуальных норм расхода топлива. ¾ Расчетно-статистический метод основан на анализе статистических данных о фактическом удельном расходе топлива за ряд предшествующих лет с учетом факторов, влияющих на его изменение. Метод применяют как исключение в тех случаях, когда невозможно использовать расчетно-аналитический и опытный методы. Проверка • Проверке подлежат индивидуальные нормы расхода топлива. • Проверку выполняет комиссия из не менее трех человек, утверждаемая, как правило, приказом по строительной организации. Председателем комиссии рекомендуется назначать представителя вышестоящей организации. В состав комиссии должен быть включен разработчик норм. • Проверку норм выполняют путем контрольных замеров фактического расхода топлива на работу машины в течение смены. Объем работы, выполняемый машиной в течение смены, должен соответствовать нормам выработки по технологическим картам или по проектам производства работ. Режим использования машины по времени и по мощности должен быть не ниже предусмотренного при расчете нормы расхода топлива. • Проверка включает: выбор и подготовку машины, инструктирование машинистов, выбор средств и методов контроля фактического расхода, подготовку формы технического протокола о проведении проверки, выполнение машиной рабочего процесса, обработку данных и анализ полученных результатов. • Проверку осуществляют на технически исправной машине, предварительно прошедшей техническое обслуживание и регулировку топливной аппаратуры в соответствии с требованиями инструкции

24

по эксплуатации и техническому обслуживанию. Регулируют работу топливной аппаратуры для обеспечения соответствия фактического часового расхода топлива величине часового расхода, приведенного в техническом паспорте машины. Перед проверкой необходимо обеспечить герметичность топливной системы, чтобы исключить потери топлива в результате утечек и получить наиболее достоверные данные контрольных замеров. Машины одной марки разбивают на три подгруппы: 1-я подгруппа — три машины, не прошедшие капитальный ремонт, с наработкой с начала эксплуатации не более 5 тыс. маш.-ч; 2-я подгруппа — три машины, прошедшие капитальный ремонт, но не отработавшие амортизационный срок службы; 3-я подгруппа — три машины, находящиеся в эксплуатации, но отработавшие свой амортизационный срок службы. В число испытуемых не должны входить машины, находящиеся в эксплуатационной обкатке. На машинах, участвующих в проверке норм, должны быть исправны все приборные средства контроля работы машины. • Машинисты, участвующие в проведении контрольных замеров, должны обладать опытом работы на машине данной марки. Машинисты-операторы землеройных машин должны пройти обучение согласно требованиям ГОСТ 27246. • Для замера контрольных расходов топлива в процессе проверки норм используются современные измерительные средства. В виде исключения можно применить мерную линейку. Шкала мерной линейки тарируется непосредственно для топливного бака конкретной испытуемой машины. При тарировании линейки и последующих контрольных замерах топлива на горловине бака (или любой другой удобной неподвижной поверхности машины) выбирают базу, помечают ее (например, краской) и располагают мерную линейку относительно этой базы, обеспечивая тем самым одинаковое положение линейки при замерах. Линейку опускают до упора на дно бака перпендикулярно к поверхности зеркала топлива в баке. Тарировка мерных линеек и топливных баков испытуемых машин производится в присутствии разработчика норм. Представитель разработчика инструктирует работников, осуществляющих тарировку, с целью соблюдения единых рациональных приемов проверки. • Перед началом проведения контрольных замеров испытуемую машину устанавливают на ровную горизонтальную площадку, заправляют топливом бак, после чего измеряют с помощью мерной линейки его количество. Данные замера и другие исходные данные заносят в протокол по установленной форме. Для ведения протоко-

25

ла контрольных замеров назначается инженерно-технический работник — один из членов комиссии строительной организации. • Замеры производят дважды: до начала работы и в конце рабочей смены. Общая продолжительность испытания одной машины – не менее трёх рабочих смен. При каждом замере расхода топлива выполняют не менее трёх измерений; среднее арифметическое значение принимают за действительное значение искомой величины. В случае, если в процессе проверки требуется дозаправка бака машины, необходимо произвести замер с записью в техническом протоколе уровня (объёма) оставшегося топлива перед дозаправкой и уровня после дозаправки. Таблица 1 Значения коэффициентов КР,КМКТМКИ, входящих в состав интегрального коэффициента К Коэффициент использования двигателей Наименование машины по време- по мощнони КР сти Км 1 2 3 1. Машины для земляных работ Экскаваторы одноковшовые: 1 – 2 размерные группы 0,86 0,6 3 – 4 размерные группы 0,9 0,5 Экскаваторы траншейные роторные и цеп0,88 0,5 ные Экскаваторы роторные с ковшом вместимостью, л, до : 50 0,88 0,5 100 0,94 0,5 Экскаваторы многоковшовые поперечного 0,88 0,5 копания карьерные Бульдозеры 0,86 0,4 Рыхлители на базе трактора 0,86 0,8 Скреперы 0,92 0,8 Автогрейдеры 0,9 0,5 Планировщики 0,9 0,4 Продолжение таблицы 1 1 2 3 2. Машины для ремонта и содержания дорожных покрытий

26

Машины маркировочные, асфальторазогре0,63 0,3 ватели Машины для очистки и разделки трещин 0,63 0,5 Машины для приготовления и распределе0,63 0,7 ния шламов, для устранения неровностей Машины для устройства полос уширения и 0,63 0,4 укрепления откосов 3.Снегоочистители Шнекороторные 0,77 0,6 Газоструйные 0,77 0,85 4. Машины для уплотнения грунтов и дорожных покрытий Катки 0,79 0,5 Машины трамбующие 0,42 0,27 Виброплиты 0,63 0,6 5. Машины и оборудование для дорожных покрытий Фрезы дорожные 0,6 0,6 Цементовозы-распределители 0,7 0,4 Машины грунтосмесительные, автогудронаторы, автобитумовозы

0,83

Асфальтоукладчики 0,78 Оборудование для армирования поперечных 0,6 швов в цементобетонном покрытии Машины для устройства шероховатых по0,63 верхностей Нарезчики швов 0,42 Установки асфальтосмесительные 0,6 6. Машины и оборудование для приготовления бетонных смесей Бетоносмесители цикличного действия: Стационарные вместимостью, л: до 500 0,8 св. 500 0,8 Передвижные вместимостью, л: до 500 0,6 св. 500 0,7 передвижные 0,2

1 стационарные

0,4 0,3 0,6 0,4 0,3 0,6

0,4 0,5 0,5 0,5 0,4

Продолжение таблицы 1 2 3 0,7 0,4

27

Автобетоносмесители, автобетоновозы, ав0,82 0,5 торастворовозы Дозаторы непрерывного действия и циклич0,9 0,5 ные Бетононасосы передвижные и стационарные 0,6 0,5 7. Вибромашины Вибраторы: общего назначения 0,2 0,9 глубинные 0,2 0,8 Вибропитатели 0,15 0,9 8. Краны, грузоподъемные устройства, погрузчики Краны стреловые автомобильные грузоподъемностью, т: до 10 0,74 0,25 св. 10 0,79 0,25 Краны стреловые пневмоколесные 0,9 0,35 Краны стреловые гусеничные 0,9 0,3 Погрузчики однаковшовые 0,86 0,3 9. Машины для свайных работ Шпунтовыдёргиватели 0,82 0,7 Шпунтопогружатели 0,82 0,3 Молоты дизельные, устройство для резки свай, погружатели вибрационные, установки 0,82 0,3 копровые 10. Дробильно-обогатительное оборудование Дробилки стационарные 0,82 0,6 Установки передвижные дробильносортировочные производительностью, м3/ч до 25 0,94 0,6 св. 25 0,94 0,7 Грохоты, питатели, транспортёры(конвейеры) 0,82 0,6 11. Машины мелиоративные Канавокопатели плужные и фрезерные, ка0,83 0,5 налоочистители Грейдер - элеваторы 0,85 0,5 Снаряды землесосные производительностью до 50 0,79 0,6 св. 50 0,68 0,5 Таблица 2

28

Значение коэффициента, учитывающего изменение расхода топлива КТМ при значениях коэффициента использования мощности двигателя КМ Тип двигателя

Ктм при значениях Км 0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Тракторные дизели

1,28

1,14

1,08

1,05

1,02

0,95

Автомобильные дизели

1,2

1,09

1,05

1,02

1,01

0,98

Бензиновые

1,08

1,04

1,03

1,02

1,01

1

Таблица 3 Значение коэффициента, учитывающего износ двигателя Ки при использовании ресурса двигателя, % Ки при использовании ресурса двигателя, %

Тип двигателя Дизельные Бензиновые

0—30

30—80

80—100

1 1

1,05 1,15

1,1 1,2 Таблица 4

Сводная таблица результатов Наименование машины 1

Характеристика двигателя Марка дизельмаши- ный Qе, Nе, или ны г/кВткарбю- кВт ч раторный 2 3 4 5

Нт КВ

КМ

КТМ

КИ

6

7

8

9

кг/ л/ маш. маш -ч .-ч 10

11

Таблица 5

29

Поправки, учитывающие дополнительный расход топлива Факторы, увеличивающие Значение поправочиндивидуальную норму расхода ного коэффициента топлива Д Обкатка новой машины Д1 0.05 Эксплуатация после капитального ремонта Д2 0,05 Внутригаражные расходы, перегоны, техничеД3 0,05-0,08 ское обслуживание и ремонт (кроме капитального), хранение машин Практическое обучение и стажировка персоСтесненные условия работы Перевозка грузов, требующих пониженных скоростей движения Работа в тяжелых дорожных условиях в период сезонной распутицы и повышенных снежных заносов Работа в горных местностях на высоте над уровнем моря, м: от 500 до 1500 от 1501 до 2001 от 2001 до 3000 св. 3000

Д4 Д5 Д6

0,10 0,10 0,10

Д7

0,10

Работа в зимнее время (при среднесуточной температуре воздуха ниже 0 °С): в южных районах страны* в северных районах страны* в районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к ним* в остальных районах страны*

Д9

Д8 0,05 0,10 0,20 0,30

0,05 0,15 0,20 0,10

* Предельные значения зимних надбавок к нормам расхода топлива в республиках, краях и областях России приведены в табл. 6 (см ниже). Примечание. Для машин, работающих на дизельном топливе, оснащенных пусковыми карбюраторными двигателями, расход бензина для запуска составляет 3 % в летнее время и 4,5 % в зимнее время индивидуальной нормы расхода дизельного топлива. Таблица 6

30

Предельные значения зимних надбавок к нормам расхода топлива в республиках, краях и областях России Срок Республики, края, области, входядействия Климащие в состав данной зоны(при прив течетическая менении зимних надбавок к нормам ние года, зона расхода топлива) мес. 1 1 2

2 Республика Дагестан, КабардиноБалкарская, Чеченская, Ингушская Республики Республика Северная Осетия, Краснодарский и Ставропольский края

Предельная величина надбав-ки , %

3

4

3

5,0

3

5,0

3

Белгородская, Калининградская, Ростовская области

4

7,0

4

Республика Калмыкия, Астраханская, Брянская, Воронежская, Волгоградская, Калужская, Курская, Липецкая, Орловская, Пензенская, Саратовская, Тамбовская, Самарская области

5

10,0

5

Республика Марий Эл, Республика Татарстан, Чувашская Республика,Владимирская,Ивановская,Тверская,Рязанская,Ленинградская,Московская,Тульская,Смоленс -кая,Новгородская,Псковская области

5

10,0

6

Республика Мордовия, Нижегородская, Вологодская, Костромская, Ульяновская, Ярославская области

5

10,0

Продолжение таблицы 6

31

1 7

8

9

10

11

12

2 Удмуртская республика, Курганская, Пермская, Свердловская, Челябинская области Республики Алтай, Башкортостан, Карелия, Хакасия, Алтайский, Красноярский, Приморский, Хабаровский край, Кировская, Новосибирская, Омская, Сахалинская, Тюменская, Еврейская автономная область Амурская, Камчатская, Кемеровская, Оренбургская области Республика Бурятия и Коми, Архангельская, Иркутская, Мурманская, Читинская области, острова Баренцева и Белого морей Республика Тыва, Таймырский, Ханты - Мансийский, Чукотский, Эвенкийский, Ямало-Ненецкий автономные округа, Магаданская область, острова моря Лаптевых Республика Саха, острова Ледовитого океана, Карского моря

3

4

5

10,0

5

12,0

6

15,0

6

15,0

6

18,0

7

20,0

Таблица 7

32

Расчет оценки экономического ущерба от сгорания 1 тонны неэтилированного бензина для условий Москвы (γ=40 руб./усл.т; σ = 8; f =5) Вещество CO СН NOx SO2 Сажа

mi, т/т.топлива 0,27 0,034 0,028 0,01 0,8*10-3

Аi

МПР=Ai mi

, руб./т

1 3,16 41,1 22 41,5

0.27 0.10744 1.1508 0.22 16.6*10-3 1.781

432 171,2 1842 352 52,8 Fн=2850 Таблица 8

Нормативы экономического ущерба FН от сгорания 1 тонны топлива, руб./т* Вид топлива

Город с высо-кой Город со Пригородные Ненаселенные территории, дороги и средней плотностью наσ =1 плотностью территории, селения, σ=2 числ. 1 млн и населения, выше, σ=8 числ. менее 1 млн, σ=4 НЭБ 2850 1425 712 356 ДТ 7053 3526 1763 882 3228 1614 807 404 ГДТ 80%СПГ 20% ДТ СПГ 2292 1146 573 286 *Значения нормативов экономического ущерба приведены на 2004-2005 годы. На 2006 расчетный год для γ необходимо дополнительно ввести множитель 2. Для последующих расчетных годов соавтор пособия В.А. Маркичев будет уточнять величину множителя. Значения Мi можно определить обратным счетом для различных условий σ, используя данные табл. 7 и 8. Приложение 2

33

ПРИМЕР РАСЧЕТА РАСХОДА ТОПЛИВА НА РАБОТУ МАШИНЫ Определим расход топлива для бульдозера на квартал. Исходные данные: планируется наработка бульдозера 500 маш.-ч; бульдозер работает в зимнее время в Челябинской области, коэффициент Д увеличения нормы расхода топлива — 0,1; бульдозер работает на высоте 1250 м над уровнем моря, коэффициент увеличения нормы расхода топлива — 0,05; норма расхода дизельного топлива на 1 маш.-ч работы бульдозера составляет 8,5 кг/маш.-ч. Обобщающая поправка ДР равна: Др=ΣДр=0,1 + 0,05 = 0,15. Расход топлива на расчетный период работы бульдозера: Q = qT • (1 + Др) = 8,5*500*(1 + 0,15) = 4887 кг. Проверку расчетных норм расхода топлива рекомендуется проводить, если в парке эксплуатируется более 10 машин одной марки (модели). Порядок и приемы контрольных замеров расхода топлива смотри в приложении 1.

Оглавление Принятые сокращения…………………………………………………..3

34

Условные обозначения основных параметров……………………..3 Введение…………………………………………………………………..4 1. Производительность самоходных дорожных машин…………..5 1.1.Обобщенная модель определения производительности самоходных дорожных машин………........................................5 1.2.Производительность землеройно-транспортных машин…………………………………………………………………….9 2. Расход топлива самоходных дорожных машин………………..12 3. Удельный эколого-экономический ущерб от загрязнения атмосферы вредными выбросами при использовании самоходных дорожных машин…………………………………….14 3.1. Обоснование нормативов эколого-экономического ущерба от сгорания 1 тонны топлива…...…………………………….....16 3.2. Порядок расчета………… ………………………………………..17 Заключение……………………………………………………………...17 Литература………………………………………………………...........18 Приложение 1. Расход топлива: термины и определения, общие положения по нормированию, справочные данные………………………………….18 Приложение 2.Пример расчета расхода топлива на работу машины.……………………………………………….31

Редактор Технический редактор

Ю.К. Фетисова Е. К. Евстратова

Подписано в печать Формат 60х84/16 Печать офсетная Усл. печ. Л. 2,32 Уч. –изд.л. 1,82 Тираж 300 экз. Заказ Цена 16 руб Ротапринт МАДИ(ГТУ). 125319, Москва, Ленинградский проспект., 64