VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Любая машина, изготовленная в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, обладает номинальной функциональной результативностью, т. е. способностью давать такое количество полезной работы/продукции во времени, которое предусмотрено при ее создании. Однако при практическом использовании машины по назначению возникают обстоятельства, которые ограничивают условия выполнения технологической операции и при которых не удается полностью реализовать нормативную результативность и тем самым добиться эффективного использования машины.

В общем случае под эффективностью использования подразумевают отношение фактической результативности машины к ее номинальной результативности. Поэтому деятельность должностных лиц, занимающихся эксплуатацией машин, заключается в том, чтобы максимизировать эффективность их использования.

Номинальная результативность (выработка, продукция) машины в физических измерителях за заданный интервал времени определяется по формуле:

Пн=gнtн (1)

где g_н — номинальная (конструктивно-расчетная) производительность машины, единицы продукции за час;

t_н - номинальная продолжительность использования машины, ч.

Из-за негативного влияния различных факторов, как на саму машину, так и на использование ее во времени на заданном интервале оказывается меньше номинальной и составляет:

Практически реализуемая выработка машины П_ф

Пф=gнPgtнF(t) (2)

где P(g) - статистическая оценка (вероятность) доли номинальной производительности машины, реализуемой по назначению; 0 ≤ P(g) ≤ 1,0;

F(t) — статистическая оценка доли номинального интервала времени использования машины по назначению; 0 ≤ F(t) ≤ 1,0.

Основная задача эксплуатации любой единицы техники, заключается в применении к машине на интервале нормативного отрезка, например продолжительности смены, таких технических и организационных действий, которые максимизируют выражение (2). Но при этом следует учитывать, что максимизация выражения (2) может сопровождаться значительным ростом экономических издержек. Поэтому при выборе управляющих действий, влияющих на переменные P(g); F(t) необходимо учитывать ограничения, накладываемые на стоимость продукции, и максимизировать, например, удельную выработку единицы продукции на рубль затрат.

Следовательно, для максимизации удельной выработки машин необходимо знать причинные факторы увеличения или уменьшения значений переменных F(t) и Р(g) и выбирать технические и организационные способы воздействия на них. В соответствии с блок-схемой изображения эксплуатации машин как функциональной управляемой системы (см. рис. 1)

Рисунок 1 - Схематическое изображение эксплуатации машин как функциональной управляемой системы.

В представленной схеме прямоугольники верхнего ряда – блоки воздействия на факторы времени полезной работы машины; прямоугольники нижнего ряда – блоки воздействия на факторы производительности машины; линий обратных связей; критерии эффективности отдельных блоков, частей подсистемы и всей подсистемы.

Каждый блок определятся эксплуатационной характеристикой: 1 – срок работы машины; 2 – остановка машины для ТО или ремонта; 3 – Наличие эксплуатационных материалов для машины; 4 – простои машины из-за отсутствия или болезни оператора; 5 – простой машины из-за нарушения хода предшествующих операции; 6 – простой машины из-за метеорологических условии.

Суммарная реализуемая производительность какой-либо машины будет складываться теоретической (конструктивно-расчетной) производительности и общих факторов условии проведения работы и влияющих на использование машины во времени:

1) технологическая операция, на выполнение которой поставлена машина, соответствует целевому назначению и рабочим параметрам машины (назначение, соблюдение технологических работ, технологическая нагрузка);

2) оптимальные условия функционирования и работы машины;

3) соответствие условий технического состояния машины в допустимых пределах;

4) оптимальные условия управления машиной оператором;

5) обеспечение эксплуатационными и строительными материалами.

Каждый из данных компонентов производительности может изменяться случайным образом и для правильного определения ожидаемой производительности её рассматривают как величину случайную, зависящую от управляемых и неуправляемых случайных факторов. При этом определяется вероятность того, что производительность будет больше (меньше) наперед заданного числа, а также основные числовые характеристики распределения случайной величины. Так вероятность P(g) того, что какая-либо машина на единичном отрезке времени будет работать с производительностью не менее заданного значения g, можно выразить в следующем виде:

Pg=P1gP2g…Pmg=Пi=1mPi(g) ; (3)

где i – номера (от 1 до m), присвоенные названным ранее снижающим производительность машины случайным факторам; Pi(g) – вероятность того, что при действий только i-го случайного фактора производительность машины будет меньше g.

Таким образом, на основе статистических данных установим, что производительность машины меняется от независимых четырех случайных факторов. При этом вероятности того, что производительность машины будет не меньше g при действии этих факторов, соответственно: P1g=0,9; P2g=0,8 ; P2g=0,9; P2g=0,9. Соответственно, что вероятность работы машины с производительностью, не меньшей g составит Pg=0,7.

Анализ данной схемы и приведенный пример позволяет определить порядок и величину воздействия факторов на работу машины, и их последующую взаимосвязь между собой.Учитывая, что каждый элемент имеет фактор обратной связи, то изменение каждого блока может стать причиной увеличения вероятности отказа для последующих элементов системы.

Таким образом, для успешного использования дорожно-строительной техники и максимизации предельной выработки необходимо применять к машине на интервале нормативного отрезка, например продолжительности смены, таких технических и организационных действий, которые максимизируют практически реализуемую выработку машины и при этом значения экономических издержек должны стремиться к минимальным значениям

Список использованной литературы

1. Богомолов А.А. Технические основы создания машин. - Белгород: БГТУ им В.Г. Шухова, 2008.

2. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики // Электронная библиотека МГППУ URL: http://psychlib.ru/mgppu/MZE-2001/MEC-001.HTM# (дата обращения: 09.10.2012).

3. Cat Mining Tecnology URL: https://mining.cat.com/miningtechnology (дата обращения: 07.05.2013).

4. Капакулев А.В., Ильин М.Е., Маркеланец О.В. Эксплуатация строительных путевых и погрузочно-разгрузочных машин. – Москва.: “Транспорт”, 1991.

5. Рейш А.К. Повышение производительности одноковшовых экскаваторов. М.: Стройиздат, 1983.

Код для цитирования: Скопировать