Абрамов А.Н., Тюрин Я.И. Научный руководитель: к.т.н., доцент Мандровский К.П.
Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)
Строительную область сложно представить без использования различной специальной техники, а экскаваторы являются одними из основных видов дорожно-строительных машин, широко применяющихся в строительной индустрии. Экскаваторы занимаются проведением землеройных работ, вырывают котлованы, а также занимаются проведением планировочных работ. Экскаватор-планировщик, являющийся универсальной землеройной машиной, пригоден для производства земляных работ любой сложности и характера. Данный вид техники широко используется для планирования откосов вдоль автомобильных дорог. В ходе выполнения экскаваторами-планировщиками таких видов работ, на дорогах общего пользования образуются массивные автомобильные заторы. Такие ситуации возникают ввиду несовершенства выполнения планировщиком требуемых рабочих операций - иными словами, машина работает медленно. Уменьшение продолжительности цикла путем внедрения автоматизации рабочих процессов позволит резко повысить производительность машины, а, следовательно, резко снизить образование заторов на дорогах и повысить их пропускную способность. Выше описанное можно представить блок-схемой на рис.1.
Рис. 1. Влияние продолжительности цикла на длину пробки (где t зап- время заполнения ковша, t пов - время на поворот загруженного ковша к месту выгрузки, t выг - время выгрузки ковша, t хол - время холостого хода, t ман - время маневрирования).
Оценка производительности
В процессе эксплуатации экскаватора-планировщика, постепенное изменение технического состояния комплекса или составляющих его машин, может привести к частичной или полной потере работоспособности системы. В процессе эксплуатации должен предусматриваться комплекс организационно-технических мероприятий, позволяющих сохранить систему в работоспособном состоянии и обеспечить выполнение технологического процесса в заданном объёме в установленные сроки. В практическом плане - поддержание работоспособности комплекса машин или отдельно взятой машины реализуется двумя путями: проведение профилактических работ - своевременное ТО и восстановление работоспособности системы своевременной заменой вышедших из строя элементов или оперативным ремонтом на месте. Основная цель ТО состоит в предупреждении и отдалении момента наступления предельного состояния машин. Это достигается двумя путями. Во-первых, предотвращением возможных отказов за счет предупредительного контроля. Во-вторых - путем уменьшения изменения параметров технического состояния и снижения износа деталей. В общем случае, ТО включает в себя - контроль, проверку и профилактику. Эксплуатационная производительность машины может быть вычислена по формуле:
где Пi- паспортная производительность машины при выполнении соответствующего вида работ.
Из формулы видно, что при отсутствии незапланированных остановок ( α =0) производительность или наработка в мото-часах данной машины на объекте будет максимальна.
Если на объекте задействовано m машин, то производительность всего комплекса может быть вычислена по формуле:
Величина αрезможет характеризовать нам суммарное отклонение от намеченных сроков завершения работ на объекте:
Данную ситуацию можно наглядно представить в виде графика на рис. 2. Значение ПэΣ характеризует нам реальную производительность комплекса в данном технологическом процессе. Отклонения αt, влияющие на итоговое значение, могут носить характер, зависящий от особенности эксплуатации машины, ее конструктивных особенностей, степени квалификации ее оператора и др. и напрямую влияют на продолжительность цикла. Внедрение автоматизированных систем позволит исключить возникновение или, хотя бы, уменьшить фактор их влияния на итоговую производительность.
Рис. 2. Влияние суммарного отклонения сроков завершения работ на производительность.
Выводы
Экскаватор-планировщик является незаменимой машиной при ее эксплуатации для планирования земляных откосов вдоль автомобильных дорог, однако, наблюдается заметное несовершенство выполнения требуемых рабочих операций, чем можно предсказать невысокую производительность машины и, как следствие, создание помех для пропускной способности на дорогах общего пользования. Используя предложенный метод, можно заранее, до начала эксплуатации машин, подготовить следующие решения: 1) Сформировать последовательность и объем ТО; 2) Оптимизировать параметры машины или рабочего оборудования, выявив, так называемое "слабое звено", требующее отдельного внимания в части обеспечения надежности и периодичности проверки его работоспособности; 3) Определить оптимальное, с точки зрения скорейшего завершения работ на конкретном объекте, количество и виды сменного оборудования или сформировать состав техники на объекте.
Литература
1. Абрамов А.Н. Метод оценки эффективности дорожно-строительных машин многоцелевого назначения с набором сменных рабочих органов. - Труды МАДИ, М.: 1984. - С. 34-38.
2. Сухарев Э.А. Теория эксплуатационной надежности машин. Учебное пособие. - УГАВХ, Ровно.: 1997. - 162 с.
|
