CC BY
43
К негативным факторам относятся ограничение общей подвижности, неравномерность мышечной нагрузки, повышенная напряженность труда, обусловленная однообразием выполнения операций. При учете этого фактора работа сопровождается моральными и материальными потерями [2].
Взаимодействие человека и техники может быть достигнуто на основе системного выявления и использования тех связей, которые существуют реально между техникой и технологией производства с соответствующими условиями труда и реакцией на них работающего человека. В случае учета условий труда на здоровье человека и удобства управления техникой, следует рассматривать систему "человек - машина", все элементы которой взаимодействуют в единстве и согласовании физических и психических возможностей человека.
Рациональное сочетание возможностей человека, характеристик машины и соответственное распределение функций внутри системы существенно повышают ее эффективность и обуславливают оптимальное использование человеком техники в соответствии с ее назначением.
Системное рассмотрение нормирования механизированных полевых работ процессным подходом, учитывающим человеческий фактор, позволит правильно и эффективно использовать труд человека и работу машины.
Реализация процессного подхода будет способствовать оперативной деятельности функциональных подразделений, задействованных в нормировании механизированных полевых работ, эффективному использованию имеющихся ресурсов, своевременному выявлению несоответствий и упорядоченного их устранения, совершенствованию регламентирующей документации научно обоснованных норм.
Литература
1. Барам, Х.Г. Научные основы технического нормирования механизированных полевых работ / Х.Г. Барам. - М.: Колос, 1970. - 438 с.
2. Энергономика и безопасность труда / Л.П. Боброва-Голикова, О.М. Мальцева, Н.А. Коханова [и др.]. -М.: Машиностроение 1985. - 110 с.
3. Исикава, К. И снова о процессах / под ред. Г.Е. Герасимовой. - М., 2003. - 26 с.
4. Репин, В.В. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов / В.В. Репин, В.Г. Елиферов. - М.: Стандарты качества, 2004. - 120 с.
----------♦-------------
УДК 631.356.4.004 Н.И. Овчинникова, С.А. Юрьев
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМБАЙНОВ «ЕНИСЕЙ - 1200» И «DOMINATOR SL -108 MAXI», ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ В СИСТЕМЕ УБОРОЧНО-ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА
В статье процесс уборки зерновых прямым комбайнированием комбайнами «Енисей-1200 и «Dominator SL-108 MAXI» рассматривается как функционирование системы «человек - машина - среда - транспорт». Авторами предложена методика оценки производительности указанных комбайнов на основе анализа временных характеристик процесса, отнесенных к элементам системы.
Наиболее сложным и трудоемким процессом в общем комплексе работ по производству зерна является уборка урожая. А важнейшим направлением совершенствования зерноуборочных процессов и уменьшения периода уборочных работ - внедрение в производство новых и усовершенствованных технологий и машин. Такое возможно лишь при исследовании технологических процессов системным методом.
Любой технологический сельскохозяйственный процесс, в том числе и зерноуборочный, необходимо рассматривать комплексно, т.е. как систему «человек - машина - среда - транспорт» (Ч-М-С-Т) [1]. При этом машинно-тракторный агрегат, управляемый механизатором, целесообразно называть «биомашинным» сельскохозяйственным агрегатом (БМСА).
Одним из методологических направлений в статистических исследованиях по эффективности зерноуборочной системы является применение метода хронометражных наблюдений и поэлементного анализа
временных характеристик процесса. Данные исследования дают основание для выявления взаимосвязи дневной фактической производительности от функциональной надежности и её элементов. С этой целью в Иркутской ГСХА были проведены хронометражные исследования. Все наблюдения проводились в Иркутской области сотрудниками кафедры эксплуатации МТП, а также студентами 5 курса факультета механизации ИрГСХА. Условия экспериментирования показаны в табл. 1.
Таблица 1
Условия проведения хронометражных наблюдений
Марка комбайна Вид работы Количество хронокарт Убираемая культура Период наблюдений
«Енисей-1200» (Россия) Уборка зерновых, прямое комбайнирование 145 Пшеница 1996-2006 гг.
«Dominator SL-108 maxi» («Claas» Германия) Уборка зерновых, прямое комбайнирование 78 Пшеница Ячмень 2001-2006 гг.
В наблюдательном листе отмечались все необходимые данные, элементы времени смены в порядке последовательности их выполнения. При этом записывалась продолжительность рабочих ходов и поворотов, причина каждой остановки, подготовка агрегата, холостые переезды и т.д. Также в начале и по окончании смены замерялось наличие топлива, обработанная площадь, фактическая ширина захвата и условия работы (ширина захвата агрегата, рабочая скорость, длина гона, планы полей, норма выработки, время смены и т. д.). Наблюдения за каждой операцией и действиями механизатора осуществлялись с точностью до 5 секунд в соответствии с ГОСТ 28722-90 (СТ СЭВ 6944-89), ГОСТ 26026 по СТ СЭВ 292, СТ СЭВ 878 и др., которые регламентируют методы испытаний сельскохозяйственных машин. При таких исследованиях набирался статистический материал по изучаемым параметрам процесса для построения гистограмм, поиска законов распределения и выявления взаимосвязей исследуемых показателей функциональной надежности и модели производительности БМСА. После проведения экспериментов хронокарты обрабатывались на ЭВМ с помощью специально разработанной программы [1]. Для удобства обработки и использования программного обеспечения все технологические операции были зашифрованы. После ввода данных их обработки и получения результатов на распечатке проводился их анализ согласно задачам эксперимента.
При обработке данных учитывался баланс рабочего дня, который при функционировании системы уборочно-транспортного процесса запишется следующим образом [2]:
Тдн— tм-с + ^к+ Ь + tхп + + tх1 + tх2 + ^ + tу + ^ + Ъ)р+ tмту+ tф+ ^ + tр , (1)
где Ъ - продолжительность времени, ч:
tм-с - доставки механизатора от места отдыха до места работы; и - подготовки комбайна к работе; tз - заправки;
tхп - переезда от заправки до поля; и - подготовки поля; tх1 - поворотов;
tх2 - холостых переездов по полю;
Ъ - фактического технологического обслуживания;
- устранения технологических отказов; tу - технического обслуживания;
- устранения технических неисправностей;
^р - организационных мероприятий;
tмту - простоев по метеоусловиям;
tф - остановки по физиологическим потребностям;
и - контроля качества;
tр - основного чисто рабочего времени.
Приняв все непроизводительные элементы времени смены за отказы системы, будем считать отказы элементов «Ч-М-С-Т» независимыми. Тогда из баланса (1) можно записать:
Тч — tм-с+ tпк+ tпп+ 1ор+ Іф+ и Тм_ tу+ tн+ tпт+0,5(tх1+ tх2+ tхп) Тс— tмту Т т—1рзг+ ^)ж+0,5^х1+ tх2+ tхп) .
(2)
Между дневной производительностью и суммарной приведенной плотностью отказов системы установлена зависимость [1]:
36 8 тах ^ В (3)
дн
и (1 + 8)
где дтах - максимальная пропускная способность молотильного барабана, кг/с; 1в - время восстановления системы в работоспособное состояние, ч; и - урожайность убираемой зерновой культуры, ц/га; 5 - соломи-стость; у - суммарная приведенная плотность потока отказов системы, определяемая как:
у=ач +ам +ас +от, (4)
где ач, ом, ас, от - приведенные плотности потока отказов по элементам «Ч», «М», «С», «Т», равные:
а I = V Ц ; , (5)
где А (/ — ч, м, с, т) - интенсивности возникновения отказов по причинам элементов системы; у, - интенсив-
ности «восстановлений» работоспособного состояния системы по соответствующим причинам. Указанные интенсивности определяются по данным хронометражных наблюдений согласно формулам:
2 1 1
Л = =, А = =, (6)
ґ
где ^ (i — ч, м, с, т) - среднее время возникновения «отказов» и «восстановлений» работоспособности
системы по причине какого-либо из её элементов. Таким образом, получены выражения, которые учитывают взаимосвязи производительности комбайна и параметров его надежности функционирования.
Суммарная приведенная плотность потока отказов системы - параметр, характеризующий частоту возникновения отказов по различным причинам, «человек», «машина», «среда», «транспорт». Поэтому важно определить, как изменяется дневная фактическая производительность с его увеличением.
плотности потока отказов для комбайна «Енисей-1200»
Рис. 2. Зависимость дневной производительности от суммарной приведенной плотности потока отказов для комбайна «Dominator SL-108 maxi»
В результате обработки было выявлено, что между суммарной приведенной плотностью потока отказов и дневной производительностью имеются определенные взаимосвязи (рис. 1-2).
Из рисунков 1-2 видно, что с увеличением суммарной приведенной плотности потока отказов фактическая производительность снижается. Зависимость Wдн — %) - экспоненциальная (табл. 2).
Таблица 2
Параметры зависимостей P = ^ф), Wдн = fM
Функциональная зависимость Коэффициент корреляции Уравнение аппроксимации
Для зерноуборочного комбайна «Енисей-1200»
Ww= Пф) 0,7144 Wm = 25,651е - 0,4583ф
Для зерноуборочного комбайна «Dominator SL-10B maxi»
Ww= Пф) 0,7382 Wm = 44,7е - 0,446ф
На основе анализа выявлено, что для увеличения производительности как отечественных, так и зарубежных зерноуборочных комбайнов, необходимо увеличивать интенсивности восстановления работоспособности системы (|^), а, следовательно, по возможности снижать приведенные плотности потока отказов (а^. То есть напрашивается вывод, что эффективность функционирования зерноуборочной техники зависит от влияния всех составляющих, входящих в систему «человек - машина - среда - транспорт». Для ее повышения необходимо снижать простои по любым непроизводительным элементам времени и увеличивать коэффициент использования рабочего дня.
Литература
1. Терских, И.П. Надежность процесса уборки зерновых прямым комбайнированием: учеб. пособие / И.П. Терских, Н.И. Овчинникова, В.М. Вильчинский. - Иркутск, 2002. - 360 с.
2. Терских, И.П. Производительность машинно-тракторного агрегата и функциональная надежность технологического процесса: учеб. пособие / И.П. Терских, Н.И. Овчинникова. - Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2003.
- 102 с.
----------♦------------
