CC BY
6
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ OPERATION BIGGER VEHICLE
УДК 621.879.3/027.45
ОБОСНОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ ШЕСТОЙ РАЗМЕРНОЙ ГРУППЫ НА СТАДИИ ПОДГОТОВКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА К РАЗРАБОТКЕ
Анферов В.Н., Кузнецов С.М., Васильев С.И.
Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск, Сибирский федеральный университет, Красноярск
JUSTIFICATION FOR ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL RELIABILITY OF SIXTH DIMENSIONAL GROUP SINGLE-BUCKET EXCAVATOR AT PREPARING STAGE OF OIL AND GAS FIELDS TO
DEVELOP
Anferov V.N., Kuznetsov S.M., Vasiliev S.I.
Siberian State University of Railway Transport, Novosibirsk, Siberian Federal University, Krasnoyarsk
Рассмотрена организационно-технологическая надежность транспортно-технологического комплекса, состоящего из машин самосвального типа и одноковшового экскаватора. Учитывая, что грузовой транспорт представлен в данном комплексе несколькими автомобилями, обслуживающими один экскаватор, то основные вероятностные показатели - надежность достижения часовой производительности, надежность работы комплекса и коэффициент технического использования - приняты по показателям экскаватора.
Ключевые слова: организационно-технологическая надежность, экскаватор, вероятностно-статистический подход, коэффициент технического использования.
Considered organizational and technological reliability of transport and technological complex, consisting of machinery dumper and shovel. Given that freight transport presented in this complex by several vehicles which are serving the one excavator, the basic probabilistic indices are to achieve the optimal time performance, reliability of complex and percentage of uptime taken in registrations of the excavator.
Key words: organizational and technological reliability, excavator, probabilistic and statistical approach, percentage of uptime.
В летний период года при подготовке месторождений ВосточноСибирского региона к разработке, строительству подъездных дорог широко применяются дизельные экскаваторы ЭО-6112Б, оборудованные прямой лопатой с ковшом вместимостью 1,25 м3, эффективно разрабатывающих грунты I - II
Тувинский государственный университет
категории и работающих в комплексе с автомобилями самосвального типа на базе КАМаз 5511. Удаленность месторождений от центральных ремонтных баз обусловливает необходимость оценки их организационно-технологической надежности на стадии планирования земляных работ и организации доставки техники к месту работы. Разрабатываемые грунты, как правило, представляют собой мелко взорванные скальные породы, а также грунты суглинистые и лесовидные, силовой привод работает в режиме динамических нагрузок [1].
Для обоснования базы данных по результатам натурных исследований проводились два этапа проверки данных- логическая и математическая. После формирования выборки проверялась ее принадлежность закону нормального распределения с помощью критерия согласия Пирсона.
Далее рассчитывались надежность и риск коэффициента технического использования технологического комплекса при выполнении запланированного объема работ в планируемый промежуток времени.
В результате обработки статистической информации базы данных об использовании одноковшовых экскаваторов по времени с помощью программы «Sample» получена следующая информация (таблица 1 и 2).
Таблица 1
Характеристика выборки показателей одноковшового экскаватора ЭО-6112Б при ежесменном анализе
№ п.п. Наименование показателя Величина
1 Количество опытов, шт 624
2 Уровень значимости 0,05
3 Количество степеней свободы, шт. 7
4 Количество диапазонов, шт 10
5 Минимальное значение фактора 0,4820000000
6 Максимальное значение фактора 0,8210000000
7 Выборочное среднее значение фактора 0,6406907051
8 Среднее линейное отклонение фактора 0,0494870305
9 Среднее квадратическое отклонение фактора 0,0610606218
10 Стандартное отклонение фактора 0,0611096074
11 Средняя квадратическая ошибка фактора 0,0024463422
12 Ошибка в % от среднего значения фактора 0,3818288816
13 Эмпирическая дисперсия выборки 0,0037343841
14 Вариации отклонения от среднего значения 0,0024489662
15 Риск отклонения от среднего значения 0,0494870305
16 Коэффициент вариации 0,0953043665
17 Вычисленное значение критерия Пирсона 3,0460695102
18 Табличное значение критерия Пирсона 14,0681971483
19 Количество интервалов 10
Таблица 2
Распределение основных показателей
Диапазон Граница Вероятность Плотность распределения
левая правая Эмпирическая теоретическая
0 0,482 0,224116
1 0,482 0,516 0,016026 0,015867 0,811478
2 0,516 0,550 0,052885 0,047891 2,159894
3 0,550 0,584 0,123397 0,107051 4,226093
4 0,584 0,618 0,163462 0,177255 6,078510
5 0,618 0,651 0,214744 0,217432 6,426973
6 0,651 0,685 0., 81090 0,197601 4,995364
7 0,685 0,719 0,133013 0,133041 2,854165
8 0,719 0,753 0,084936 0,066355 1,198788
9 0,753 0,787 0,020833 0,024512 0,370132
10 0,787 0,821 0,008013 0,006705 0,084008
Известно, что если площадь, ограниченную кривой нормального распределения принять за 100 %, то можно рассчитать площадь, заключенную между кривой и любыми двумя ординатами. Формула расчета организационно -технологического риска (Р) (в процентах) недостижения системой технической производительности Пт:
Р = .
1
(Пт -Пт )2
2оП 2
О
(1)
где Риг
плотность распределения вероятности производительности
системы;
ПТ - значение технической производительности экскаватора (паспортная);
П
средняя арифметическая ряда эксплуатационной
производительности;
экскаватора; л
среднее квадратическое отклонение производительности
ррациональное число;
е - основание натурального логарифма.
В основу разработки принципа надежности в первую очередь должен быть заложен вероятностно-статистический подход. При этом методы математической теории надежности практически неприемлемы, так как формальное применение классической теории к реальной единице строительной техники дает практически нулевую надежность [2; 3].
В таблице 3 приведены результаты расчета основных показателей организационно-технологической надежности экскаватора ЭО-6112Б.
Таблица 3
Организационно-технологическая надежность
№ Показатель Риск Надежность №п.п. Показатель Риск Надежность
1 0,470 0,26 99,74 19 0,650 56,05 43,95
2 0,480 0,43 99,57 20 0,60 62,40 37,60
3 0,490 0,68 99,32 21 0,670 68,43 31,57
4 0,500 1,07 98,93 22 0,680 74,00 26,00
5 0,510 1,62 98,38 23 0,690 79,01 20,99
6 0,520 2,41 97,59 24 0,700 83,41 16,59
7 0,530 3,50 96,50 25 0,710 87,16 12,84
8 0,540 4,97 95,03 26 0,720 90,28 9,20
9 0,550 6,89 93,11 27 0,730 92,81 7,19
10 0,560 9,33 90,67 28 0,740 94,79 5,21
11 0,570 12,37 87,63 29 0,750 96,32 3,68
12 0,580 16,03 83,97 30 0,760 97,76 2,54
13 0,590 20,34 79,66 31 0,770 98,28 1,72
14 0,600 25,27 74,73 32 0,780 98,87 1,13
15 0,610 30,78 69,22 33 0,790 99,27 0,73
16 0,620 36,75 63,25 34 0,800 99,54 0,46
17 0,630 43,06 56,94 35 0,810 99,72 0,28
18 0,640 49,55 50,45 36 0,820 99,83 0,17
37 0,830 99,90 0,10
Тогда организационно-технологическая надёжность достижения системой производительности Пт в процентах рассчитывается по формуле:
Н = 100 - Р (2)
На рис. 1 и 2 приведены графики надежности работы одноковшового экскаватора 6 размерной группы и надежности достижения производительности экскаватора при работе с автомобилем самосвального типа КАМаз 5511, полученные по результатам обработки натурных испытаний [4; 5].
90 80 70 60 50 40 30 20
580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 Время наработки на отказ, ч
Рис. 1. Надежность работы экскаватора ЭО-6112Б
90 80 70 60 50 40 30 20 10
110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 Производительность часовая, м3/ч
Рис. 2. Надежность достижения часовой производительности экскаватора при работе в комплексе с автомобилем самосвалом КАМаз 5511
90 80 70 60 50 40 30 20 10
Графики дают возможность оценить надежность работы экскаватора в заданном диапазоне от начала работы экскаватора на объекте T0 до наработки на отказ T0 + T1. Например, с начала работы экскаватора до его наработки на отказ -610 часов - надежность работы экскаватора оценивается на 90 %, а при наработке на отказ 640 часов его надежность не превышает 50%, при этом надежность часовой производительности экскаватора ЭО 6112Б, работающего в комплексе с автомобилями самосвального типа КАМаз 5511 до 145 м3 /час составляет 50%, а достижение часовой производительности 156 м3 /час не превышает 20%.
Библиографический список
1. Анферов В.Н. Обоснование надежности работы строительных машин. Монография / В.Н. Анферов, С.И. Васильев, С.М. Кузнецов. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, Институт нефти и газа, 2014. 164 с.
2. Кузнецов С.М. Обработка результатов натурных испытаний при техническом и тарифном нормировании / С.М. Кузнецов, К.С. Кузнецова. // Экономика ж. д. 2010. №7. С. 88-99.
3. Кузнецов С.М. Совершенствование обработки результатов натурных испытаний при техническом и тарифном нормировании / С.М. Кузнецов // Экономика ж. д. 2013. № 7. С. 90-97.
4. Кузнецов С.М. Обработка статистической информации / С.М. Кузнецов, В.Я. Ткаченко, Н.В. Холомеева // Научно-исследовательские публикации. Воронеж. 2014. № 3 (7). С. 45-54.
5. Гусаков А.А. Организационно-технологическая надежность строительного производства (в условиях автоматизированных систем проектирования) / А.А. Гусаков. М.: Стройиздат, 1974. 252 с.
Коэффициент технического использования
Рис. 3. Риск коэффициента технического использования
Bibliograficheskij spisok
1. Anferov V.N. Obosnovanie nadezhnosti raboty stroitelnykh mashin. Monografiya / V.N. Anferov, S.I. Vasilev, S.M. Kuznetsov. - Krasnoyarsk: Sib. feder. un-t, Institut nefti i gaza, 2014. 164 s.
2. Kuznetsov S.M. Obrabotka rezultatov naturnykh ispytanij pri tekhnicheskom i tarifnom normirovanii / S.M. Kuznetsov, K.S. Kuznetsova. // Ekonomika zh. d. 2010. № 7. s. 88-99.
3. Kuznetsov S.M. Sovershenstvovanie obrabotki rezultatov naturnykh ispytanij pri tekhnicheskom i tarifnom normirovanii / S.M. Kuznetsov // Ekonomika zh. d. 2013. № 7. s. 90-97.
4. Kuznetsov S.M. Obrabotka statisticheskoj informatsii / S.M. Kuznetsov, V.Ya. Tkachenko, N.V. Kholomeeva // Nauchno-issledovatelskie publikatsii. Voronezh. 2014. № 3 (7). s. 45-54.
5. Gusakov A.A. Organizatsionno-tekhnologicheskaya nadezhnost stroitelnogo proizvodstva (v usloviyakh avtomatizirovannykh sistem proektirovaniya) / A.A. Gusakov. M.: Strojizdat, 1974. 252 s.
Анферов Валерий Николаевич - доктор технических наук, профессор Сибирского государственного университета путей сообщения, г. Новосибирск
Кузнецов Сергей Михайлович - кандидат технических наук, доцент Сибирского государственного университета путей сообщения г. Новосибирск
Васильев Сергей Иванович - кандидат технических наук, доцент, профессор Сибирского федерального университета, г. Красноярск
Anferov Valery - doctor of technical sciences, professor Siberian State University of Railway Transport, Novosibirsk
Kuznetsov Sergei - candidate of technical sciences, associate professor Siberian State University of Railway Transport, Novosibirsk
Vasiliev Sergei - candidate of technical sciences, professor Siberian Federal University, Krasnoyarsk
УДК 330.322.5:001
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ СРОКОВ СЛУЖБЫ МАШИН
Монгуш С.Ч.1, Ховалыг Н-Д.К2 Тувинский государственный университет, Кызыл, 2Крыловский государственный научный центр, Санкт-Петербург
A COMPARATIVE ANALYSIS OF METHODS FOR DETERMINING THE OPTIMAL WORKING LIFE OF MACHINES
Mongush S.Ch.1, Khovalyg N-D.K.2 1Tuvin State University, Kyzyl, 2Krylov State Academic Center, St. Petersburg
В статье анализируются научные работы, в которых рассмотрены теоретические положения формирования, обновления, оптимизации парка строительных машин, процессов системы технической эксплуатации.
Ключевые слова: парк строительных машин, оптимальный срок службы, средства труда, планирование, себестоимость.
