автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Функционирование машинно-тракторного агрегата в системе "человек-машина-среда" (на примере пахотного)

?Г8 ОД

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НШ ■ 1 11 Сибирское отделение

Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства

На правах рукописи

ОВЧИННИКОВА Натачья Ивановна

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА В СИСТШ " ЧЫОВЕК-ЦАШНА-СРЕДА " (на примере пахотного)

05.20.03 - еясплуатацня, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники •

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 1994 ; ;Г ■—.

Работа выполнена в научно-исследовательской группа при кафедре "Эксплуатация уллинно-т сак торного парка" Иркутского ордена Дружбы народов сельскохозяйственного института а период 1980 - . 1993 г.г.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор 5.U. Натарзан

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор И.Т. Ковриков

кандидат технических наук, стараий научный сотрудник A.M. Удалов Ведущее предприятие - Новосибирский Государственный

агроуниверситет (НГАУ)

Зас^:та диссертации состоится _ 1994 г.

на заседании специализированного Совета Д.020-03.01 в Сибирском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу: 633128, Новосибирская область, пос. Краснообск, СибИМЭ.

Отзывы на автореферат проси.! направлять в адрес специализированного Согета.

С диссертацией могно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан г.пппля 1994 г.

Учений секретарь специализированного Совета

Д.К. Туров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Сельскохозяйственное производство является слож-нейзей отраслью народного хозяйства, зависящей от огромного разнообразия объективных и субъективных факторов. Одной из причин недостаточной эффективности с.-х. производства является неполнее использование возможностей ыаиншно-тракторных агрегатов (UTA). Б связи с передачей техники арендаторам, кооператорам, крестьянским (фермерским) хозяйствам и другим частновладельческим структурам, условия эксплуатации машинно-тракторного парка (1ЛП) резко изменились. Возникают новые проблемы. Исследований вопросов машиноисполь-зования в новых хозяйственных условиях явно недостаточно.

Основным рабочим звеном при выполнении механизированных сельскохозяйственных операций'являвтея UTA. Однако они рассматриваются, главным образом, с точки зрения использования их технических возможностей.

Вместе с тем, агрегат управляется человеком (механизатором, оператором и т.д.) и работает в определенных природно-климатических 'условиях, присущи; тому или иному региону. Таким образом, оф- . фективкость использования UTA определяется факторами но только технического состояния, но такие и "человеческими", и факторами "среды", в которой они работают независимо от форм собственности. В связи с этим функционирование ИА целесообразно рассматривать в системе "Человек- Машина- Среда" ("Ч-М-С"), определив ого как Сио-машинный сельскохозяйственный агрегат (ШСА).

Цель исследования. Повышение эффективности использования машинно-тракторных агрегатов путем улучшения их работоспособности за счет учета факторов системы "Человек- Машина- Среда".

Рабочая гипотеза.Но основе литературных источников и предварительных поисковых наблюдений за работой UTA выявлено, что hg эффективность их использования влипат: "человеческий фактор', "техническое состояние машин" и "среда". Мегду работослособностьо агрегата и элементами системы "Ч-М-С" существует определенные связи, которые необходимо выявить.

Объект исследосания.Процес функционирования системы "Ч-М-С".

Предает исследования. Пахотныэ вгрогаты.

Научная новизна. Разработано математическая модель функционирования НО. Установлены взаимосвязи функциональной надежности и ее параметров с эксплуатационными показателями агрегата.

Практическая значимость. Выявлена степень влияния "человеческого фактора", "машины" и "среды" на производительность и работоспособность агрегата и на отой основе разработаны предложения по повышению эффективности использования МТА. Полученные результаты могут быть использованы при планировании выполнения работ, расчете (обосновании) МТП, а такяе совершенствовании конструкций машин и автоматизированных систем управления ШЛ, учебном процессе по подготовке инженеров, механиков, механизаторов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ общим объемом 2,4 печатных листа.

Реализация работы. Производственная проверка результатов исследований осуществлялась в учебно-опыттгх хозяйствах Иркутского СХИ "Молодежное" и "Оексксе", а также по ходу ¡экспериментов в хозяйствах Иркутской и Читинской областей, в которых проводились хро-ноуетражиш навладения. Результаты используются в учебном процессе по курсу Эксплуатации МТП.

Работа выполнялась в научно-исследовательской группе при кафедре "Эксплуатация масинно-тракторного парка" Иркутского СХИ б соответствии с планом решения научно-технической проблемы на тему "Разработка комплекса мероприятий, направленных на повышение производительности сельскохозяйственной техники путем рациональной организации использования, технического обслуживания, внедрения технической диагностики и применения комбинированных агрегатов (номер гос. регистрации 01816007В14) и по планам НИ? ИСХИ на 1ЙЮ г.г., 19ВЬ...1990 г.г.

Апробация. Основпив положения и результаты исследований данной работы долокены и одобрены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Иркутского СХИ в 1£ЬЬ... 1994 г.г., в Си51Ш СО РЛСХН (1993 г.), Новосибирском Госагроунн-норситето (1993 г.).

Объем рпбг.ты. Диссертация состоит из введения, пяти глав, об-х/.х ьыводоп, списке :::терг.тури и приложений. Содержание работы изложено на 109 страницпх машинописного текста, включающего Ь таблиц, 29 грпфикг.ц и иллюстраций, содержит библиография из 199 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

Во зввдекии раскрыта актуальность темы, определены направления ее исследований.

В первой гласа приведен обзор исследовал«!?, посвященных че-логеко-кашинным с иг те.мам, надегности их «йтсационирования а анализу факторов, влияюецв: на производительность и работоспособность агрегатов.

Разработав научных основ эксплуатации с.-х. техники, nonise-НКИ ЕффеКТИВНОСГИ ©О ИСПОЛЬЗОЗЕНИЯ ПОСВЯТИЛИ СПОИ Груды ШОРНО отечестзекниэ ученья: Б.А. Линтгзреа, Б.С. СгкрчеескиЯ, В,П. Го-рячхкн, С.А. Кофинов, Х.Г, Бчрам, Ю.К. Ктатбал, IJ.il, Сергеев, Г.Б. Веденлпян, Н.Э. С-ере, Г.11. Льпко, И. П. Полканов, А,Х. Морозов, Н.Б. KpncH0i;e!f0s, И.П. Терских и другие.

Роботы И.В. Базовского, H.H. Вуслекхо, E.G. Бентцэль,

B.Ii. Глутаога, Л.З. Кантороаича и др, по теории сло*тж систен позволяю? пмализиромть технологические л техничкмшо системы, испольоуемш з с.-х. производстве я даю? гссмсгкссть прккяит» для этих целей математический' аппарат,

CfcHpKL'3 се.чогогедагяж^е исследования Б.А. Дуснога, Б,С* Ло!.:огз, Б.5. Рубзхнка, Б.А» Смирнова и др, по инженерной педологии дают госкогность аналнгирогать влияние человачезкого фактора при работе ИГА.

Анализ исследогакиЯ по зиявленко елияши природно-климатических условий на сельскохозяйственное произгодство (E.G. Ула-ноеэ, Г.В. Коренога, А.Н. Пологого, А.В, Процерой.ч, А.И. Федосеева, В.М. Бейлпса и кнопк других) лозголил прийти к акгоду о той, что "среда" мезе? быть склвчоаа в с«яте:!у "Ч-М* отделы«« Сужцконирузз^м элементом.

Результаты сixvew.x ¡яолодосск;:?! по ЗунгсдаоннроБанкэ чаяо~ геко-мазикных агрогптоз, анализу факторов, блнго^к на их про-изаоддтальносгъ, отражены а работах A.B. Сорога, Ю.й, Скидана, Б.А. Сиириоса, Г.В. Суходольского", ¡3,3. Бубнова, a.a. Мухина,

C.B. Борис о га, Н.В. Хракцовз, И.Т. Korspswoea, И,С, Крапппог.я, А.!', Лвйтае, В.И, Нятарсгна, U.M. К'лкаром. A.B. Шккараеа, U.S. Прибитого, ¡i.a. ПутпицопоП, H.ii» йзуроЕоЯ, А.Н. Прлгози-ка, А.И. Прохорова, Г,К, Топиликэ, А.Л. Удплосз, Е.А. ¿'литого, S.A. Финна i! др.

Анализ ксслодосаниЯ по чглогехс-м'йкоп.м еггу-^м пояасяя, что з ссно гном они прогздмш дм с иг reu 0 прогдизлкотс.ч промэ-

водстве. Применительно к сельскому хозяйству подобных исследований сравнительно нешого. Еца меньше их по мобильным агрегатам. В них рассматриваются только человек и машина. "Среда" не включена элементом системы и выступает как самостоятельный сопутствукз;ций фактор. К тому же отсутствуют количественные оценки с ос та вляюиуга элементов системы и степени влияния последних на ее работоспособность в целом.

Для более полного выявления резервов повышения производительности MIA и, учитывая участие в его работе человека и влияние на работавший агрегат факторов среды, целесообразно рассматривать UTA в системе "Ч-1.1-С", определив его как биомашинный сельскохозяйственный агрегат.

Для исследования надеаности и работоспособности функционирования RMCA можно использовать широко известный метод хронометражных наблюдений. С его помочью можно достаточно полно выявить резервы человека, машины и среды по повышению производительности БМСА.

На основании изложенного нами били сформулированы следующие задачи исследований:

1. Разработать математическую модель функционирования биомашинного сельскохозяйственного агрегата с учетом влияния элементов системы "Ч-М-С" на эффективность ее функционирования и реализовать с помощью специальной программы на ЭВМ.

2. Определить степени влияния элементов систем-! "человек-мааи-на-ореда" на ее надежность и работоспособность.

3. Установить взаимосвязи функциональной надежности и ее параметров с эксплуатационными показателям агрегата.

Л. Определить экономический эффект и разработать предложения пс повышению эффективности использования агрегата с учетом факторов системы "Ч-I.'i-C".

Гш т. о по Л главе дано математическое описание и обосногяниа модели Функционирования ШСА, теоретически установлены взаимосвязи Функциональной надобности ц ее параметров с эксплуатационными показателями агрегата.

С..-СА схематично можно представить в системе из трех псслодова-leastío ссединонних независимых ( на основе анализа составляющих баланса времени сыади) ¡моментов, рис. I, а ее функцноннр'Ч-шие изобразить у виде графа состояний, рис. 2.

ЧЕЛОВШ

МАШИНА (ИГА)

СРЕДА

Рис. I. Схема системы "Ч-М-С" с последовательно соединенными элементами

неработоспособное состояние б!,са по причине "человека" (I)

неработоспособное состояние б1.са по причине "машины (2)

V4

работоспособное состояние

б:.са (о)

v

_Лз II

» /¡7

¡неработоспособное состояш2 бжа по причине "среды"

(3)

Риз. 2. Схема функционирования бксмэпккного сельскохозяйственного агрегата

На рис. 2 ^Х/^ °зиачгот интенсивности перехода

системы из исправного работоспособного состояния (0) в неисправнее состояния (I), (2), (3). В качество неисправности приняты "неисправности" составлявших системы. Кмдзя из стих йеиспрпв-ностей" приводит к отказу системы. Рассмотри:.! вариант, когда элементы независимы и система восстанавливается после кпудсЯ отдельной "неисправности". Интенсивности перехода из "неисправного" состояния системы в работоспособное (0) обосилченн с грядками соответственноу&у^ 'У^'зо *

Основываясь на допущении, что процесс перехода систсвд из одного состояния а другое является дкекретшлм иаркосскин с непрерывным временем, составим и ре-лчил слодув'.фтэ скстему сб\*гно-венных дифференциальных уравнений .

■(3)

с/Р ^

'О '' (4)

Упрсстка сйозначския, яргменнэ для большей наглядности вместо цифрогкх букши&з кздзхсы, после реками системы ураг иениП (3) поручи;

Р=-------------1

а -А*.____:_£____,

'

_ки_______/______ _

*/^Щ/рс 5

„ ___/__

г до ^ - ворадгигочь Сасотаос-иой работи БХА, как

/у - ссзтсо-гстаргию еоролтнссти ста в га скстсми

па г.^;;-^-:^,; "ч^госгка*, "^-.^г,:^, "среди";

•^»У.-^-Л/, ^"С ~ интенсивности перехода системы из исправного работоспособного состояния в неисправное, неработоспособное по соответствующим причинам;

^Ч > У''С ~ кн'снсиености перехода .системы из состояний

отказов э работоспособное состояние (интенсивности "восстановления" работоспособности Б!СА).

Интенсивности отказов и "восстановлений" Б'.СА по соответст-вупщул причинам определяются на основе хрономегражных дагаых по следуицим выражениям:

7, -{Ач • У = 'Л -^Ас . ',,-/¿4 ■ ,, . *,-//, С (г \

/V йМ VС

где / , , - продолжительность работал Е.'.ЕА до отказа

по соответствую^!!.! причинам (наработка на отказ); лч им %с

!ус , , ('уи. - продолжительность нахождения систе;,гы в состоянии соответствующих отказов.

Используя формулы (5) и (6) и выражения из теории надёжности для чистого рабочего времени агрегата' и времени его "восстановления", для сменной производительности, будем иметь:

/ __к._ (7)

Ьр ~ *V V ли /лм У ¿с /л с т 4 '

Ши =

С-ВрУр(р

(в)

где С - коэффициент, зависяцу.й от принятие единиц измерения скорости движения;

ВР,УР - рабочие сирина захвата и скорость дветения пгрогптп. Степень реализации работоспособности П'СА ( Р^у ) опроде»-лится по следующей формуле:

р , в,

^ Щ1,

Или с учетом факторов системы:

где - фактическая и теоретическая сменные производи-

тельности агоегата;

JßtJy* Pf - степени использования соответственно ширины захвата, скорости движения и сменного времени. Индексы при Ijß , Р^ , Р? "ч", "и", "с" означают влияющий фактор ("человек", "машина", "среда") на соответствующую степень (коэффициент).

Степени влияния элементов системы "Ч-М-С" на работоспособность и.производительность могут быть определны по составляющим баланса времени смены, выраженного следующим образом:

, (II)

где - время передвижения механизатора от места отдыха до

стоянки трактора; - время на подготовку агрегата; 1 tx, - время на холостые перезды;

У- вРемя на технологическое и техническое обслуживания во время рабочей смены; tj]j,i}{- время на устранение непредвиденных нарушений технологического процесса и технических'неисправностей; '^МТу^К '^Ф ~ DPewH простоев агрегата по организационным причинам, метеоусловиям, контролю качества и физиологи, ческим потребностям механизатора; Lp - время основной работы агрегата. Анализируя (II), все простои агрегата с некоторым приближением можно сгруппировать следующим образом:

t4=tM-c+tn+t0%+tK+Q5tx,

Ar ¿у +0,5 tx , (12)

, . ic^^Niry '

где /у ,tj-y.f - Dpoyji простооп (отказы Н.'.СА) соответст-

венно г.о причинам "человека", "машины" и "среды".

В третьей главе описаны сблдое и частные методики экепч!-имен-тальн;х< исследований, особенности хрономотраяных наблюдений и рб-работкя их результатов.

Наблюдения осуществлялись за пахотными агрегатами с тракто-

ром класса 3? агрегатируемкгли с прицепными и навесныгс-i плугами. Б каидом отдельном случае фиксировались Есе необходимые показатели для расчетов функциональной надежности БША.

Наблюдения в разные годы проводились ка учебно-опытном полигоне института, учебно-опытных хозяйствах "¡.':олоденное" и "Оекс-i-сое" ИСХИ, опытно-показательном хозяйстве "Элита" научно-исследовательского института сел. хоз-ва Иркутской области, совхозах "Железнодорожник" Усольского района и "Одинокий" производственного объединения "Тепличный комбинат" г, Ангарска. При это;' в соответствии с ГОСТ 27.502-33 количество хронэметраяных наблюдений с достоверной вероятностью 0,9 и предельной ошибкой 10% получилось равны;.? 75. Кроме зтого^бьии обработаны хронокарты кафедры ЭШП КЗХИ, полученные в разные годи сотрудниками научно-исследовательской группы в хозяйствах Иркутской и Читинской областей. Из Есего массива хронокарт (более 700) были выбраны только те, которые отвечали требования.!:: и условиям поставленной з исследованиях задачи. Общее количество хронокарт составило 129 ст. Они были сгруппированы по длине гона, составу агрегата, продолжительности работы в зависимости от погодных условий, расстояние от места отдыха механизатора до места стоянки агрегата, по оргекзгзцав груда (одгм ::ссанг:сатор рабогззг полный • световоЗ день пли двое посмозшо).

Обрабслге ::ро::окарт осуществлялась по расработогаой иам:: програг.г;.:з, составленной на языке ЕеКзга и реализуемой на ЭВМ "НяЯрон. ¡19^66—01м. Опрэд&тениэ згкек-оз распределения статистических рядов, Р , Щ ,<ц>м ,дс ^ дсуи;еетв-. лялось с, покопал пакета прксязЬгкх программ "STATGKAPHIcS" на ЭВМ / 2". - РС/ДГ,

В nporpsr'jiy были залозгны (крогз об2гпр:о5лть^) reo несбхо-да.мэ данное для расчетоз по форг;улг.и (о)... (13). При зток било обусловлено:

» отказом считать лэбкз простои агрегата;

- :: отхзсаи по пр"Ч"но ttsjjoBcsn отнезкпз простои Е'СЛ, когдг». мехвккозтор покидает управление пли ко находится ка нем (с:,и ф, 13), При его;-! простои агрегата по nsrc.issreira

' ПСИППТОРЕ к t/CSSy стсянз:!! 15 подготовке пгр«гата " р"Сстс- г.р"-;;г;ть' ";,'Слоог;{."гт>>;:-:|

- к огкпегм по прктанз нг'енин отнесены престол srparsvr. по технологически", и тсхикчккку нгг-.спрагнейтлм <•*«, 13);

- огкпазгп по шячгсугдоет* принята простои г.сз."о кг.здгчкп

осадков, когда агрегат на йог выполнять технологическую операции, Обычно после выпадения осадков он нэ работал весь остаток рабочего дня;

- холостые переезду баш отнесены к "условным" функциональные отказам (для варианта Енещклового времени). При этом принято, з первом приближении, что слияние "человека" а "^ажы" на этот "условный" вид отказа одинаковое.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований. Эксперименты до выявлении взаимосвязи эксплуатационных показателей с параметрами функциональной надежности показали, что манду ними существуют вполне определенные связи.

Взаимозависимости Р , \г{р , Р^, от X/ , /II£ , показаны на рте. 3., рис.4., рис. 5. Такие выявлено, что с увеличением У.г/ и ач чисто рабочее время и коэффициент использования времени смены уменьшаются, а с увеличением/йуувеличиваются. Степень реализации иирины захвата и скорости движения практически не зависят от С('у иуЦи , Аналогичные результаты получены и при и^ененпи^,^,^ и %с с .

При повьпении функциональной надежности В2А производительность, степень реализации работоспособности, а такзе 1р и I увеличиваются,

Выяьление законов распределения^ ,и Р,~г показало, что надежность функционирования агрегата ]) а степень реализации работоспособности Р^ изменяются по бета-распределенга каз-дая со своими параметра!.:;:, а - по закону Вейбулла, табл. I. Вероятности отказов по причине "человека"^;/ и "машины"^;.? подчиняются нормальному закону распределена, а'по причине " "среды"^?^ - бета-распределению, табл. I,

Исследования показали, что ,,^^ , ¿р , и Р^-с увеличением длины гона уволичиваатся". Р„ иРу изменяются незначительно.

Надежность функционирования ЕХА в значительной степени зависит от продолжительности смени. При коротких сменах фушцио-ональнальндя надежность минимальна, Длительность смен по данным разных хронокарт колебалась в зависимости от погодных условий ("отказ" по причине "среды") от 1,34 до 14,63 часа. При коротких сменах доля отказов (в пределах Угдг ) по причинам "человеке" и "машины" в относительных единицах увеличена. По море возрастания коэффициента сменности функциональная надежность

р

V 0.7 0.5 0.3 O.I

V/p 7,0

5,0

3,0

10

?w

0.7

HS

0,3 0J

(7

•кч t. S,

[ '.vi.. í ^^^ л 1 ^

■ 1

i

\ V ■Î

\ л Л' V /

г 'S V» f '

ИМ «и

л » ч .-- & • а

* *

V * /

л * Jjv •-Л

\

* я H.,

0.4 as аз ío n w fc

pУЛ. 3. з-ЗВНСИМОСОТ» P , • P^1ИГГСНСИИ!ОСТИ появления

отезззв и "восстановления" ( ' ) БШЛ по при чипа "человека £ » 1550 м; .___. np:¡ ¡^ « 320 м.

аз о,4 ц.

НИЛ ( Лу/ ) п ЙОрОЯТНОСТИ ( Q<f ) " î X 11 При

\

увеличиваются (как вероятность выполнения СБоей функции - выполнение заданной нормы выработки), увеличиваются и другие ехплуатационныа показатели. Д*/. Кс "с увеличение;! коэффициента сменности возрастают, аг/ • /££»/■ уменьшайте». " *"

Таблица I

Параметры законов распределения

К ц/1 Исследуемы! показатель Закон распределения Параметры распределения и значения

Число измерений, п Стандарт, б ¡¿ате- мати-чго_ кое ожидание, М Аль&а. ¿ата Я Уровень значимости, рЮ

I Надежность фуНКЦИОНИ-СОБатШ _ ЕС А, Р Бета-расп-реде-лекие 122 0.27 0.51 1.22 1.16 0.81

2 Производительность БХА (фактическая), Вей-булла 129 0.92 3.65 1.63 4.30 0.55

3 Степень реализации работоспособности^, Бета-рас п-редз-ление 129 0.24 0.37 1.04 1.80 0.84

4 Вероятное Т1 отказа по причине "человека% <7 Нормальный ч 129 0.04 0,09 - 0.91

5 Вероятност! отказа по причине "кпшкны"^ Нормальный 129 0.02 0.04 - 0.65

6 Вероятность отказа по причине "среды",^ Бета-рас преде-ление 108 0.28 0.42 0.85 1.17 0.81

ирхквчант, Альфа сС и Бота/3 - параметры фориы и масштаба. вычисленные по программа иЗтАТвЦАРН '.'

1 !епроизьодитсл ьньгэ алемснти времени смоны, составляющие группы причин опхаов системы •Ц-ьЮ" с увеличением продолжи-

тальнссти смен возрастают. Исклачекиз составляя? продолжительности подготовки агрегата л передвизения механизатора до стоянки UTA.

\Д/дн. агрегата при работе одного механизатора две смены без учета обеденного перерыва меньше на 16,3$, чем при работе двух посменно с перерывом на обед. Часовая производительность ЕМСА при тех яе условиях у двух механизаторов больше на 22,7?, чем при работе одного. Допустимая продолжительность работы одного механизатора составила около 10 часов. При этом, потери производительности получились равными Q...10%.

Результаты исследований параметров функциональной надежности и эксплуатационных показателей ЕПСА для двух длин гона (минкмзль-ной и максимальной) приведены з таблица 2.

В пятой глава приведена экономическая эффективность исследований, которая составила 87 600... 91 800 рублей на один пахотный агрогат з год (в ценах на £.01.93 г.).

общие выводы и предложения

1. Установлено, что, применительно к фунхциониропзгст мобильных сельскохозяйственных агрегатов, ;;сследопз:п;1 на достаточно. Икеэтся работа, з хоторкх фукяппонированйа UTA рзсспг-рлвазтся з двухзеглмкентиоЯ скстгмз "человея-катша". "Среда" на гзгэзчзнз з К23 п исследуется как самостоятельный объект. Отсутст-эуа? количественные оцзгсш системных факторов и функционирования HTA в система 'ч-л-С".

2. Математическая модель ^уикшснированяя Е.'СА шот быть представлена дкфф-зренц^зльпъки -уравнениями Колмогорова, опксывавгршя переходный состоя.!:--«: с.-стемы Сиз работоспособного з неработоспособное и обратно), есстс.тг.ой из трех последовательно соедннзггпп элеглктап "человека"» "мгины", "среды". Отказ аяеьгзкта глачзт за саба" ст::г:3 сгс-с"". Предложенная модель позволяет определить ^•нлстктьг^'о нздс,гтгзсть я ез пзрзкзтры, а тпкзо устоковсть кг эззклсесяз« с recruyaTantcKHizni г,о::азлтелям;5 агр-згата г, стопен:: злнгнгся Лзитсрэз с/лтеш кз г.ро!?ззод;{?езькость я работоспособность

3. впаиваю«*» tt г.аслодованияа хроногятраа-

кз&гкйтс«ыял л^тл :: е::<пг.зльняя программа tri обрабст-::.-! ZrSi -оо^злгпг? с TowscTsn 0,10 определить г.с::агатг.-::< '^2?ц::сизль!гоя нпдтнсстз EX.", г?его»на зяяянйя t:a кво азе-•кпточ слегли " Ч-М-С " и рмяякта резервы певюашм зффтх-

Таблица 2

Пределы изменения показателей функциональной надежности БМСА /В числителе - при Ь » ЖО м (минимальная длина гона), в знаменателе ~ при Ь - 15Ь0 м (максимальная длина гона и условиях оксперимента)

S п/г Наи>/енование показателя и его обозначение Пределы изменения Í? п/г Наименование показателя и ого обозначение Пределы ' изменения

I Надеяность функционирования КСА, Р 0.II5...0.816 0.091...0.998 8 Сменная производительность по отношению к нормативной, % 12.2 ... 100 9.1 ... 100

2 ¡Ьггенсивность возшшювения отказса по причине "человека", 0.637...1,668 0.392...1.448 9 Степень реализации работоспособности ЕША,/^ 0.031...0,406 0.026...0.899

3 Интенсивность возникновения отказов по причине "машины", Ли 0,565,.,I.76I о. b-í Продолжительность смены,^^ 2.104..,12.653

0.389.. Л.269 1.892... 9.288

4 ¿Интенсивность возникновения отказов по причине "среды", Хс 0.081...0,536 0.118..,0.607 II Коэффициеот использования времени смены, /Г 0,200..,0,437 0.207...0.709

5 (1нтенсивность перехода системы из неработоспособного состояния в работоспособное по причине "человека".у*^ 4.043.,,5,726 3.059...5.562 12 Вероятность отказа по причине "человека", (^ц 0,356...0,577 0.302...0.588

6 Лггенсишгость перехода- системы из неработоспособного состояния в работоспособное по причине "малины", 8.196...13,61] 13 Вероятность отказа по причине "машины", 0.174.,.0.323

7.2II...13.656 0.069...0.154

7 Интенсивность перехода систем из неработоспособного состояния в работоспособное по причине "среды", 1/ с 0.064...0.986 0,159...2.532 14 Вероятность отказа по причине "среды", 0.080...0,865 0.025...0.893

гибкости работы агрегатов. Чем подробней составлен хронометра-!, гем информативнее и результативнее исследования,

4 . Получены математические и экспериментальные взаимозависимости функциональной надежности, ее оценочных показателей и эксплуатационные параметров пахотного БША. Выявлено, что функциональная надобность пахотных агрегатов (Р) и степень реализации работоспособности (-^у) изменяются по бета-распределениэ со обоими параметрами, а фактическая производительность ( Шр ) - по закону Взйбулла. Нормировочное условие модели функционирования БГ.СА: р + аг{ + ~ Ï подтверждается. Погрешность находится в пределах 0.04... 9.8$. Низкие значения математических озидзний величин/* , , / jp, свидетельствует о значэтельных нодокспользо-ванных резервах повышения эффективности работы Е.'ЕА,

5. Функциональная надезность ШСА и степень реализации работоспособности увеличиваются при возрастании/^/у. длины гона и коэффициента ЧГ и уменьааются при увеличении

, ff!f , fji; , ffc, Производительность и степень реализации работоспособности ЕЖА с увеличением^ увеличиваются. Вероятности отказов^'у ufyf подчиняется нормальному закону распределенил, а C.ç - бета-распределения.

5. Степень реализации сирины захвата Iji и скорости движения ^D в зависимости от функциональной надежности для исследованных ЭТА изменялась незначительно, и находились в слвдуяцях пределах: Р/3 = 1.046...1.237 kPj « I.I4I); . I.0I5...1.207 (^-1.110).

7. Степень влияния элементов ^, . ^ на работоспособность системы з условиях эксперимента соответственно получилась в среднем равной для двух длин гона (320м/1550м) - 0,455/0,204; о, 180/ 0,090 ; 0,462/0,_7С6; для есего массива хронокарт- 0,S38;0,Ib7;0,472.

8. Отказы (простои) ЬХА, определяемые из баланса как непроизводительные затраты времени с увеличением продолжительности рабочей смены (коэффициента сменности), за исключением i,f с CCiïsi я tf, --Coast,возрастают, С увеличением рабочей смены производительность Е-СА за час сменного времени вначале позкзастся, достигая максимума посла 3..,¡5 часов работы, а затеи сшггиется. При работе одного механизатора более 10... 12 часов часовая npotsasajus-тельность падазт на СО.. .40,'",. При работо двух мехакнзлтороз посменно с перерыла:.::! на обод ЕХА "крабатыЕзс? болъзе, од:"; хпкизатор (без учота эр»?'«ня на обед) нп '¿ЯЛ*.

9. ОкономичзсккЯ гффскт при таядргнин результатов послелога— ::нй слагается из улучшения рябптм мсхэшиатсра, ек:г5с:£ля продол,-

витальности отказов по причте "шшины" и организационном выборе процессе работы с учетом влияния "среда" и составляет В7 600 ... 91 800 рублей на один пахотный агрегат с трактором ДТ-7о!й ( б ценах на I.0I.93 г.).

Для повышения надежности функционирования ШСА, его производительности и степени реализации работоспособности необходимо уменьшать интенсивности появления отказов и их вероятности по соответст^ вуыцик причинам ("Ч-М-С") за счет сокращения до минимума непроизводительных затрат времени. Зто коино достигнуть, как ss счет применения известных передовик приемов работы (посылание квалификации механизатора, поддержания нормальный технического состояния ыашш и учета факторов среды), тек к выявленных настоящими исследованиями резервов:

- уиеньэение времени передвижения механизатора к стояще агрегата;

- перемена или совисцэние видов работы механизатора при различных отказах Б"СА;

- закрепление за механизаторами для постоянной обработки одних и тех же полей;

- объединение мелких полей;

- удлинение фазы устойчивой работоспособности механизатора;

- учет факторов "срсды".

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих. работах автора:

1. Некоторые варианты решения системных задач при исследовании работоспособности с.-х. техники //Научно-технический бюллетень Сибирского отделения ВАСХНИЛ, вып. 3. Новосибирск, ISbO, с.24...25 (в соавторстве).

2. Исследование корреляционной связи ыевду анергонасыщенностью тракторов и количеством контрольно-измерительных приборов //Вопросы ¡эксплуатации Ulli б условиях Восточной Сибири: Сб. науч. трудов. Иркутск: ИСХИ, 19Ь0, с. 2В. ..34 (в соавторстве).

3. Некоторые двухкошонантныо композиции законов распределения при исследовании надежности с.-х. техники //Вопросы эксплуатации ШП и условиях Восточной Сибири: Сб. науч. трудов. Иркутск; ИСХИ, ISbO, с,12...16.

4. Р&зенив систешьа садзч ксакиоиспользования кокпозициоишм катодом //Повьаемие сфф^ктивности использования и реконта с.-х. техники: Сб. науч. трудов.Иркутск: ИСХИ, 1Ш1, с.26.

5. О производительности машинно-тракторных агрегатов при раз-ых организационных формах их использования //Эксплуатация и рз-онт с.-х. техники в условиях АПК Восточной Сибири: Сб. науч. тру-,оз. Иркутск: ИСХИ, 1990, с. 122... 134.

6. Динамика показателей использования времени смены и произво-лтельности картофелеуборочного агрегата, обслуживаемого арендным оллективом //Эй с пл у а та ция и ремонт с.-х. техники в условиях АПК осточной Сибири: Сб. науч. трудов. Иркутск: ИСХИ, 1391, с. 98... 02.

7. К анализу вероятностной модели биомеханической системы человек-масина-среда" //Эксплуатация и ремонт с.-х. техники з ус-оэиях АПК Восточной Сибири: Сб. науч. трудов. Иркутск: 1"!СХ11,

391, с. 27 ... 32 ( в соавторства).

8. Совершснствоеаниз оксплуатацки машинно-тракторного парка, 5еспечиваю:цее увеличение его производительности, снижение затрат а техническое обслуживание, повшенко надежности и долговечности условиях Иркутской области //Отчет НИР, регистр. .7 01Б60130121. 1вентарннЯ номер 029.30.005435. Иркутск: ИСХИ, 1993, с.58...72;

, В&...94 (в соавторстве).

9. Степень реализации работоспособности биомашинного с.-х. аг-згата и методика еа определения с учетом факторов системы "чело-ж-маиина-среда" //Пути повышения эффективности использования '.ектрячоской энергии в сельскохозяйственном производстве Восточной !бири: Сб. науч. трудов. Иркутск: ИСХИ, 1992, с.104...ПО.