автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование путей повышения эффективности использования очистных комбайнов на всех стадиях жизненного цикла

Министерство наук», высшей школы и технической политики Российской Федерации

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

Нд правах рукописи ЧЕРНИ Александр Вячеславович

УДК 622.232.72.003.17

ОБОСНОВАНИЕ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ НА ВСЕХ СТАДИЯХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

Специальность 05.05.06 — «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени горном институте.

Научный руководитель докт. техн. наук, проф. СОЛОД Г. И.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук ПОЗИН Е. 3., канд. техн. наук НАБАТНИКОВ Ю. Ф. Ведущее предприятие — ГМЗ им. С. М. Кирова.

Защита диссертации состоится « » т.

в у^С-час. на заседании специализированного совета К-053Л2.03 Московского горного института по адресу: 117935, В-49, Москва, Ленинский проспект, 6.

■ С диссертацией можно ознакомиться <в библиотеке института.

Автореферат разослан « » _ # 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

■канд. техн. наук, доц. .ШЕШКО Е. Е.

ОБЩАЯ XAPAKTEffiC'EÎKA Р&БОГЬ!

Актуальность работы. По даянии ЩЗКЭуголь на дол» подземной добыча угля приходится 53-S45Î, а к 2005 году планируется поднять добычу на 6,67$. По расчзгу для добычи такого объема угля достаточно 200 очистных комбайнов, нз расчета производятелктста 5 тонн в минуту npiî нвпрзркзпой работе в течзчио суток, а фактически юс выпускается ежегодно S50-97Q шт., ?.е. достаточна шестичасовой непрерывной работы в сутки лебь новых (без учета отрок л-тированннх) комбайнов с пгроиззодктздьностьэ 5 т/:.ия, чтобц обеспечить директивный объем добычи угля, что свидетельствует о акз-кои коэффициенте использования хомба&юз. К тому же количество вахт к 2005 году должно уменьшатся на 13,0;?, а производство очн~ стннх комбайнов - на 6,28^, т.а. ожидается з в будущем чесойтаэг-отвив темпов снижения количества очистпкх коу'тйнов темпам уменьшения шахт и низкая эффективность использования комбайнов при эксплуатации. Использование очистных 5'.омбайнов в течение года, по паспортным характеристикам, колеблется от 0,20 в I9S5 голу ДО 0,10 в 1985 году, а фактическое использование комба%:оз тапа ШШ8 И.2К52МУ (прг п-тедении к яепрврцвной нх ixido-ra до первого капитального ремонта) не пресшает 0,09 к 0,108 что соответствует 558 и 630 часа« производительной их работы. Такое полспскпэ, очевидно,' объясняется тем, что в иахтаг преобладают модели еои-байнов^а полностью ооотввтствущии трэбов&чяям сложных условий эксплуатации, что привода? к снижению эксплуатационного уровня качества и эффективности их использования.

Для повыиения эффективности использования очистных ко*йай~ нов при эксплуатации необходшо. знать интенсивность снижения эффективности комбайнов дифференцировано на всех стадиях их жизненного цикла, что позволяет выбирать те стадии я те мероприятия, которые обеспечивают получение наибольшей эффективности их эксплуатации. Поэтому обоснование вкбора критерия оценки эффективности эксплуатации очистных комбайнов на всех стадиях жизненного цикла и выбор путай повшения эффективности их использования является актуальной научней задачей.

Цель работы. Установление зависимости эффективности использования комбайнов • от изменения их уровней качества на всех стадиях гашенного цикл„ для определения лиштяругаях показам-

яъй и установления яугай, наиболее существенно влияющих на совв$> швнствсвааяо масти при конструировании, производстве а эксплуатации.

Идая работы. У каждого очистного шлбайна дая конкретных условий эксплуатации существует такая стадия жизненного цикла, повьканна уровня качества на которой оказывает наибольшее влияние гш его эффективность в эксплуатации.

Научные изложения. разработанные лично соискателем. и новизна:

Критерием оценки функциональной способности очистных комбайнов, как упорядоченной совокупности машин, является формализованная классификационной признак этой совокупности, представляющий собой конечный результат их функционирования.

Эффективность использования очистных комбайнов формируется на всзх стадиях жизненного цикла, а проявляется при эксплуатации.

Уровень качества комбайнов при неизжнном конструктивном исполнении и технология производства, в конкретных условиях эксплуатации пропорционален значению конечного результата ого функ-пдонированкя.

Повшзша уровня качества очистнкх комбайнов за счет приближения действительных значений параметров к юс базовым значениям целесообразно на тех стадиях, на которых больший относительная резерв повышения качества.

Наиболее целесообразно выЗкрать направление использования роз8рва повышения качества сравнением затрат на соверыенствова-нпэ комбайна с долей его цены, соответствующей значению приращения эксплуатационного уровня качества.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и 'рэкомавдацяй подтверждаются:

Примаквнсэи катодов корреляционного а регрессионного анализа яри виборе показателей для оценки качества очистных комбай-ноэ на всех стадиях низнелного цикла и установлении зависимости цзны комбайна от его качества с погрешность», не превышающей вероятность Р = 0,65»

Использованием теоретических положений безэкспертиой што-дики оценки уровня качества, проверенной на разных видах горной техиики.

Знача ¡¡да работ 1. Еаучноэ значение работы состоит в обосновании аависзиссги уровня качества от фуакциоиаяьпой моздооти

комбайнов, независимо от условий эксплуатации и стадий жканышого цикла, позволяющей ранжировать комбайна по уровню качества на стадиях глзпениого цикла п обоснованно виЗирать пути их совершенствования на них.

Практическое значение работы заключается в разработке методика определения стадии с наихудшей реализацией уровня качс яка очистных комбайнов к разработка рекокзндахдай по яовюганкю г<1фак-тявности использования комбайнов в эксплуатации.

Реализация выводов я рекомендаций рабств. Методика определение путей повышения эффективности использования очасття комбайнов па всех стадиях жизненного цикла принята к использовании головным заводом по производству очистных комбайнов ШЗ им. С.М. Кирова при их проектировании и модернизации. Ожидаемый экономический эффект от использования кэтодикп повстения эффективности эксплуатации очистных комбайнов в зат аилоотя от ин^ц-рязмого мероприятия составляет от 1100 до 2320 руб. на один комбайн.

Апробация работы. Основные положен ил к результаты работы доложены на техническом совета Горловского машзазода им. С.М. Кирова (Горловка, 1990 г >, на техническом совьто Кэ?"аского в-завода (г. Каменск, 1991 г.), иа мзящународной мйяаузовекоЗ научно-практической конференции "Надатаооть и качество горных ма-иин и оборудования (г. Москва, октябрь, 1991 г.), в научно-исследовательском институте Гилроуглеиаи (х'. Москва, 1992 г.).

Публикации. По тема диссертации опубликовано 6 научна* работ.

Объем работа. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литература и приложения. Работа изло-яеяа на 130 стр. машинописного текста, включает 19 рисунков, 20 таблиц , список литературы из 100 наименований и приложения на 87 страницах .

ОСНОЗРОЗ СОДЗЕКАНКЕ РАБОТЫ

Обеспечение стабильной добычи угля зависит от средств механизации, используемых в технологическом прочее , в частности, 83,1% действующих очистных забоев механизировано очистными комбайнами, которые и обуславливают усгопноо функционирование ¡тахт. Однако считается, что очистнко комбайны используются эффективно,

когда эедшшкй ойъзи угля добывается всо укзныпащкмся количаст--о:г шли®, Однако такого снижения ко;,:Зайнол в забоях не наблюдается, так т 1380 «о 1585 год угольных комбайнов поступило на предприятия отрасли в 1,23 раза больше, чем за предыдущее пятилетка, й число действующа очистннх забоев сократилось всего в 1,05 раза» при атом скорос ь пэдвигания лавы также уменьшилась за это', период в 1,12 раза, а нагрузка на очистной забой снизилась в 1,06 раза.

В связи с этюл были поставлены и решены следующие задачи: проанализирована эффективность эксплуатации очистных комбайнов с учетом затрат на достижение конечного результата их функционирования (КРФ);

проведена систематизация и анализ показателей оценки эффвк-тьииости использования очистных комбайнов для определения критерия, дозволяющего оценивать эффективность комбайнов на всех стадиях яшз!ьшого цикла;

проведен анализ и обоснована целесообразность применения показателя для расчета конечного результата функционирования (КРФ) комбайнов на стадиях гашенного цикла;

выбрана методика оценки качества очистных комбайнов и установлен ранг урошя качества на всех стациях жизненного цикла для рассматриваемой совокупности комбайнов;

опрзделзна стадия с наихудаей реализацией уровня качества очастних комбаКяов я выбрани пути достижения базовых значений зтнх показателей, для приоритетного совершенствования эффекташнос-та использования очистных комбайнов.

Вопросу исследования эффективности маши с применением оценки выполняемой ш>ш фуикции посвящено большое количество работ различив* авторов. Анализом болоа 60 работ установлено разнообразие предлагаемых показателей и критериев, что обусловлено различием задач, решаамкх а каждой работе. Большинство показателей в той или иной степени отражают результат функционирования мшищц. Дяд выбора доказаталей или критериев характеристики конечного результата функционирования очистных комбайнов необходило выявить то общее, что присуща большинству рассматриваемых существующих показателей эффективности использования машин, и принять это общее для оценка конечного результата функционирования комбайнов. Такой анализ позволил разработать схему поиска показателя количественного выражения КРФ, в которой первый этап -

оценка 'влияния условий эксплуатации на выполнение комбайном своей функции (У ) посрздством определения юс производительности; второй - определение' производительности комбайна ) и третий -работа комбайна с оптимальной производительностью в конкретных условиях эксплуатации {.Л ).

Известно более 100 показателей и критериев, характеризующих как отдельные свойства пород» так и их совокупность. Анализ этих показателей и критериев выявил следующие обаие их элементы: первый - способность пород сопротивляться внедрению разрушающего инструмента (В); второй - способность пород сопротивляться разрушению после создания предельного напряженного состояния третий - способность пород сопротивляться перемещению разрушающего инструмента исполнительного органа

Систематизация характеристик условий работы горных машин показала, что большая группа характеристик горных машин базируется на определении энергоемкости разрушения. Из этой группы характеристик для количественной оценки условий эксплуатации была выбрана энергоемкость разрушения, подсчитываемая по методике проф. Е.З. Позина.

Выбору метода раочета производительности очистных комбайнов предавствовало рассмотрение существующих методов расчета начиная с 1931-1933 гг. по настоящее время, окончательный вывод о выборе метода расчета производительности целесообразно сделать после сравнительных расчетов по существующим методам и анализа полученных результатов. При расчетах руководствовались следующими соображениями.

Производительность комбайна при прочих практически равных реальных условиях эксплуатации ¡г неизменной мощности двигателя колеблется лишь из-за изменения сопротивляемости пласта резанию ( При этом объем работы, который выполнит комбайн, при

прочих равных условиях соответствует произведению его производительности на сопротивляемость угля резанию.

Методики считаются практически равноценными, если равенство выполненной работы комбайном при разных значениях обеспечивают минимальный разброс производительности комбайна при этих значениях Алл •

Вьйор методики должен осуществляться путем сопоставления расчетных значений производительности с экспериментальными; при этом критерий для выбора метода расчета производительности дол-

sen давать минимальный разброс эксдарикзнтальншс и расчетных значений, для кажд'го из пластов с заданным значением сопротивления пласта рвзашш

гдо л V - отклонение почетного значения производительности от экспериментального; А( ,Л2 - разнда значения сопротивляемости пласта резанию; К , К. - производительность комбайна при разных

Т Т 2

значениях Д^ ; ^ , ^ - скорость подачи комбайна при разни

значениях Х, . 1 2 ■ ti.ii

Базой для сравнения ыотодак были принята значения А V, яолучвш1Щ)_из экспериментальных зависимостей Е.З. Позина

та пласта резани» А(!/1 - 100 а Аял = 300, приведены в таблице I.

Из таблица видно, что расчеты по четырем методикам: второй, трэтьой, четвертой и девятой - дажг близкие до значению результаты, а отклонения ¿V от базового значения минимальны. При этом при. расчзто по второй штодике получилось три минимальных отклонения из семи, а по дзштой - два. Очевидно, что для расчета КРФ комбайнов следует принять вторую методику. Однако эта методика болые пригодна для исследовательских целей, т.к. величины, входящие в ее рзочетныз зависимости, без предварительных ис-щшший исследований определить нельзя. Для получения сравнительных данных целесообразно производительность рассчитывать по девятой методике, разработанной Гипроуглемашем и построенной на базе методики Е.З. Позина, которая дает упрощенное определение скорости подачи Щ по фиксированным энергетическим характеристика;? электродвигателя.

Для выбора наиболее рецкональных путей повышения эффективности фунециоеироваяия коибгйков необходимо знать значения их производительности к функциональней работы (Л ) на всех стадиях кязианного цикла. При -том расчетная зависимость производитель-кости очистных ког.йайнов должна включать пераглэтры, учитызазждаэ догари ргбочзго времени комбайна на каздой стадии его етзнзнаого цаала, Укруананко -¿та яараио^рв разбивав? на три группы:

Таблица I

Сравнение разности лГ очистных комбайнов от & V базового для выЗора методики расчета производительности

: Расчетная зависимость теора-лп : тической производительности

Модель очистного комбайна

: Ш01 : 2К521 : 1ГШ68 : кшхкг : 2ГШ68 : КЕШ

2КШЗ

8

1.1

бОЭуХ •иУч*

ГОСТ 26314-86

30,12

35,32| П9,?

2.1

87,11I 136,? 120,1

I >

I I

ЗСп^тп

2Ю4В

В.З. Позин - 1972 Г.

Шоп

215,6

55,10« 570,8

----1------

1

I •

171,4 | 179,8 | 360Д

256,7

588,1

3.

Е.З. Позин - 1976, 1984 гг.

147,3

120,7 • 700,3

221,9

644,6 1 943,8

' 4

I

¥=60тВЩк , мз/ч, ¡165,5

155,5 | 108,9

231,3

151,2 | 317,5

по Р#СТ привода 3.3. Позин - 1284 14_

I

• 5.

I I

V ~ 80т8%к , иУч, % - по подающей части

136,8 93,36 | 13,Л

I ! I | • ]------1__1

122,5

913,1

338,8

ПО,7 | 54,44

I

| _

1 I I 1

Продолжение табл. I

ш _ _____2____ _ ] з:т 4 г 5 Гб г? Я *

1 6. ! 1 1 ат-тщто , | и5.в| ээ.зг| з?б,е 1 - | - УП/г по использованию устойчиво-,1 } | | | го мшеи^а^или^.^^л. мощности ! | ' ! 1 227,6 ----.¡..„^

"Н№П*60 . К3А, | тз,ю| 100,1 УПцг~ по использованию тепл. мощ-1 1 ности ЭЛ.ДБ, с учетом ВОЗ.МОИ!. ! 1 под. части Дш —1981 г. } > ------- — — 1 1 292.7 | - | _ 1 1 1 1 1 1 ! 1 1 I ... ,. , .„^.._.,.. 1 ......... 317,0

: е. ^ . н3/ч, | 114,6 | 76.55 - макс, скорость по мощно- I ! . "доп. сти привода • 1 С.М. Азовцева - 1984 г. | \ 46,14! 227,6 1 94.14 ! 1 ! ! 1 1 ! \ .... 125.0 .. --- — 234.4

9. л втеор = бО'т6Щ, | ! \*(Р-А)/В ! | Гипроуглемаш - 1977 г. \ 167,8 ¡112,8 472,9 I 1 1 • 173,2 | 569.9 366,8 720,8

¡10. ГГ 4.8 &Т (1 + 0,СНРхсг) I I У 0,0408А ! 144.7 1144,7 1 1 Методология кай. Т!.1Р с по , | 1 Е.З. Позину - 1976 г. | | 973,1 1 144,7 ¡ 803.8 1 I 1 1 ________1 _ 1142,2 2014,0

Базовая V и-.,... 0т~б0тВг„, ! ! УП - ^графиков = /(I), | 199.3 ¡330,9 Е.З. Позин -'1984 г. | \ йУ *бОтВ(1ГЯко-'Шлао) \ ! 1 1 ) 559.8 | 556,5 ¡261,5 1 ! 1 1 . 602,5 Ь 520,5

I

го 1

Таблица 2

Формулы для расчета производительности очистных коьйайнов в различные периоды их функционирования на каждой стадаи жизненного цикла

Период ; Производительность очистных комбайнов по стадиям жизненного цикла, ыа/ч

функцио-;------—?---------;--------г------------г----------------

ния33" : Теоретическая : Техническая (Эксплуатационная: Межремонтная : Полноросурсная

Минуту ; У=60т8У^к у, 17Т -бО,лВЩкг,

ный

чет

?С-1

к-

Расчет- ! Уа-60тВГ„У> НЕ.. 4 т. * часовой I (р .......у

£*о * £

УН

•4-

Щ

сшнный \ О) -

_______| 7сн Тг+Гпи +Твц

I суточ- --£

! НЫЙ

СУ~ Тп+Тпа+Тщ+Тас

1п

; годовой } _

I

Гп+-Т„«+Гаа,+Тас+Тгп

! срок I сс г" сс { слузбн __

! £ Ъ+Ъ^+О-Ш*

УТ„?60т5ГЛ.

"Тем ¥

УТсу?60тВ%У>щ,

Усу г, кг

К *60т8гГк

У , Я ГЭ

к*

А0 Тно+Ьуд+Тну

У^бОшВГ^ Усм2~ Усч^гэ

ЪуГ^Щгу

Утод'УпЯ кг

7Гс-80тВ1Г„9>СС1, и? = ср (?

|7сс. С С Г

Кгэ

%>£0тб1Г„к,

л гм

Ц^-бОтВ^

% К-т

У =9 к

СУГ3 су г лгм

У^еоптви-хА 1Г0^вщ .......

кгм

г/г йя^ъ+Ъу+Ъ * Г„ к га

Угод^. кг/г %с- к,

'сс ' ГГ/

- простои, характерные для принятой.технологии отработки угольного пласта;

- простои, зависящие от совершенства выемочной машины, применяемой в данном технологическом процессе;

- простои, неизбежные при существующей организации работ с примененном выемочной машины в данном технологическом процессе.

В работе приведена модель формирования производительности выемочных машин в зависимости от степени совершенства технологии, техники и организации работ. Реализация этой модели для расчета производительности очистных комбайнов на стадиях их жизненного цикла приведена в табл. 2.

Из таблицы видно, что простои комбайнов на разных стадиях жизненного цикла характеризуются коэффициентом готовности ( кг) и коэффициентом непрерывности (У ). Коэффициент готовности при полноресурсной эксплуатации комбайна определяется по формуле

¿- ___^М_ ,

где Ьно - время наработки комбайна на отказ, ч; Ьуо - затраты времени на устранение отказа, ч; ТМу - затраты времени на устранение отказов из-за изменения условий эксплуатации, ч; £ -простои комбайна при проведении регламентированных работ, ч; ГК -затраты времени на выполнение капитальных ремонтов, ч.

Коэффициент готовности на кавдой стадии получается исключением из знаменателя формули соответствующих видов затрат времени.

Коэф^лциент непрерывности работы комбайна определяется по следующей формуле

У =

т„

Тп+Тпр+Тпз

где Тп - время производительной работы комбайна, ч; ТПр - затраты времени, характерные для данной организации технологического процесса; Т/ц - подготовительно-заключительные операции. Произведение коэффициентов готовности и непрерывности позволяет определить производительность рассматриваемого комбайна на каждой стадии жизненно-о цикла в любой период его функционирования. Из табл. 2 видно, что на стадии проектирования при минутной ра-

боте комбата коэффициенты готовности и непрерывности равны единице.

Систематизация методик расчета конечного результат^ функционирования очистных комбайнов (табл. 3) позволила выбрать наиболее объективную - методику расчета функциональной работы в единицу времени, как произведшие значения параметра условий эксплуатации и производительности комбайнов.

В реальных условиях эксплуатации имеет место изменение сопротивления пласта резанию, АП/} Д&ко в пределах одной лавы. Поэтому наблюдается существенное изменение производительности комбайна_при значении Апя - 100 в 3,33 раза выше, чем при значении Ала = 300 (рис. 1),и эта тенденция сохраняется на всех стадиях их жизненного цикла. Разница (разброс) в значениях функциональной работы комбайнов при этих Ам на любой стадии отсутствует (рис. 2). Это подтверждает целесообразность виЗора функциональной работы ( Л ) в качестве параметра оценки кок ч-ного результата функционирования очистных комбайнов в различных условиях эксплуатации.

Использование параметра А позволяет сопоставлять комбайны мэаду собой, но не обеспечивает выбора наиболее рациональных путей повышения эффективности их использования, т.к. неизвестны затраты параметров на обеспечение работы комбайнов на всех стадиях жизненного цикла. Для сопоставления затрат параметров на конечный результат функционирования комбайнов была выбрана методика оценки качества очистных комбайнов, отличающаяся явной зависимостью уровня качества от функциональной работы Л .

Реализация алгоритма расчета уровня качества машин начинается с установления номенклатуры единичных показателей, характеризующих затраты на выполнение единицы конечного результата функционирования машины (функциональной работы) в единицу времени. Затем определяются удельныз величины показателей, внЗир зтся базовые их значения, рассчитывается уровень качества по единичным показателя!.! и их сведения в комплексный безразмерный показатель качества.

Объективность оценки во многом определяется выбором номенклатуры показателей, характеризующих качество комбайна. Суть выбора показателей сводится к следующему. Составляется номенклатура показателей, в которую включаются все имеющиеся параметры комбайна, характеризующие их качество на каждой стадии жизненно-

Тяблиг- 3

г ■ " ------ ■' ........ .. . —— ...... | Структурообраэование и классификация методик опенку конечного ре?ультете функт'от'ррваяия | овдстна-х кох<Спйн~? ^ _ / у ^ <■=>,<=£> }

Принцип построения стру/мпурмых (рорпул Свгмосоёомие ¿¿епент^ «8! Сочленение зл/уе^гто^

С8ырОЖ&вми-ем дбих гленс-нтс* е/ч оЭнсге ссемсег&мкм 1 ссаглкЫсяиен с сочленен^ |

С/пругтурНья формулы ц \ I г ц \ А 1 \ ! *> \ 1 \ 1 1 1 ? X I \ А I ч А \ 1 1 X > \ > л * 1 ч л 1 1 >

М формул 1 г 9 4 5 е ? 3 /е и « /л № и /9 А? а гг гз >*

Группы формул I ж Ж Ж Ж ж

Вид методики опенки эффок- ТИРНОСТУ Фумл-цжха-игычые этапы расчелта ЯаоЗсодготтчм лохозотелм Южкгс/А/гб одяогз типоразмера Д? о/ггмсс/тем»ыг* леказе/пштягг ¿ля /гм-¿ас'коЯ оЭмего /пц/хт Ло ло/юза/яелян юлг&смг/ рсмт/т т//ле$ , нераби ¿онструктибного ислалме. Яс/Я

Номер фосмулы и5 пассмстЬен кой* номенклатуры показателей ¡и //.а П.Г5 ялз i3.fi» ЕЕЕ гхт лг /7 а а ш. ш ¡М1 л ж/ зг ГЦ 4* /s.f гг *з Х7 <7.1 Шй /г./ ✓¿5 1£Л хт /г* хин /2.6 1££

Структурные элементы: У - количественная характеристика условий эксплуатации комбайна: - опое-деление гтоиэводгтельносук комбайна: - установление зависимости производительности" от условий зксплуетоини. Связи структурных элементов: (■ - по абсолютным: х - по относительным: ' <ь#> х - го удель- показателям.

Рис.1. Изменение производительности в различные периоды

Рис.2 . Изменение функциональней ря(<сти в различимо

периоды функшотторания ня стапиях жияненнгго гикла комопйка К103

го цикла. 3 эту номенклатуру для комбайнов рошди двадцать шесть показателей.

Из принято;* номенклатуры параметров выделяются те, которые имемт 1ю.тлу собой функциональную ели тесную корреляционную связь. В качестве мори силы связи меяду параметрами используется коэф-CÎ'.irCîGtiT коррзлящш ГХу .

Расчот коэффициента ГХу осуществляется по программе 0PPI при Р - 0,95 на ЭШ "Злектроника-бО", затем производится выбор показателе" с налзышим значением ^у , т.е. показателей, лагакцкх более теснуп связь друг с другом и несущих примерно одну п ту не информации. Дальнейшим условием для отсева показателей является коэффициент детерминации R С Я = ГХу )» который объясняет долю вариации показателя (Jf ) за счет вариации {X ). Лороговым значением коэффициента детерминации принимаем /?= 0,72, которое соответствует .¿у = 0,85. Затем, анализируются оставшиеся показатели с учетом их смыслового значения и проверяются го силе связи с последующ"! упорядочением по ней. В результате для оценки качества очистных комбайнов на стадиях жизненного цикла остались слздувдив показатели: суммарная мощность двигателей ( fj ), масса комбайна ( Рг ), плозадь продольного сечения {), максимальное тяговое усилие ( ^ ), обратная величина диапазона регулирования С ), трудоемкость изготовления комбайна (% ), трудоемкость технического обслужвания и ремонта при эксплуатации ( ff. ), удельный расход электроэнергии ( ), объединенная удельная трудоемкость ТО к ТР ( Р9 ), удельная относительная стоимость запасных частей ( ), площадь поперечного сечзния ), функциональная работа С /¿г )•

Используя эти данные для оценки уровня качества очистных комбайнов как показателя эффективности их использования на каж-дол стадии жизненного цикла, проводится его анализ и выбираются пути повышения эффективности использования комбайнов. Оценив уровень качества определенной совокупности комбайнов, в нашем случае тринадцати моделей, устанавливается приоритетная модель на конкретной стадии. Сопоставлять комбалным на стадиях жизненного цикла шжду собой целесообразно по рангу их уровня качества. Пример такого ранжирования для комбайнов 21Ш68Б и ХГШ68Е приведен на рис. 3.

Ранжирование комбайнов по уровню качества позволило установить в исследуемой совокупности наилучшие модели комбайнов на

0,767

_А&С5 / 0,157 / 0»591 2

0,793 а ?7 \\ /

N \

/V

|У 0,631 о

Н

0, т

теор.

техн.

0,031

У' 0,051

гталии *игши

экспл. м.рем. п.рес.

я а о, 750 С, 157 С,07,

, >3....... X о, 655 0, 120

0,737 __----- 0,294^,

Ч - -^0,677 о,взг

ОМЧ

г /

0<№

/ 0,555

0,057 $054

стадии жизни

теор. техн. экспл. м.рем. п.рес.

РИС 3. Ранг уровня качества комбейня 1ПИ68Е и 2ПП68Б при минутной производительней работе нп каждой стадии тияненного никла I - по паспортным пянннм; 2 - пои улучшении показателей Ро, Р6, Р9 лп их бяэпвых реличин: 3 - при улучшении Р2. РЗ, го, Р6, Р8, Р9, РП по баэорых; 4 - при улучшении покпзятолрй до ближайших значений.

калдой стадии хрс жизненного цикла. Так, на стадии проектирования и пзготовлзния приоритетным является комбайн Ш168Е, т.к. на этих стадиях ему принадлежит первый ранг. На стадии эксплуа-тащш (текущей, межремонтной и полнорвсурсной) первый ранг имеет комбайн РКУ 1310. Для выбора приоритетных путей повышения ранга уровня качества комбайнов до лучших образцов на той или иной стадии жизненного цикла необходимо установить базовые показатели у рассматриваемой совокупности комбайнов и определить целесообразные пути их достижения.

За базовые з; чения показателей приняты мшшшльнда значения их удельных величин, т.к. при уменьшении любого из них (при прочих равных условиях) уровень качества увеличивается. Такой подход к выбору базовых показателей предусматривает, что тот комбайн лучше, затраты на единицу конечного результата функционирования которого меньае. Так,при проектировании минимальные значения показателей имеют комбайны.1ГШ68Е, 1КШЭ, РКУ 13-10, К103. Если мы хртш поднять ранг уровня качества и сам уровень качества на стадиях жизненного цикла, например, у комбайна 2Ш66Б, го необходимо наихудшие значения показателей стремиться повысить до базовых, В табл. 4 приведены значения уровней качества по единичным показателям комбайна 2П1Б8Б, из которых видно, что наихудшими показателями являются такие,как ^ - обратная величина диапазона регулирования исполнительного органа, -трудоемкость изготовления, Р9 - объединенная трудоемкость ТОиР. Повысить значения этих показателей до базовых величин можно с помощью конструктивных и технологических мероприятий, используя, например, решения, достигнутые соответственно в комбайнах ШВ, 1ГШ68Е или РКУ 13-10. Однако, как видно из рис. 3, ранг уровня качества комбайна 2Ш&6Б поднимается только на стадиях проектирования и изготовления, а на стадиях текущей, межремонтной и полнорвсурсной эксплуатации остался таким же,как и при паспортных значениях этих показателей, хотя величина уровня качества на них возросл".

Если идти по такому пути дальше и продолжить привязку с помощью конструктивных и технологических мероприятий, тех решений, которые характерны для базовых показателей у различных комбайнов, к совершенствуемому, то,выполнив это по показателям ^ • ^ » • <9 • Рд » ' мы добьемся того, что на всех

стадиях жизненного цикла комбайн 2ГШ68Б будет иметь первый ранг

Таблица 4

Стадии и периоды функционирования

Уровень качества комбайна 2ПП68Б по адинпчнш показателям

1

!

' о о

4 о о> I

I . I I | а> V й»

ЙВ

ф о и

сея

I

I мЗ

I

I I

I н

1 я

1 о

11з

I ИК I

и

го

мин

час

смвн сут год сс

мин

час смен сут год

сс

мин

час

смен

сут

год

сс

ыв

час

смен

сут

год

сс

0,989 0,346 0,217 0,178 0,158 0,146

0.979 0,342 0,216 0,176 0.155 0,146

0,719 0,252 0,158 ! 0,130 0,115 0,108

8

10__II

12

0,403 0,707 0,13510,247 0,085)0,156 0,09910,127 0,062|0Д13 0,058'0,106

0,294 0,075 0,047 | 0,038 ! 0,034 ! 0.032

« 0,558 I 0,199 | 0,125 0,102 ' 0,091 | 0,065

0,713 ! 0.249 0,157 | 0,128 | 0,114 0.107

0,870 О^ЗОб 0,166 0,158 0,138 0,129

0,425 0,148 0,089 0,079 0,069 0,059

0,382 0,133 0,064 0,069 0,061 0,057

0,700 0,245 0,154 0,126 0.112 0,105

0,211 1 0,074 ' 0,045 0,038 0,034 0,032

0,633 1 0,339 0,622 0,233 0,12010,219 0,137 0,07310,134 0,115 0,062 0,113 0,101 0,054 0,099 0,094 \ 0,050'0,092

о.зю! о

0,108 I О 0,065 I0 0,058 ! 0 0,050 0 0,043 0

,166¡0,304 ,058 0,108

I 0,552 ! 0,197 0,124 0.101 »0,090 ¡0,084

,751 | 0,703 | ,263 { 0,246 ,165 ! 0,155 | ,135 ! 0,127I .120 0,113 ,113 0Д06

0,396 0,138 0,087 0,071 0,063 0,059

| 0,663 0,186 ' 0,23310,063 ! 0,1471 0,040 | 0,120! 0,033 0.10710,029 ' 0.10010,027

,744 . 0,697 ,260 0,243 ,16-1 | 0,153 } ,134 ! 0,125 ! ,119 | 0,111 | .III 0 104

0,187 0,066 0,040 0,034 0,030 0,028

! 0,500 | 0,661 | 0,619 ¡0 176 0 — | 0,108 О, 0,091 ¡0, ¡0,080 . 0,

,233 0,218 ,143 | 0,134 ,120 | 0,113

.Кб 0,099

¡0,074 ! 0,098 0,091

0,392 0,137 0,086 0,070 0,063 0,069

,035 ,031 ,027 ,023

0,064 0,057 0,049 0,042

,0,092 ¡0,244 ¡0,323 ¡0,303 ¡0,032 ¡ 0,085 ¡0,113 ¡0,106 0,019 0,051 0,008 ¡0,063 ¡0,017 ¡ 0,045 !0,С60 10,053 ¡0,015 ¡0,040 ¡0,053 ¡0,049 0,013 ¡ 0,034 ¡ 0,045 ¡0,142

0,348 0.123 0,125 0,063 0,055 0,051

0,660) 0,179 0,23110,063 0,145)0,039 0,119 0,029

0,106 0,029 0,09910,027!

0^87!0Д59 О,207}0,056 0,124*0,034 0,10710,023 0,093'0,025 0,08710,024

0,170 0,059 0,036 0,032 0,028 0.С24

0,26710,078 0,1ь0|0,027 0.030(0,С16 0,ссз|0,0:4 0,047'0,С13 0,04010,011

Продолпйнкз табл. 4

i i i

2

8»

О !»> tJO

iffiffl

чао

сиен

сут

год

сс

0,089 0,032 0,019 0,016 0,014 0,013

0.065 0,023 0,014 0,012 0,010 0,009

0,035 0,012 0,007 0,0U6 0,005 0,005

0,064 0,019 i 0.051

0.С23 ¡ G,uü?I 0,018

0,013 J 0,004{ 0,011 I

0,011 ! 0,003j 0,009 J

0,010 ! 0,003 ¡ 0,008

0,009

0,003¡ 0.007 t

0.068 0.063 i 0,036 ¡ 0.C60

L.024 0,023 ¡ 0,013 0.G2I

0süi4 0,013 ¡ 0,006 0,013

0,012 ¡ 0,011j 0.ÜL6 I 0,011

o.oix Î c.oio o.oog oIücs

0.010 I 0.0Ш 0,005 0,009

0.016 O.CCß 0,0031 0,003! 0,CC3i 0,0021

- 19 -уровня качества (рис. 3). При невозможности добиться приближения показателей совершзнстаузмого комбайна к их базовым величина! г.ссхно пойти по пути их совершенствования до ближайших лучших значений в других комбайнах. Тогда ранг уровня качества комбайна 21Ш5Б также поднимается, хотя и не на всех стадиях (рис. 3), на стадиях проектирования и изготовления будет третьим, а на стадиях эксплуатации - вторым.

Однако, кромэ установления приоритетной модели коглбайна на стадилх жизненного цикла и вы5ора оптимальных путей повышения уровня качества на каэдой стадии,ранкированиа комбайнов по уровне качества к значение уровня качества на стадиях позволяют вскрыть соответствие шаду ценой комбайна и его уровнем качества. Так, комбайн 2ГШШ при проектировании имеет уровень качества 0,606, что соответствует седьмому рангу из рассматриваемых тринадцати моделей, заказчик платит именно за этот уровень качества. А как видно из рис. 3, получает он при текущей эксплуатации от комбайна уровен^-.ества 0,529, а при межремонтной - 0,259, значит и платить должзн за эксплуатационный уровень качества.

Для установления в денежном отношении несоответствия между теоретическим и эксплуатационным уровнен качества установлена зависимость цены комбайна от его уровня качества, которая имеет вид: Ц = '0,743 +■ 115,73Л 1'15. Использование этой зависимости позволило определить, что заказчик переплачивает за комбайн 2Ш68Б 43 тас.руб.

Несоответствие между ценой теоретического и эксплуатационного уровня качества может быть устранено за счет приближения лимитируган:: показателей комбайна 2ГН!63Б до значения базовых; повышение эксплуатационного уровня качоства-са счет улучшения эксплуатационных дажазателей либо за счет повышения функциональной работы комбайна.

Например, если тзла<а эксплуатационные показатели, кок трудоемкость ТОчР, удельшй расход электроенэргня, обьздинегша^ тг?/дое>жость ТОяТР, удэльнпя относитальнел стоимость запасных частой,побнсйть до их базов®: значений, то разность мзжду ценами кскйпйяа с теорзтилескш и эксплуатационник уров'!"»,»! качества 5!«5ПЪЕИТСЯ и составит ЗВ ?нс,ру£.

Поваоитт. функциояажшую работу комбайна 2П868Б можно за оче? прилития решений» зляолганшЕ в комбайне HfJI3-I0, как нг.'О-saero йезео высокий яахрамоя-хний уровень качества. Так, ершяю

решение с двумя подающими частя;лл по концам комбайна и двуга тормозами для 2Ш68Б, ми сократим затраты времени на ежесменное ТО с 2,55 ч/сутки до 2,15. Выполнив, например, такие работы,как Бмонтированиз блока диагностики, расположение комбайна на рама, закину болтов на стыках с ИЗО на ,'¿36, сократим затраты времени на эти виды ТОиТР еще на 3,84 ч/сут. Внедрение этих мероприятий у комбайна 2Ш6Ш позволит повисать межремонтный уровень качества с 0,258 до 0,321, а разшцу ме:зду ценами комбайна о теоретическим и эксплуатационным уровнем качества сократить до 33,5 тыс.руб.

Разработанная методика позволяет определять уровень качества очистных комбайнов на всех стадиях жизненного цикла и в каздый период их функционирования, определять лимитирующие показатели на каждой стадии и за счет конструкторских или технологических решений, имеющих место у других комбайнов, повшать их до базовых значений, тем добиваясь сбалансированности уровня качества и цены комбайна на разных стадиях. Это позволяет заблаговременно сопоставлять затраты, необходимые для повшения уровня качеств. на той или иной стадии как критерия эффективности использования очистных комбайнов.

(кидаемый экономический эффект использования методики повшения эффективности эксплуатации очистных комбайнов целесообразно рассчитывать для конкретного мероприятия, внедряемого на соответствующей стадии для конкретной модели комбайна. Например, при сокращении затрат времени на проведение ежемесячного технического обслуживания за счет внедрения двух тормозов у комбайна 2ГШ68Б озидаемый экономический эффект составит 1100 руб в год на один комбайн.

При внедрении комплекса мероприятий для сокращения затрат времени на все виды ТО и ТР у комбайна 2ГШ38Б ожидаемый экономический эффект составит 2000 руб. в год на один комбайн.

Внедрение высокопроизводительных станков в технологический процесс производства гомбайиов (в том числе 2Ш68Б) при сникении трудоемкости изготовления комбайна 2Ш68Б на 850 н-ч позволит получить экономический эффект 2320 руб. в год на один комбайн.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

В хлосартащонной работе дано решение актуальной научной задачи обоснования выбора критерия оценки ^фиктивности эксплуатации очистных комбайнов в зазисишсти от их уровней качества на каждой стетда жизненного цикла для определения диматирукаих показателей, ьзнбояее существенно влияющих на совершенствование каигв и выбор путей повышения эффективности их использования ;«о назначению.

Вшолненниз исследования позволяет одвлать следующие выводы:

1. Большая программа выпуска очистных комбайнов (950-570 и?, в год) при низком коэффициенте полнопроизводителькой работы (0,09+0,16) свидетельствует о низкой эффективности их использования и требует исследования значимости влияния изменения уровня качества па каждой о?алла жизненного цикла на эффективность их использования.

2. При оценке эффективности использования очистных комбайнов в ;сачестве критерия наиболее целесообразно принять функциональную работу комбайна в единицу времени (<Л ), позволяющую качественно выраяать конечный результат его функционирования и имевшую в 3 раза меньший разброс расчетных значений по сравнению с производительность», которая обычно припишется в качества критерия при оценке эффективности использования маша.

3. Для определения функциональной работн очистных комбайнов на всех стадиях жизненного цикла рекомендуется использовать методику Гипроуглвмаша для расчета производительности комбайнов и методику промессою Е.З. Позина для расчета энергоемкости разрушения угля.

4. Наиболее еффектешшл методом для выбора приоритзтних направлений совершенствования очистных комбайнов на разных стадиях жизненного цикла является 1-йтод ран ж ирования их уровней качества с установлением степени соответствия ценз комбаЗна, РвягГиро-ваяие комбайнов по уровню качества позволяет устанавливать сто-ганк соответствия коны комбайна значении рзяшизует'ого уровня качества а процессе ого эксплуатация. Так, яри расчетной ценз комбайна 66 тыс.руб. (уровень качэс-ьа ~ 0,603), расчетная цэип комбайна яра эксплуатационном уровни качества Л - 0,259 составляет 23 тыс.руб. , что свидетельствует о переплате потребителем

за цчрпаяцэованноа значение уровня качества комбайна 43 тыс.руб.

5. Осноанш направлением совершенствования комбайнов для повышения эффективности их использования следует считать разработку конструктивных, технологических и (шш) эксплуатационных мероприятий, обеалечнвакщкх повшение уровня качества по лплити-руццам единичным показателям (обладающим наиболее низкими значениями) до базовых значений,уяе достигнутых у лучших образцов комбайнов по аткм показателям.

6. Ожидаемая экономическая эффективность зависит от конкретных мероприятий, „ледряемих для повышения эксплуатационного уровня качества очистных комбайнов. Так, только при сокращении затрат времени на ежесменное техническое обслуживание комбайна 2Ш58Б экономическая сйективность составит 3100 руб. на один комбайн в год.

ОСНОЗНШ ЕОЯСКЕШЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЯЕДШШХ РАБОТАХ:

1. К вопросу формирования уровня качества очнетннк колйай-:юв на стадиях гззнвнвого цикла (Гордое оборудование нового технического уровня: Сб. няучн. тр.) - !.'.: МГИ, 1986, с. 108-114.

2. Использование ЭШ на практических занятиях по расчету конечного результата Функционирования очистных комбайнов ва стадиях «изюзаного дата (штодачвекиз рзхсшЕдаща: по использова-кей ЗЗГ я TG0 з учебном цроцоссв для сяушателзй 4Я0К). - М.: МГИ, 1837, с. 35-36.

3.Выбор критерия о цен ¡с; вф£зкгЕвности использования сродсгв механизации добычи минерального сырья (Оборудование для комплексного использования сырья горного производства: Сб. науч. ?р.) - М.: Ш1, 1887, с. I2I-I2S.

4. Систематизация методов расчета производительности очистных комбайнов (Повышение качества горного оборудования: Сб. науч. тр.) -Ы.: 1Ш1, I93S, с. 93-99.

5. Влбор метода расчета производительности для определения функциональной рабоуц очистных комбайнов (Повшагш кдчзства горного оборудования: Сб. науч. зер.) - Московский rojsaS институт,-И,, 1908. с» 105-113.

6. Выбор по:саэ0Твлей для оценка качества очистных комбайнов на стадиях гшзябнного цикла (Проблаш механизации и электрификация горня работ: Сб. науч. тр.). Московский горный институт, - M., 1989» с. 128-134.