Delist.ru

Исследование рационального выбора машин и орудий для многофункциональной коммунальной машины (16.03.2009)

Автор: Тагиева Наталья Константиновна

Впервые разработана методика построения рационального тягово-скоростного режима работы универсальной коммунальной машины, основанная на построении огибающей областей режимов работы машины с различными типами оборудования.

Сформулированная впервые в практике исследования коммунальных машин методика экспертной оценки использована для установления рационального перечня рабочего оборудования, необходимого для содержания территорий города.

Методика построения рационального тягово-скоростного режима работы основана на построении огибающей областей режимов работы машины с различными типами прицепного и навесного оборудования.

Защищаемые положения:

Методика построения рациональных тягово-скоростных режимов работы универсальной коммунальной машины.

Двухэтапная методика экспертной оценки мнений трех групп экспертов в области конструирования, эксплуатации и продаж коммунальной техники при принятии решений в области комплектования сменным навесным и прицепным оборудованием.

Практическое применение разработанной методики для повышения эффективности выполнения коммунальных работ. Необходимость в существенной доработке конструкций серийных автомобилей и тракторных шасси для выполнения коммунальных работ в городских условиях для соответствия нуждам коммунальных служб.

Практическое значение работы заключается в применении разработанных методик для повышения эффективности использования универсальной коммунальной техники.

Достоверность полученных результатов подтверждена практикой производства коммунально-уборочных работ, так как методы исследований, используемые в диссертации, основаны на известных аналитических методах расчета действующих нагрузок и процедурах осуществления экспертных опросов.

Личный вклад автора. Диссертация выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (Государственном техническом университете) на кафедре Дорожно-строительных машин. В работе использованы результаты опытов проведенных автором в ЗАО “ВНИИстройдормаш” в 2002-2005 гг. и обработаны в 2006-2008 годах. Фактический материал собран, обработан и проанализирован лично автором. Результаты исследования приняты ЗАО “ВНИИстройдормаш” для дальнейшего исследования, учтены при проектировании таких машин и внедрены в учебный процесс кафедры Дорожно-строительных машин.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на научно-методических и научно-исследовательских конференциях в МАДИ (ГТУ) в 2002, 2003, 2007 и 2009 годах.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано

10 научных статей, в том числе 2 статьи в периодических изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Общий объем работы составляет 147 страниц, включая 19 таблиц, 29 рисунков, список литературы из 151 наименование и

1 приложение.

Автор выражает благодарность Заслуженному деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору Растегаеву Игорю Константиновичу за консультационную поддержку и помощь в структурировании работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационного исследования; показана его научная новизна и практическая ценность.

В первой главе выполнен обзор исследований и литературных материалов, отражающих перспективы развития коммунальной техники. Формулируются цели и задачи исследования. Проведен анализ работ по содержанию территорий города с выявлением необходимых типов оборудования.

О необходимости создания специального шасси с оборудованием для содержания и ремонта дорог и городских территорий можно судить по исследованиям профессоров Баловнева В. И., Ермилова А. Б, Засова И. А., Карбана Г. Л. и по обзорной информации Алешина Н. И., Артемьева К. А., Аханова В. С., Вавилова А. В., Васильева А. А., Войнич Л. К., Волкова Д. П., Данилова Р. Г., Дзильно А. А., Елисеева А. Н., Забелина В. К., Заленского В. С., Зеленина А. Н., Иванова А. Н., Кожина А. В., Котлобай А. Я., Корнопелева А. С., Кузина Э. Н., Леоновича И. И., Лифшица Б. А., Манакова Н. А., Марышева Б. С., Никитина О. И., Павлова Н. В., Ульянова Н. А., Фалькевича Б. А., Фатеева М. Н., Хоминич В. В. и других.

Анализ исследований показал, что значительная их часть направлена на решение проблем в области совмещения характеристик агрегатов трансмиссий для тягово-скоростного режима конкретного типа оборудования (бульдозер, автогрейдер, погрузчик, экскаватор и другие), либо трансмиссий, предназначенных для транспортировки грузов в различных условиях эксплуатации. Практически нет исследований, связанных с обоснованием режимов работы специального шасси универсальной коммунальной машины для высокопроизводительного и эффективного содержания территорий города.

Работы по содержанию автомобильных дорог и прилежащих территорий представляют собой сложный процесс, состоящий из большого комплекса различных технологических операций, качество и оперативность проведения которых обеспечивается правильным подбором средств механизации и рациональным их использованием. Указанные особенности работ по содержанию и текущему ремонту автодорог накладывают определенные требования к средствам механизации, основные из которых: высокие универсальность и мобильность, маневренность, проходимость, надежность, эргономичность, простота управления и т.д.

Применение универсальной коммунальной машины с широкой гаммой навесного и прицепного оборудования даст возможность использовать специальное колесное шасси круглый год, без ограничений, заменяя рабочие органы по мере необходимости. Появится возможность выполнения новых видов работ за счет возможности навески разнообразных типов оборудования, что позволит в значительной степени ликвидировать ручной труд.

Специальное шасси с широкой гаммой оборудования позволит сократить количество машин (парк) и сведет к минимуму разнотипность машин (тракторов, автомобилей и т.д.). Это уменьшает расходы на ремонт, облегчает техническое обслуживание и снабжение запасными частями, увеличивает сменность использования шасси и главное увеличивает возможность оперативного маневра в использовании техники в зависимости от изменения погодных условий. Несомненно, что применение специального шасси имеет технологические, экономические и организационные преимущества.

В конце главы сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе проведены исследования, в результате которых определен рациональный комплект рабочего оборудования универсальной коммунальной машины. Решение поставленной задачи базируется на использовании метода экспертных оценок, ввиду его относительной простоты и достоверности получаемых результатов.

Для определения рационального комплекта быстросменного рабочего оборудования в работе осуществлена адаптация существующих методов экспертного анализа для использования в сфере дорожно-строительных машин и коммунальной техники, результатом чего является специально разработанная методика оценки необходимых типов рабочего оборудования, как по их важности, так и по степени их использования. Общая схема экспертного исследования представлена на рис. 1.

Рациональный состав комплекта оборудования универсальной коммунальной машины устанавливается на основании сравнения результатов ранжирования экспертных оценок и построения матрицы полученных результатов. Конкретизация решения по установлению рационального состава комплекта оборудования универсальной коммунальной машины производится количественной оценкой степени согласованности мнений экспертов.

Рис. 1. Методика проведения экспертного исследования по определению рационального комплекта рабочего оборудования для универсальной коммунальной машины

Экспертное исследование оценки необходимости рабочего оборудования при содержании города проводится в трех группах экспертов, в каждой из них по 10 специалистов в области конструирования, эксплуатации и продажи коммунальных и дорожно-строительных машин. В каждой группе принято ранжирование экспертов исходя из занимаемой должности и квалификации, то есть наличия, ученой степени и звания.

Обработка результатов экспертного исследования для обеспечения высокой достоверности осуществлялась в два этапа.

На первом этапе осуществлялась обработка данных в трех группах специалистов с определением коэффициента конкордации для выявления согласованности экспертов в каждой группе.

На втором этапе в каждой группе выявлялось по пять специалистов мнение которых оценивалось с учетом ранжирования экспертов по их должности, ученой степени и звания.

В результате исследования в трех группах исследователей (конструкторы дорожно-строительных машин, специалисты эксплуатирующих организаций и менеджеры по продажам коммунальной техники) можно сделать вывод о том, что рациональный комплект рабочего оборудования универсальной коммунальной машины должен состоять как минимум из 16 типов: бульдозерное, валоразбрасыватель, фрезерно-роторное, планировочное, снежный плуг, прицепной каток, оборудование на манипуляторе, косилка, кусторез, пылесос, поливомоечное, щеточное, пескоразбрасыватель, плужно-щеточный скоростной снегоочиститель, мусоровоз и самосвал. Это составит 39 % от рассмотренного многообразия навесного и прицепного оборудования и покроет необходимость в оборудовании для содержания города на 65 %.

Что особенно важно, выявленный перечень оборудования позволяет эксплуатировать универсальную коммунальную машину непрерывно в течение всего года без простоев. Разработана ориентировочная схема организации работ по зимнему и летнему содержанию территорий города.

При согласованной организации работ семи специальных шасси с быстросменным оборудованием можно заменить применяемый в настоящее время парк машин-аналогов, состоящий из 24 машин и 11 наименований специализированных снегоочистителей, разбрасывателей, погрузчиков и другой техники. Использование сменных рабочих органов, маневренность и скоростные качества специального шасси позволят высвободить условно шесть рабочих.

Защищаемое положение. Разработана методика двухстадийного экспертного исследования оценки мнений трех групп экспертов при принятии решений в области комплектования парка коммунальной техники. Перечень оборудования позволяет эксплуатировать машину непрерывно в течение всего года, для реализации этого разработана схема организации работ по зимнему и летнему содержанию территорий города.

В третьей главе произведен анализ тягово-скоростных характеристик специального шасси в зависимости от типа рабочего оборудования.

?$??|?ж

?$?????$??¤?$???? использования и условий, в которых производится коммунальное обслуживание. Например, если работа проводится на шоссе или магистрали, то скорость ее проведения должна выбираться из условия создания минимальных помех потоку автотранспорта. Работа коммунальной техники в стесненных условиях (дворы, проезды, пешеходные зоны) определяет минимальный скоростной режим.

загрузка...