Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из важнейших отраслей животноводства является овцеводство, обеспечивающее население ценными видами продукции питания, а легкую промышленность практически незаменимым сырьем—шерстью.
Заключительный этап производства шерсти - стрижка овец. В связи с
непродолжительностью сезона стрижки овец возникают трудности в обеспе
чении постоянными кадрами квалифицированных стригалей, предъявляются
повышенные требования к надежности стригального оборудования. Недос
татком стригального оборудования, выпускаемого заводом «Актюбинск- "
сельмаш», является его недостаточная надежность. Чтобы не сорвать сроки
стрижки хозяйства покупали по несколько стригальных агрегатов, что сказы
валось на себестоимости продукции. Особенно низкую надежность имели
преобразователи, режущие пары, нажимной и эксцентриковый механизмы
стригальных машинок. Только по причине низкой надежности стригального
оборудования и недостаточной квалификации стригалей Российская Федера-'
ция ежегодно теряла 8—10 тысяч тонн выращенной шерсти на сумму более 50
млн. рублей (в ценах 1990 г.). , , , „ . - _
Проблема повышения надежности стригального оборудования является одной из ключевых- при его разработке, производстве и эксплуатации.
Исследований, связанных с надежностью технологического процесса и оборудования" для стрижки овец, в отечественной практике нет. .
Научная проблема. Эффективность технологического оборудования
для стрижки овец недостаточна из-за отсутствия разработок по оптимизации
системы «человек-машина-животное» и методов их практической реализа
ции.
Рассматриваемая проблема имеет важное значение для экономики Рос- ~
сии, что подтверждается ее связью со стратегией машинно-технологического
обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на пери
од до 2010 года. -
Исследования и разработки, составляющие основу диссертационной работы, выполнены в соответствии с программой РАСХН по проблеме 12. Механизация, электрификация и автоматизация, шифр 04.02 «Разработать методы повышения надежности агрегатов и поддержания их работоспособности», координатор ВНИПТИМЭСХ, согласно плану НИР ФГОУ ВПО АЧ-ГАА, хозяйственными договорами с КБ «Актюбинсксельмаш», РостНИИТ-Мом, заводом «Продмаш».
Цель исследования: повышение надежности технологического процесса и оборудования для стрижки овец на основе оптимизации системы «человек-машина-животное».
Объект исследования: оборудование, применяемое в технологическом процессе стрижки овец.
Предмет исследования: взаимосвязи отказов стригального оборудования с показателями надежности, способы и методы обеспечения и повы-
.4
шения надежности технологического процесса стрижки овец как системы «человек-машина-животное».
Методика исследования. В основу теоретических исследований положены методы математического моделирования технологического процесса стрижки овец и стоимости повышения надежности стригальных машинок.
Экспериментальные исследования проведены с использованием серийных электростригальных агрегатов ЭСА-12/200. Показатели надежности определены по ГОСТ27.503-81 «Надежность в технике.-Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надёжности» и ГОСТ 27.502-83 «Надёжность в технике. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений». Оптимизация показателей безотказности проведена по MP 130-84 «Надежность в технике. Оптимизация требований к надёжности элементов (составных частей)».
— Достоверность научных положений, общих выводов и рекомендаций подтверждается принятым уровнем .доверительной вероятности 0,9. Результаты экспериментальных исследований обработаны ПЭВМ с применением программного обеспечения «Statlstika, Microsoft Exel, Statgrafika», математического аппарата теории вероятностей и массового обслуживания.
Научная" новизна работы заключается в разработке экономико-математических моделей оптимизации показателей надежности стригального оборудования, методик определения допустимых и предельных усилий в нажимном механизме стригальной машинки и проведения имитационных испытаний, новой классификации профессионального уровня стригалей и коэффициента оперативной готовности стригалей разной квалификации. .
Практическая значимость и реализация результатов исследования. Совокупность выполненных исследований, теоретических обобщений, практических выводов и рекомендаций производству решает проблему повышения надежности стригального оборудования.
Разработанные рекомендации по обеспечению надежности стригального оборудования переданы для использования в агрокомитеты овцеводческих районов Ростовской области и Ставропольского края, в Ставропольский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства (бывший ВНИИОК) в институт животноводства «Аскания - Нова» (Украина). Материалы по надежности стригального оборудования используются в учебном процессе АЧГАА, ДонГАУ, СтаврГАУ и др.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АЧГАА ежегодно с 1985 по 2006 год, Ставропольского ГАУ в 1997, 2003, 2004 гг, на II Международной научно-практической конференции (Ставрополь, октябрь 2003 г.), Донского ГАУ в 2003, 2004 гг, ВНИПТИМЭСХ, 2003 г, на НТС А.О. «Овцепром» МСХ РФ (Москва), 1992 г, ВНИИМЖ (г. Подольск, 2006 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 40 работ, в том числе одна монография, статьи, патенты РФ на изобретения, общим объемом 30 п.л. (из них 24 печатных листа — авторских).
Результаты исследований отражены в 11 отчетах кафедры МТЖ АЧ-ГАА (1982...1991 гг.) вт.ч. 9 имеют гос. регистрацию.
На защиту выносятся:
методики и результаты исследования, надежности стригального
оборудования;
экономико-математические модели минимизации затрат на по-
-_ вышение надежности технологического оборудования стрижки
овец и формализованная модель обеспечения надежности технологического процесса;
методы обеспечения и повышения надежности стригального оборудования с оптимизацией показателей безотказности; ' ' _
уточненная номенклатура и нормы расхода запасных частей к" стригальным агрегатам;
- - оптимизированная периодичность технического обслуживания
: для стригальных машинок и классификация профессионального
уровня стригаля; .
"рекомендации и предложения по внесению, изменений в конст-
~ _ . рукцию стригальной машинки;
рекомендации производству по -обеспечению надежности техно
логического процесса и оборудования для стрижки овец.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, шести разделов, общих выводов, библиографий "и-приложений. Изложена на 280 страницах машинописного текста, содержит 69 рисунков, 28 таблиц и библиографический список, включающий 240 наименований и приложения.
В диссертации термин «Надежность» трактуется согласно ГОСТ 27.003 - 90 «Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности».
