Содержание к диссертации
Введение
1. АНАЛИЗ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ НА
ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРЖХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЫ РСФСР 8
1.1. Уровень механизации процессов приготовления и раздачи кормов на животноводческих фермах Северо-Западной зоны РСФСР 8
1.2. Конструктивные особенности и характерные'условия эксплуатации исследуемых кормоприготовительных машин 12
1.3. Анализ причин отказов кормоприготовительных машин 15
1.4. Анализ системы технического обслуживания машин и оборудования животноводческих ферм 21
1.5. Задачи исследования 29
2. ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ
МАШИН 32
2.1. Обоснование выбора показателей надежности кормоприготовительных машин животноводческих ферм 2
2.2. Методика получения и обработки технико-статистических материалов по отказам исследуемых машин 43
2.3. Обоснование количества наблюдений для достоверной оценки характеристик надежности 54
2.4. Определение функциональных зависимостей частоты отказов от наработки отдельных узлов и в целом изучаемых кормоприготовительных машин 57
- З -
2.5. Разработка графика технического обслуживания кормо приготовительных машин на основе результатов анализа наработок на отказ этих машин 70
2.6. Определение рациональных сроков ремонта исследуемых машин 77
Выводы 87
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ
МАШИН, РАБОТАЮЩИХ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ 89
3.1. Выбор метода исследования износа деталей .... 89
3.2. Исследование износа деталей, работающих при наличии жидкостных сред 94
3.3. Исследование износа деталей, работающих в контакте
с силосной массой 101
Выводы 106
4. ВОПРОСЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ОБНОВЛЕНИЯ ПАРКА КОРМОПРИГО
ТОВИТЕЛЬНЫХ "МАШИН ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ 107
4.1. Сравнительная оценка методов определения сроков службы сельскохозяйственных машин 107
4.2. Анализ использования кормоприготовительных машин 114
4.3. Определение экономически целесообразных сроков
службы кормоприготовительных машин 122
4.3.1. Аналитический способ определения сроков службы кормоприготовительных машин 122
4.3.2. Графический способ определения сроков службы кормоприготовительных машин 124
4.4. Вопросы обновления парка кормоприготовительных
машин Псковской области 135
Выводы 141
5. Экономическая эффективность от внедрения результатов
РАБОТЫ 142
ОБЩИЕ ШВОДЫ 147
ЖГЕРАТУРА . 150
ПРИЛОЖЕНИЕ 163
- Уровень механизации процессов приготовления и раздачи кормов на животноводческих фермах Северо-Западной зоны РСФСР
- Обоснование выбора показателей надежности кормоприготовительных машин животноводческих ферм
- Исследование износа деталей, работающих при наличии жидкостных сред
- Сравнительная оценка методов определения сроков службы сельскохозяйственных машин
- Экономическая эффективность от внедрения результатов
Введение к работе
Укреплению материально-технической базы сельского хозяйства, как основы интенсификации производства, уделено большое внимание в решениях ХХУІ съезда КПСС и Майского /1982 г./ Пленума ЦК КПСС. "Продовольственной программой СССР на период до 1990 г." намечено завершить, в основном, комплексную механизацию земледелия и животноводства на новой технической основе. Большое внимание также обращено на повышение технического уровня и, особенно, надежности поставляемых новых машин. Этой проблеме посвящено Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР /от 4 апреля 1983 г. $ 271/, где отражены основные пути повышения надежности машин.
Важно отметить, что помимо технического перевооружения сельского хозяйства на базе новой техники, обращается внимание на необходимость внедрения прогрессивных форм организации использования техники, повышение качества ремонта и обслуживания машин, укрепление и специализацию ремонтно-обслуживающей базы.
Обеспечение постоянной технической готовности машин, на основе повышения их надежности, и проведения своевременного и качественного обслуживания особенно важно в условиях животноводства, где возможные перерывы технологических процессов приводят к значительным потерям продукции и заболеваниям животных.
В связи с этим актуальной является задача разработки и внедрения более совершенной системы технического обслуживания и ремонта средств механизации животноводства, наиболее полно учитывающей условия их работы и позволяющей реализовать технические показатели их надежности.
От правильной оценки технического ресурса машин, установления оптимального срока их службы зависит расход запасных частей, длительность простоя машин в ремонте, стоимость ремонта и другие технико-экономические показатели их использования.
Среди большого разнообразия машин, применяемых в животноводстве, важное место занимают кормоприготовительные и кормораздаточные машины ферм.
Если принять во внимание высокую трудоемкость этих процессов и требование соблюдать непрерывность технологических циклов, то становится очевидной актуальность решения указанных выше задач. К этому же следует отнести и решение задачи увеличения доремонтной наработки и сокращения числа профилактических ремонтов в течение амортизационного срока машин кормоприготов-ления. Прогнозирование изменения технического состояния по наработке механизмов, узлов и деталей этих машин является важным фактором обеспечения их высокой надежности и эффективного использования в процессе эксплуатации.
Решению вопросов изучения безотказности и долговечности, организации технического обслуживания, исследования износостойкости отдельных деталей и узлов, определения рациональных сроков службы кормоприготовительных машин, используемых на животноводческих фермах Северо-Западной зоны РСФСР (на примере Псковской области) посвящена настоящая диссертационная работа.
Для решения указанных вопросов требуется установить основные факторы, влияющие на работоспособность кормоприготовительных машин, и разработать пути повышения их надежности и долговечности.
По результатам исследований на защиту выносится : результаты анализа надежности кормоприготовительных машин и их узлов в условиях Северо-Западной зоны РСФСР; система технического обслуживания машин кормоприготов- ления, отличающаяся тем, что наряду с операциями технического обслуживания включает принудительную замену исчерпавших ресурс конструктивных элементов; методика определения рациональных сроков ремонта кормо-приготовительных машин; рекомендации по применению материалов рабочих органов кормоприготовительных машин; методика нахождения экономически целесообразных сроков службы кормоприготовительных машин.
class1 АНАЛИЗ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ НА
ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРЖХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЫ РСФСР class1
Уровень механизации процессов приготовления и раздачи кормов на животноводческих фермах Северо-Западной зоны РСФСР
Животноводство является одной из ведущих и наиболее трудоемких отраслей сельского хозяйства. Поэтому решение задачи механизации и автоматизации труда на животноводческих фермах имеет большое народнохозяйственное значение.
По данным Центрального статистического управления, табл. 1-І, уровень комплексной механизации на фермах крупного рогатого скота Северо-Западной зоны РСФСР составляет в среднем 58$ и свиноводческих - 54$. При этом несколько выше механизация отдельных процессов. Так, кормораздача механизирована на 43$, доение - на 88$, уровень механизации и номенклатура применяемого для этого оборудования зависят от поголовья имеющегося на фермах скота.
Среди машин, обеспечивающих технологический цикл содержания скота, важное место занимают кормоприготовительные и кормораздаточные машины. Достаточно сказать, что трудозатраты на приготовление и раздачу кормов составляют 35-40$ всего объема выполняемых на фермах работ. В связи с этим совершенно очевидной является необходимость, с одной стороны, повышать уровень механизации указанных работ, с другой - поддержания этой группы машин в работоспособном состоянии, чтобы не допустить перерывов в кормлении животных.
При достаточно большом многообразии кормоприготовительных машин конкретный выбор их марок для использования на животноводческих фермах зависит от многих факторов: вида животных и их поголовья, способа содержания скота, вида применяемых кормов, степени механизации фермы и др.
Для областей Северо-Западной зоны РСФСР укомплектованность животноводческих ферм кормоприготовительными машинами рассмотрена на примере хозяйств Псковской области, табл.1.2, где приведены данные об используемых на животноводческих фермах машинах для приготовления кормов из корнеплодов и стеблевых культур.
Следует отметить, что применение указанных машин не в комплексах, а по отдельности характерно для ферм с небольшим поголовьем содержащегося на них скота. Именно такие фермы распространены в хозяйствах Псковской области (около 80$ ферм имеют не более 250-300 голов скота, табл.1.3).
Объясняется такая структура животноводческих ферм тем, что в Северо-Западной зоне сохраняется до настоящего времени еще очень мелкая контурность полей и сравнительно большое количество поселков с малым числом хозяйственных дворов. В среднем по Псковской области площадь таких полей составляет не более 9-Ю га.
class2 ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ
МАШИН class2
Обоснование выбора показателей надежности кормоприготовительных машин животноводческих ферм
Решение проблемы повышения надежности любых машин, в том числе кормоприготовителышх, производится на этапах их конструирования, изготовления и эксплуатации. При этом выбор эффективных путей решения указанной проблемы в значительной степени зависит от знания количественных зависимостей между надежностью машин и влияющими на нее факторами.
Установление таких зависимостей в подавляющем большинстве случаев весьма затруднительно не только вследствие их сложности, но также вследствие того, что далеко неполно выявлены факторы, влияющие на надежность машин.
На этапе конструирования машины надежность обеспечивается тем, насколько рационально разработана ее кинематическая схема, удачно выбраны материалы, конструкция деталей, компановка ее уз-лов и механизмов, правильно обоснованы эксплуатационные режимы этой машины.
На этапе изготовления машины ее надежность определяется технологическим уровнем производства.
Наиболее достоверно количественная оценка надежности машины может быть выполнена на третьем этапе - в процессе ее эксплуатации или специальных испытаний. На этом этапе уточняются показатели надежности, полученные на предыдущих этапах путем обработіш и анализа технико-статистической информации о характере и частоте отказов, длительности простоев машины и других показателях ее работы.
Вопросам надежности машин, механизмов, устройств посвящено значительное количество работ. Большой вклад в развитие теории расчета надежности внесли советские ученые Селиванов А.И.[5,6], Трейер В.НД353, Шор Я.Б.С36], Кугель P.B.C37J, Севернев М.М. Г38І [39,40], Дорожкин Н.Н. [41] и другие. Нужно отметить, что во многих из указанных работ подход к оценке надежности различен.
В таблице 2.1 приведены наиболее употребляемые в области сельскохозяйственного машиностроения параметры для оценки таких показателей надежности как безотказность, долговечность и комплексные показатели надежности. Плюсами в графах данной таблицы отмечены те показатели, которыми следует оценивать надежность по методикам, разработанным в организациях, указанных в головной части соответствующих столбцов.
class3 ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ
МАШИН, РАБОТАЮЩИХ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ class3
Исследование износа деталей, работающих при наличии жидкостных сред
Жидкость подводилась к трущимся поверхностям из специальной камеры через резиновые трубки непрерывной струей постоянного напора и расхода. В качестве жидкостей использовались водопроводная вода по ГОСТ 2874-73, насыщенная сероводородом вода (как это уже отмечалось в первой главе, вода артезианских скважин ряда районов Псковской, Смоленской, Калининской областей имеет агрессивные включения и, в частности, сероводород) и водный раствор растительных соков. Температура воды поддерживалась в пределах 25...30 Ролики, устанавливаемые на рабочем валу, изготавливались в виде сменных втулок с наружным диаметром 35 мм и шероховатостью поверхности Rz 20 по ГОСТ 2789-73. Испытуемые образцы изготавливались из втулок, разрезанных на шесть частей. Шероховатость поверхности образцов - Rz20 по ГОСТ 2789-73. В качестве материалов образцов были взяты стали 40, 45, 40 ХГС. Общий вид образцов показан на рис. 3.1.
Перед учетом износа образцы предварительно прирабатывались в течение 3 часов. При частоте вращения 1200 об/мин. путь трения за время приработки составил 25000 м. До начала работы и в период испытаний размеры образцов замерялись на горизонтальном оптиметре марки ММИ-2 с точностью до 0,01 мм. Учет износа производился навешиванием на аналитических весах марки ВЛА-200 с точностью до 0,0002 г после каждых 150 м пути трения, что соответствовало 1200 оборотам рабочего вала. Величина силы Р устанавливалась равной 120 Н, что соответствовало величине контактного напряжения . 0,8В МПа. Принятый режим нагружения соответствует интервалу нагрузок, которые испытывают многие рабочие органы кормоприготови-тельных машин в эксплуатационных условиях.
Полученные в ходе измерений величины износа неизбежно содержат случайные погрешности, обусловленные различными причинами, причем наибольшими могут быть погрешности измерения. Для того, чтобы уменьшить влияние случайных погрешностей на окончательный результат измерений, взвешивание и замеры образцов выполнялись не менее трех раз, а окончательный результат принимался равным среднему арифметическому из полученных при каждом замере. Кроме того, чтобы повысить достоверность результатов опыта, испытывался не один, а не менее трех образцов данного материала при максималь-лом соблюдении идентичности условий испытаний.
class4 ВОПРОСЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ОБНОВЛЕНИЯ ПАРКА КОРМОПРИГО
ТОВИТЕЛЬНЫХ "МАШИН ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ class4
Сравнительная оценка методов определения сроков службы сельскохозяйственных машин
Срок службы отдельных деталей определяет срок службы машины в целом, ее технический ресурс. От правильной оценки технического ресурса машины, от установления оптимального срока ее службы зависит расход запасных частей, длительность простоя машины в ремонте, стоимость ремонта и другие технико-экономические показатели.
Фактические сроки службы сельскохозяйственных машин в различных хозяйствах,естественно,, отклоняются от номинального значения в обе стороны.
Определение оптимальных норм долговечности указанных машин является сложной технико-экономической задачей.
При решении этой задачи нельзя не принимать во внимание то обстоятельство, что ускорение технического прогресса характеризуется не собственно быстротой смены моделей, а степенью усовершенствования новой машины в сравнении со старой, что в конечном итоге должно приводить к резкому повышению производительности и снижению себестоимости продукции. Необоснованное снижение, равно как и чрезмерное увеличение длительности периода обновления техники,, влечет за собой крупные убытки. Это объясняется тем, что, во-первых, для быстрого совершенствования машиностроительного производства требуется некоторая стабилизация изделий. Чрезмерно быстрая смена моделей машин с несущественной разницей в технических параметрах создает только видимость технического прогресса, но не привносит пользы ни заводу-изготовителю, ни сельскому хозяйству. Во-вторых, при современных масштабах механизации постоянная замена всего действующего парка машин в течение сравнительно короткого периода времени требует огромных затрат средств и материалов, которые недостаточно окупаются, если вновь приобретаемые машины не имеют существенных преимуществ перед списанными.
Вопросам определения оптимальных сроков службы деталей и сельскохозяйственных машин в целом посвящено значительное количество работ [ 108... 127 и др.] , причем также, какунапример, и в вопросах выбора показателей надежности и долговечности машин, существуют различные, порой противоречивые, мнения и методики.
Наиболее объективным, на наш взгляд, является статистический метод определения среднего срока годности машин.. Однако этот метод требует длительного наблюдения за эксплуатацией машин, является поэтому трудоемким и, по сути дела, не прогнозирует, а лишь констатирует названный срок годности машин.
А.И. Буянов, например, считает [108] , что задача определения оптимального срока службы детали сводится к определению элементов, составляющих ее себестоимость и получению кривой износа в зависимости от наработки. Имея эти данные, легко построить кривую экономической эффективности. Абсцисса точки минимума кривой будет определять оптимальный срок службы детали, а соответствующая ордината на кривой износа - предельный износ.
В соответствии с методом по затратам на ремонт, предложенным Ю.Н. Артемьевым Г 116, 117] , оптимальным следует считать такой срок Службы машины, при котором стоимость ее восстановления становится равной ее новой стоимости. Следует отметить, что при данном методе не учитывается реальная наработка машины.
Экономическая эффективность от внедрения результатов
При решении вопроса о переходе к применению нового варианта предложенных мероприятий взамен применяемых того же целевого назначения, необходимо производить сопоставление этого нового варианта со старым путем сравнения соответствующих значений ряда стоимостных и натуральных показателей.
К числу таких показателей относятся прежде всего сырье и материалы, себестоимость продукции, приведенные затраты, повышение качества продукции, заработная плата, производительность труда.
В настоящем расчете сопоставляются два вида экономической эффективности, эффективность от внедрения рекомендуемой нами формы технического обслуживания и действующей.
Сравниваемые варианты сопоставимы по всем признакам: объему работ, трудоемкости и т.д. Капиталовложения в оборудование и производственные площади из расчета исключены, т.к. внедрение предлагаемого технического обслуживания не вызывает их изменения.
Согласно типовой методике определения экономической эффективности, утвержденной постановлением Госплана СССР, Госстроя СССР и президиума АН СССР от 8 сентября 1969 г. (124), годовой экономический эффект при внедрении новой (предлагаемой) технологии определяется по разности приведенных затрат на проведение технического обслуживания до и после внедрения новой технологии с учетом объемов производства.
Приведенные ниже расчеты экономической эффективности, обусловленной кратностью предлагаемого технического обслуживания/основываются на исходных данных, взятых в хозяйствах Псковской области и в широко распространенных методиках и справочниках [125...129].
На первой стадии расчета определим экономическую эффективность от внедрения в производство на режущие аппараты машин "Волгарь-5", ИКМ-5 и КПИ-4 ножей из стали 45 в сравнении с применяемы-ми ножами из стали У-9 и из стали 65 Г.
На примере измельчителя "Волгарь-5" имеем следующее: время на заточку, регулировку режущего аппарата составляет 1,39 часа (слесаря У разряда), а также прочие работы по техническому уходу T0-I, выполняемые слесарем Ш разряда с нормой времени 0,393 часа, по рекомендациям ВНИИНМШ 130.
Данные хронометража указанных работ в колхозе "Светлый путь" и колхозе "Красное знамя" Великолукского района Псковской области, совпали с рекомендуемыми. Заточка ножей и регулировка режущего аппарата по нормативным данным производится слесарем У разряда, а в хозяйствах - механизатором, т.е. трактористом. Часовая тарифная ставка слесаря пятого разряда составляет 0,637 руб., слесаря Ш разряда - 0,503, а тракториста - 0,58 руб.
Нормативную наработку за год измельчителя, составляющую 1200-1300 тонн, принимаем равной 1300 тонн.
Похожие диссертации на Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта кормоприготовительных машин с учетом показателей надежности (для условий животноводческих ферм Северо-Западной зоны)
