Теоретические основы использования машин

Классификация эксплуатационных свойств дорожных машин и их показателей

Все эксплуатационные свойства объединяют в несколько самостоятельных систем подсистем, связанных между собой и обладающих свойством саморегулирования при помощи обратных связей.

Комплекс эксплуатационных свойств машины

Весь комплекс эксплуатационных свойств самоходных ЗТМ непрерывного действия состоит из 3-х систем, состоящих из подсистем, определяемых свойствами, которые характеризуются показателями (см. рисунок).

С и с т е м ы

грунт-движитель-двигатель -рабочее оборудование-грунт

человек-машина-среда

машина-условия эксплуатации -длительность эксплуатации

П о д с и с т е м ы

С в о й с т в а

П о к а з а т е л и

И з м е р и т е л и

1-я система: грунт – движитель – двигатель – рабочее оборудование – грунт.

Она связывает первопричину возникновения движения машины с рабочим процессом, совершаемым этой машиной вследствие её движения.

3 подсистемы: 1. грунт – движитель

В ней отражено взаимодействие ведущих колёс с грунтом (тяговые усилия, скорости, КПД движителя и т.д.).

2. движитель – двигатель – рабочее оборудование

В ней отражены особенности движителя, связанного с трансмиссией и ДВС (передаточные числа в трансмиссии, мощность и частота вращения вала двигателя, его топливная экономичность и др.).

3. рабочее оборудование - грунт

В ней отражено взаимодействие движущегося РО с грунтом (преодоление сопротивлений резанию и перемещению грунта).

2-я система: человек – машина – среда.

Она связывает водителя машины с органами её управления и средой, окружающей его на рабочем месте в кабине.

2 подсистемы: 1. человек – машина

В ней отражены условия работы водителя на рабочем месте (усилия на рычагах и педалях, обзорность, безопасность, эстетика).

2. человек – среда

В ней отражены условия среды, действующие на человека(температура воздуха, содержание вредных газов, вибрация, шум).

3-я система: машина – условия эксплуатации – длительность эксплуатации.

Она связывает работу машины в условиях эксплуатации с фактором времени, её постепенным старением, т.е. утратой служебных свойств.

2 подсистемы: 1. машина – условия эксплуатации

В ней отражены климатические, грунтовые и режимные условия эксплуатации машины.

2. машина – длительность эксплуатации

В ней отражена надёжность, связанная с мероприятиями по поддержанию её на необходимом уровне.

Из 3-х систем основной является 1-я, т.к. её показатели предопределяют главные единичные показатели качества машины, а также её комплексный показатель – производительность (выработку).

2-я система является вспомогательной, т.к. своими комплексными показателями действует на комплексный показатель 1-ой системы.

3-я система также влияет на комплексный показатель 1-ой системы.

В 1-ой системе полностью решена задача определения П_К, во 2-й – П_Т, в 3-й – П_Э.

Каждая из рассматриваемых систем внутри себя замкнута и саморегулируется при помощи обратных связей.

На основе исследования указанных систем можно дать рекомендации по лучшему выполнению функций, полному использованию возможностей, повышению эффективности машины.

Эксплуатационные свойства и свойства, влияющие на них, связаны с качеством машины, т.к. отношение удельных приведённых затрат Z_уд.пр (отражающих отношение стоимости машины и затрат на их эксплуатацию) к суммарному эффекту от потребления является оценкой, в которую входит и Z_уд.пр и к_и (интегральный показатель качества).

Сопоставление показателей эксплуатационных свойств, полученных экспериментальным и расчётным путём, для машин различных видов (а/г, бульдозеров и др.) даёт возможность оценить степень эффективности их использования в эксплуатации.

Эксплуатационные свойства машин взаимосвязаны и измерения параметров или конструкции машины, предпринятое для изменения одного из этих свойств, неизбежно отразится на остальных.

Например, снизив центр масс машины для улучшения устойчивости, обеспечивающий безопасность движения, ухудшается проходимость, т.к. уменьшается дорожный просвет.

Следовательно необходимо искать компромиссные решения. При этом приходится ограничивать свойства менее существенные и улучшать за их счёт другие, имеющие большую значимость.

Нельзя создать машину, одинаково пригодную для всех условий эксплуатации. С одной стороны должна быть серийность машин с унификацией и стандартизацией, с другой стороны детали машин должны быть универсальны.

Связь эксплуатационных свойств с качеством машины

Зависимость и влияние друг на друга двух подсистем - сферы производства и сферы эксплуатации (потребления) хорошо видны на схеме математической модели управления качеством машин (см. рис. 2.2)

Вследствие функционирования этой системы имеется возможность выпуска машин с показателями, более близкими к оптимальным, т.е. машин повышенного качества.

Таким образом, процесс управления качеством состоит в постоянном корректировании процессов проектирования и производства машин при помощи обратной связи со сферой эксплуатации, что позволяет выпускать машины с показателями, близкими к оптимальным.

Рассмотрим более подробно некоторые основные эксплуатационные свойства ЗТМ