Анализ перспективы развития машин для земляных работ и технологического перевооружения предприятий, использующих эту технику Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

© B.C. Блохин, Н.Г. Малич, 2012

УДК 621.878/879

B.C. Блохин, Н.Г. Малич

АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МАШИН ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ЭТУ ТЕХНИКУ

Сформулированы: идеология и алгоритмы определения значений основных узлов и параметров технологических машин и технологических процессов земляных работ; возможность использования их для разработки новых и анализа провомерно-сти применения существующих машин и технологических процессов в заданных условиях выполнения работ.

Ключевые слова: технологические машины: МЗМР, МЗР, КГТС; технологические процессы: земляные работы; главные и основные параметры технологических машин и технологических процессов; метод расчета; надежность машин.

Современное состояние отечественного машиностроения, предназначенного для постоянного удовлетворения потребностей парка технологических машин для транспортных, строительных, земляных и других работ (коммерческой и специальной автотехники, бульдозеров, рыхлителей, автогрейферов, катков, погрузчиков, скреперов и др. техники) к сожалению, таково, что более 50 % этой техники, использующейся в Украине, является импортной. Новая техника, изготавливаемая отечественными производителями, на 15 — 20 лет отстает от лучших импортных аналогов, высоко поднявших уровень требований к качеству производимой продукции. Рост парка технологических машин (рассмотренных в данном случае на примере техники для земляных и мелиоративных работ (МЗМР) [1, 3, 10]) в стране обусловлен постоянно увеличивающимся объемом работ, выполняемых этой техникой. Увеличение мощности машин, простота их конструктивного исполнения и обслуживания, высокая

мощность и производительность предопределили их широкое распространение (рис. 1) и использование на различных работах (особо широкое использование при выполнении горнометаллургических и строительных технологических процессов) [9, 11, 22]. Последнее явилось причиной возникновения одной из сложнейших современных проблем — комплектация парка предприятий необходимой техникой и определение технико-экономических возможностей этих машин в конкретных (заданных) условиях выполнения работ. Импортная техника в 3 — 5 раз дороже отечественной, это касается последних разработок техники для земляных работ ведущих зарубежных фирм.

Одной из проблем оценки существующих и вновь создаваемых технологических машин и проверки возможности их использования в данных производственных условиях являются научные основы выбора и обоснования главных, основных конструктивных и технологических параметров этих машин, то есть научные основы,

позволяющие установить значения этих параметров, свойственных этой технологической машине и определяющих ее эффективность применительно к конкретным условиям эксплуатации [5, 19, 20]. Это касается и требований к земляным работам и возможности их реализации в будущих (новых) технологических процессах горнометаллургического производства, потребность в которых особенно диктуется жизненной необходимостью [21, 28] технологических процессов горной и металлургической промышленности (рис. 4 — 8).

Настоящий и будущий технологический облик цивилизации (рис. 9) определяется последующим развитием горнометаллургических технологических процессов и развитием 1Т-технологии, обеспечивающих качественно новые связи внутри общества. Сейчас уже очевидна колоссальная пропасть в сферах преобразования вещества (анахронизм технологий) и информации. Это в скором будущем новая глобальная проблема, а ее решение связано с необходимостью решения комплексных междисциплинарных задач механики деформируемого твердого тела, термодинамики, газо- и гидродинамики, тепломассо-переноса, оптики, электростатики и электромагнетизма 1Т-технологий и т.д. Требуется разработка новых подходов ко всем составляющим технологических процессов горнометаллургических комплексов, цикла проектирования и производства новых материалов и технологических изделий (машин) [2, 21, 26].

Каждый период истории неповторим, сегодняшний период в меньшей степени зависит от того, что было «вчера», нежели от того, каким нашему обществу видится «завтра». Современная мировая наука и технологии

достигли таких высот, что прорывных открытий (решений) можно ожидать когда и где угодно, причем вопреки логике.

Изложенное не догма — это идеология анализа и расчета существующих технологических машин, а также технологических процессов, выполняемых этими машинами, и создания машин для сегодняшних технологий и обеспечение технологических процессов (будущего) нового поколения, так как для каждой технологической машины (типа машин) существует свое оптимальное воплощение (рис. 9).

«Уже сегодня должен бить создан ряд региональных научно-технических центров, оснащенных уникальными измерительными и аналитическими приборами. Подобной комплектации сегодня нет. Нет отечественного специализированного машиностроения, а ориентация на импорт обрекает как минимум на пятилетнее отставание в различных направлениях и на полную зависимость — в новых, прорывных областях (отраслях), когда ограничения, типа закона Вэника-Джексона, по всей видимости, будут только ужесточаться».

В прошлом последовательное и полное обеспечение комплексности выполнения работ было возможным исключительно благодаря нацеленности на военные применения. Участие военного ведомства в постановке, разработке и реализации микроэлектронного проекта, методологически единый сквозной контроль производства, материалов, микросхем, аппаратуры, долгосрочное его финансирование — все это не мог бы обеспечить никакой другой крупный заказчик.

Сегодня это особенно важно, так как реального гражданского рынка новинок в стране нет и в ближайшее время из-за отсутствия потребности не будет.

Современные отечественные технологические машины для земля)ных работ, (МЗР), рассмотренные авторамп [4,8,12]

Область применения и основные машины

л т

I

1 I

1±

Оооснозанке необходимого парка технологических хапткн к определение их технико-экономических воз-могзостей з конкретных (заданных) условиях выполнения работ

Относительно положи-тельные качества

Т -

¡fell

И 5 5 5 г 5«

Б = I

а а § del

с 8 о -

sк

е *

= 2 _ —

st

t_1_1_t

Оснозные машины

JL

Многоков- Буровые станки:

шовый цеп- шарошечного, вра-

ной экска- щательного, удар-

ватор попе- ного. ударно-зра-

речного ко- шательного оуре-

пания ння

т t t t t

fe f2 Ii

IST

t t t

g Г

2 Ё

l|l es?

Канатно-блочныи экскаватор—меха-ническая лопата (вкрышнсй, карьерный. драглайн), экскаваторы

3 6

I и

Недостатки (особенности изготовления и эксплуатации)

|1

5 п

3 I

•6- I 3 а

—у

а =

8 I

г о

л ZZ

5 ü

II

Низким уровень текхничеснст характеристик и безопасности Новая техника отстает от лучших импортных образцов на 15 — 20 лет, поднявших уровень технической готовности мат-тин до 90% Недостаточное производство комплектующих и не высокое их качество Отсутствие отечественного производства высокотехнологичных комплектующих узлов и элементов

Неудовлетворительное состояние основных средств предприятий машиностроительной отрасли

Практически отсутствие НИОКР (0,25% объема реализации. за рубежом -5-7%)

Устаревшая техника — ре зультат спада производства в течение практически 20 лет

Отечественная экономика по показателю T?-iadex (отношение объема реализации к списочному составу работников) отстает от среднего значения зарубежных фирм в S — 14 раз (Россия — в 7 — 10 раз)

В производстве используются в оснозном чулок технологии, конструкции, узлы и детали, т.е. раавиваех практически чужие производства (фирмы занимаются разработкой машин завтрашнего дня. а мы изготовляем машины вчерашнего дня)

Потребитель продукции (МЗР и КГТС) не з состоянии спрогнозировать свою потребность на среднюю, а тем более, дальнюю перспективы ни в качественных опенках. ни в терминах технических характеристик

Для опенки существующих и создаваемых технологических машин и проверки возможности их использования в заданных производственных условиях необходимы научные' основы выбора и обоснования главных, оснозных конструктивных и технологических параметров машин и технологических процессов. выполняемых этими машинами

Рис. 1. Схема формулирования предпосылок разработки научно-информационной идеологии обоснований значений парата метров основных МЗР

Современные горнометаллургнческне технологии [12,17,22]

Способы разрушения горных порол

ч

т т * *

Взрывной Термический Химический Электронно-лучевой

т т г 1-

Механический Электрофизический Гидравлический Комбинированный

Ударно-врашэ-тельный т ^

т т т

Ударный Инфракрасным излечением Электромагнитными волнами Электроимпульсным разрядом

Вращательный

Г Т 1 т

Гпдроструйный Гндрокриогенный Водоледяными струями Гилрсаоразпзнын

эуровзрыз-ной

X

Гидромеханический

ТерМОМеХа-НИЧесКИЙ

Электрогидравлический

Элехтроби-зикомехани-ческнй

Основные способы разрущения горных порее сегодня

X

т

Механический и его комбинации

| Ззрызной |

Электромагнитное поле с меха-ническим ннструмен-том

Особенности современных горнометаллургнческих технологии (при сущестзукщзк технологиях и технических решениях, в том числе МЗР)

Отвалы и отхоаы добычи полезных ископаемых. обогащения. металлургического и химического производства

т

Увеличение негативных факторов

Рзстжореаае к митра-пи« ХЕИнчесхам эле-хзнтсв атхосфернк-хя осадками

Загрязнение окружающей срезы, подземных и поверхностных вод

Загрязнение и изменение езойетв горных пород и вол

В герномегахтур-гическом производстве

Ухудшаются повсеместно

Изменение хнмсос-тава подземных вод и рост агрессивности их к оетон\"

Изменение свойств грунтов, их физико-мехднн-чеекпх и фильтрационных харазстеристпк, катастрофическое снижение заласоз воды, соответствующих требованиям ГОСТа *-Вода питьевая»

Рост коэффипиевта Ескрыпш Качестзо полезного ископаемого

Ро:т количества отходов Экологическая среда

Рост площадей под отвалы и опюды производства

Эффективность технологических пропессов

Рост пустот в ве2?ах земли

Увеличиваются масштабы рэзру-пения в несколько раз

Рост затрат на рекуть-тизадию

На едизошу добытого твердого полезного ископаемого лобызается 1.1 — 6.6 единил пустой породы

Во сколько раз повышается продуктивность (производительность в металлургической и других перерабатывающих полезные ископаемые отраслях) или эффективность использования полезных ископаемых и продукции их переработки в технологических процессах, ео с?>юлько раз уменьшается экологическая нагрузка и увеличивается качество выпускаемой продукции.

Рис. 2. Схема обоснования анахронизма современных горнометаллургических технологических процессов

Пути решения проблем в горнометаллургнческих технологиях [18,27,28]

Увеличение производительности ресурсов н снижение от-ходов

X

Новые технологии и технические решения

США — «Фактор четырех«: }ТГВоенне богатства и 2-ххрат-К11 ЭКОНОМИЯ ресурсов

Программ: ООН ао охране окружаэопеи среды — *:Фактор 20:+

Швеей — "Фактор 10:» (увеличение эффективности в 10 раз с згтратгхн хеныле. чех у .¡Фактора четырех")

Сложный многоэтапный, непрерывный интеграционный процесс требующий глубоких теоретических (в том числе и разработав НОРТМ необходимых для решения этих проблем) и методологических исследований, обобщений моделирования и практических проработан диагностики и мониторинга

—»

Решение проблемы малоотходных производств

НеобхолЕХ учет специфЕКЕ и закоЕохерЕостеа кохплекенкх яроазволств. пересмотр традаааоЕЕЫх подходов и доЕкхаЕЕ! маогкх критериев дрнЕПЕ-пов. хетодов. опеаок. Необходихо репательзо отказаться от технологий е теетолотачесхих хашин. которые аевозмояво довести до требуемого технического уровзя

Информационные технологии

(П)

Кеобходих хеханязх долгосрочного научно-технического прогнозирования. позволяющий сформулировать аа среднюю а дальнюю перспективы предстаздеаае о тох. какае технологии а продукты будут потребны е каких потребительским качествам оее должны обладать. Это касается е МЗМР а КТТС

Вторичное использование отвалов и отходоз произзодстза

Быстрая окупаемость капвложений (1.5 — 2 года). УвелачеЕае ассортимента а качества вк-пускаехоа продукта Сокрапенае в 2 — 4 раза цены аа прозуоам Возможность получен ая ез отходов свыше -Ю ргзлкчных элехен-

Извлеыемая аз угля иекко сть только редко-зехедьакх и редких злехеатов в 100 раз бозыпе пенЕости угля (по маровым ценах) Актуальным является комплексное есполь-зоваЕае угля с получениех как тепловой энергии, так а пеаных химических продуктов

Разработаны технологах 100'1 извлечена« всех редкоземельных к ред&ометальных а др. элехентов из технологических отходов (зол. шлаков, хвостов)

Научное восприятие проблем в горноме-тажтургических технологиях

Комплексное обоснование новых технологий, технологических машин и их обеспечение

Изучение, систематизация и представление совокупности теоретических и методологических привпипов. методов и способов решения задач

Формулирование набора усовершенствований современных технологий, технологических процессов и способов их осуществления (необходимая техника и з том числе мапшны для земляных работ)

Рассмотрение и обоснование различных точек зрения и оценка их методом восприятия в качестве комплекса взаимодополняющих элементов, способствующих решению проблемы

—

При выборе ГГ-решезия определяющим становится врехя. з течение которого можно получить гарантированный резутьтат. Стоамость продукта перестает быть приоритетным факторах, критериех выбора становится соотношение эффективность — стонхость

Внедрение ГГ меняет подход к автоматизации: если раньше заказ-чих старался внедрить определенные функциональные модели или системы, то сейчас он стремится автоматизировать бизнесс-про-пессьг, в которых заложены основы повышения эффективности управления производством за счет внедрения ЕЯР-снстемы.

Использование ГГ обеспечивает рациональное распределение ресурсов, изменение системы управаления производством и предприятием. получение дополнительных ресурсов, более полное их использование при создании более созершенной продуэспии, внедрения научных достижений и инноваций и совершес-сстзание техники (непосредственно МЗР), технологий и технологических пропессов

Если новое научно-техническое направление Iрешение) не проявило сеоя за время естественною воплощения в течение 10 лет (любые идеи технического решения, материалы за 10 летие не просто устаревают, а становятся архаикойто решение проблемы дешевле начать заново. Речь идет о создании изделий, решении конкретно решаемых задач. Но это не относится к решению фу ндаментальных проблем (например, к нано-науке и нанотехнологии). которые могу т продолжаться неограниченно долго.

Рис. 3. Схема возможного повышения эффективности технологических процессов горных и металлургических предприятий

СТ5

Научно-технические обеспечения технологических процессов горно-металлургических производств XXI века [2,13,19] -Г-Т-г:

Научно-информационная идеология обоснования конструктивных и тех-нологических параметров машин хтя земляных работ на колесных и гусеничных транспортных средствах (КГТС) Научные основы развития технологических машин (НОРТМ) для земляных и мелиоративных работ (МЗМР) на КГТС Научно-учебно-методнческое направление развития интеллекта учащихся с использованием научных основ развития технологических машин Расчет и обоснование комплекта рационального парка технологических машин МЗМР и их эффективности з определенных (заданных) услозиях эксплуатации

Научные основы развития и обобщения метода расчета и анализа основных конструктивных и технологических параметров машин

Идеология создания и изготовления (производства) машин нового поколения с использованием II-технологии

Научные основы развития и обобшения методов расчета и анализа параметров МЗМР на КГТС

Научные основы развития и обобщения методов расчета и анализа основных параметров технологических процессов, выполняемых МЗМР

Концепция научно-учебно-ме-тодического направления развития интеллекта при подготовке специалистов технических вузов

т т т т т

См. рнс.5 См. рис. б См. рис. 7 См. модели ззаимодействия РО машин со средой [2] См. рис. 8

Изложенное не догма — это идеология анализа и расчета существующих технологически машин, а также технологических процессов, выполняемых этими машинами, и создания машин для сегодняшних технологий и обеспечение технологических процессов (будующего) нового поколения, так как для каждой технологической машины (типа машин) существует свое оптимапное воплощение.

Рис. 4. Научно-организационная идеология реализации предложений повышения эффективности ряда технологических процессов, включающих земляные работы

1

Программа

создания

машин

Индуктивные исследования. Индивидуальная разработка (машины, технологии)

Эскизный проект (технология)

э Л

Заявка на предполагаемое изобретение «Промышленный образец...»

Рис. 5. Имитационная модель создания технологических машин

Модульная система создания и производства машин [13,16.18,25]

* -

Концептуальный шаблон (система используемых промышленных ячеек, узлов, агрегати различных машин)

I

Параллельное проектирование изделия, его узлов, рабочих органов и деталей и технологий производства с использованием научных основ создания технологичных машин и анализа технологических процессов, выполняемых этими машинами. Утилизация машин и шин

Цифровая система САВ.'САМ.'САЕ.ТОМ — составная часть информационных технологий по управлению ЖЦ изделия (СА1.$-технолопш). Изменяя управляющие параметры изделия и его рабочих органов, осуществляется оптимизация машин и технологических процессов, выполняемых ими на стадии создания концептуального шаблона

X

Л_

Опыт мирового конструирования

Практика технологий и производства

Интернациональные коллективы разработчиков и изготовителей техники

Алгоритмы аналитической геометрии и мат. анализа

Мошные компьютеры (графические рабочие станции)

3-мерная графика системы ЗВ

\ 1 1 1 X 1 1

\ .1.

1 х 1 1 1 4

Двигатель Трансмиссия и ходовая система Гидросистема Кабана а бортовая электроника Конструкция машины н ее рабочих органов Технологии производства. Дизайн машины и эргономика Формиро-в а н и е рынка Подготовка кадров и сервис машин

г 1 1 1 4. 1 1 I

Г

Инженерный анализ-расчет на: статическую прочность (напряж.-деформир. состояние узлов и элементов), устойчивость, разрушение при ударе, вибростойкость, динамическую прочность машет, узлов и элементов и их предельное состояние

Рис. 6. Схема идеологии создания и производства машин

Научные основы разработки технологических машин (на примере МЗР). Для разработки технологической машины задаются 1 — 2 исходных параметра [5,7,12,20]

Основные маслины для земляных работ, рассмотренные азтором

Т

1

I

I

2 ?

Фронтальный одно-ковповкй погрузчик

Канзтно-блочЕый экскаватор —механически лопата (вскрышной, карьер-шей. драглайн). экздзатор

т

Роторный поворотный экскаватор

Много ыэвповьга цепной экскава-тор поперечного подана»

Буровые стайка: эаро-шечного. врадытельЕО-го. ударного. ударно-вргдктельЕого бурения

Клок с ЕЕ-ЛЕЕдрЕчес-квха ва.ть-сахв

ОбосЕовавве условий работы техаодогвческих ха- ПЕН Выбор а обоснование расчетных Предварительный анализ расчетныхусдовин хапин

схем

Т

Алгоритмы расчета всех рассхотренЕКх техЕолотаческкх хзшен а параметров технологических прозессоз. выполняемых этими хакЕкахн

--X I =г~

Расчет главных а основных конструктивных парахетров мадзан Расчет основных парахетров технодотнческЕх Расчет парахетров по элементам технологического цикла прЕхенктельяо к заданным условиям

процессов. выподЕ!ехых МЗР

Анализ а обобщен:» результатов выполненных асиедований

Формудврованве адеолопш создана в изготовления технологических хапвЕ нового поколения (создание коЕделтгульиого шаблона)

Расчет в разработка рабочих элементов технологических хапан Расчет а сбосаовааае ходела рабочего процесса зехляных работ для заданной технологической МЗР ОбосЕованае возможности разработки новой технои с использованием ГГ-техЕО- ЛОГЕН

т т

Этапы работ разработка новой тездизх а ех обеспечение с использовазаем ГГ-техЕо.тотян Контроль и учет работы технологическая махкн

I

Рекомендации

Выбор хапай для задзЕЕЫх условна

Модерввзаквя а разработка технологических хапан для заданных ус-лова:

ОбосЕовакие значений основных параметров технологического процесса для заданных условна

Расчет затрат на содераа-Еве а эксзлуатасюо тех-Еодогачесззгх хзпее

Ресчет на реанн-хасию техника для земляных работ

КоЕпеппЕя выбора в обеспечена парка технологических ха-шкн хтя заданных условна

м Рис. 7. Схема реализации научно-информационной идеологии

обоснования параметров машин для земляных работ

Концепция научно-учебно-методического направления (НУМН) развития интеллекта при подготовке специалистов профиля «Инженерная механика»

Учебный с.не

Обгаеобразоаатглънке ЛНСЕЕПЛЗНЫ

Спесгаальаые лнссгапляны

I

Иез£бкд>'1Тьк1£ подготовка сттаеягов. ИЕ;квк1уа.тьЕь:е илаана на самостоятельную работ)- (эдЕструзхЕГ. технологи)

т

ДелуэтЕВЕке исслелсвакк!

т

Мэоаль 1-го >7222 =рсскс! рагвлтх« сэскгг-з^г&сс саооояоствИ слз«гтоа

Нзузпса сснсзьс соаза-вля г;хно-ог*7всзлх

Уясввяко я гилг. ргп»ткс2 схазш

Азгоржтм

расчетов —»

Прахзагаехке варнакть: хояструхпЕЕ з тегаояогЕЕ £

Ссзхтгзствсэвэс* авалю (ээ тголгавд лазаю*)

Молол 11-го процесса раагти якяат'-а^гасс cnccoCECCT.lt стзоятсз

Распет а соэ:ясгаяпо ссвсзисх здвс:у.ггдапс 2 тмвоооппае* ш -зргхвтроз

Ааки золучвняьск авт:вя22 ос-гэга&сс ховструстюагсхтгяклс-лл»:ш саршпса

—

П?¡с::ргт»-неыА зарх-гат >:х«ааого СрС;Х75 (тссгаээапв)

Нз>-аьсв о>:»?зае со-1Л2ВЛЯ Т0Х2С.70ГХ-

тгсисс шос

Растет угрзжвых гнсаас ссяоаяьгх

Е02С7{Г,ХГСГШС X ТЮЗО.ТОПГ:«СЫСС

параметре»

I

Утотзякги« расмт-а:; ;залсзо»стя

А наш а у слоях* работа: ркраогтюгвмз-гс оссрулсзггок (тахиэлопи)

АхГОрХТХ уТСТВОгПЮСХ раствтоз

Мслата Штэ эта« срс^«с:а раззхткя скссосвсстга стгзиггсз

Эсззрзш* прсвсг (тосасоэпи)

гуэпса ссвсзь: ссаззахя таихсло-"ХКСиОС >£1Х1С

Прссраииа соцваи

I

Иа=ут=:&:в яссзагсагаои. кг-гтждузлааад раз-роли ¡как, тиикзопа)

п

Зызса за ара=зе.:агм>1ов шссрвтаяиа. Прхеав-:иы! обрыва.....

п—

катгкпашс исследоьахяя э —

зксперимел-

тонкие

жследмаяхл

Рис. 8. Модель концепции НУМН развития интеллекта

Технологический облик цивилизации XXI века будет зависеть в основном от развития ведущих его составляющих [14,21,28] *-ж-

Истотсоов згпверзяавсго сагрзл

Сего=м на 70' > яахярг.лзгсся сгхразя осч—естълхзтсг сс«:-аэтевве асхегсых хзтерва-эв а :г;ргвтхт;схс2 бгш аровз-золетвз всяевх-зт^та: ареоуаотс согрзязсаюй зкзвла-ззлаа (бзззльтзрвэтзгзгл основа су^естзовзлхг в разгатдл алвллвззга вз згс:е) Дссапх: 250 з*лрл т эолезюсс псюс-агюшх (ПЛ.) в 600 нлрх т. згрэе

Зговэеоал стргаах яямт лг«рэлно-ресурс:гД. :аг?аогс2 ха-рзхгвр. Кзобхолзша родавах арэсрзаосз со перезолу зхэгэ-стргяьс от скравоогс х ресурса»- а аряролэсоврвс2х=е-лу хзргхт.ру раггатал

Угдэпвгае яа »лгал су 53П (сеголвз)

Добаста яа-верзлввасх ресурсов

Забор зола: кз арврол-юле естотнл-гзъ

Забро: зггрхз-веявс2 аэ21

Образозаяае тохагаьос от-

Х0Л08

Палешоз сёе:-аетаввоста ззаасамя гер-во^еталлур-гвтесхого в хлхятеского аэояззолства

1 Т

Стстяые аола: я газсзасе зксро:ае загрхззихт гвлре-. атаэ- я б»о:фе-ру. Р&злааы угроза глсбалзвого рззрушенаа ва земле

Стззлкнгпсгзсссгэстл я густота: а нелрах земля. 07хсльс ооагг=еаи. хляятесхого х яетзл-л}рсялеассо лровззос-сгзз в созреяеяаагх таяаолэгаЯ серерэбот-а2 ааверзлэвего сырм

Горкометаллургнчесжх технологических процессов

Ивфссмапхозаьас техаолесяа

Сегодня анахронизм в облаете лобьгнз ПИ. (горное дело) н преобразовали* вещества (хеталлургкческа* промышленность)

Иг^еясззаэе рагггтхе (сегэлвх)

Неаохсхош вса20« аолхэльс аз в;ея состгзлзгаоаэд тесс!э~?г1пзснгх ароцессоэ

Необходимы новые содяоаы х повышению эффективно стн существующих техЕОлогичесзснх проиессов. схем к современных технолопгчесэ;Ех машин . з т. ч. для земляных работ

Цикл технологических процессов горнометал-лургического эахплез:-са

лзрпаята: реокези арсолеяк (зэз&к влг.'тао-техястесхле взпрззлегаи)

1]юл прсл«с:сэ ароекироззяи а ара-хзло лстзз аозаос зезтерлалав. т«саолсся-тесахс яг=лв. азлзла2 гстозс* аролух-лаа х срееоэрэз

Сертяфаалтаз явесэргзоассо лсаэлвгэ* гггил аролухта: л>5ьпа — серерамтм —арэаззлалстго — зэтреоззваз — от-хэль: — аерерзботха — аровзаолствэ х хх

Мвхрояк

кз-поразгпи (ззветехзолега): гтзд зз лсяоя еле яалесула за авале-

Усозершегетгогание суш»:тгугс=ях тосаелссла в зхсле-лей техяолагвтесазсс зхахкв

5езотхолна;е техяалапа

Малоотхолвзсе тмсалмва

Еезэтодисе тохяолога со алом»

гая

Сеголвл глааас2 сробле-яс2 (сзиз2 арег-п-алеав-вм) & рзавтаа вавстехвс-лопк в безотхл=2*х теяк-логаЛ ха.лоотсл яе лзвага в ссоруаамвсе — это рз-ша»хо. а стотставе з отрава реалавой эгтресвэста ва рез}'лататас ваз&эвяасх техвелепй. фгатзгтзсси — ота*:теае г-злюэЛ гехе

Прот.-схом арзларваа^ а ааллзх-тавоз з яаззаявасе арс-зспс ла.лх-во ст2та: гзхгза лее:э?:сс2ксэ взуязго аотеяехзла. яг^езн эо-еявссо зелоястаз. араватае свс-т;я сертв^зааап в соагзетстзгг с стгхлэрстаза.

адз.-аф'алао: (санэй слал) созлздц в х арзазаэосам соэт«ств}-зссг2а лрзгбэроз в рдг>72х х резултатоз Ж ОКР

Нессхэоыг оразвтгаал гз л^сту,-1с=ае вл>-:-аа-ароазз"срл:тв«51о:е арелергхтвг. гле ас-аэ.лззовгв2; ягаотехяо-логав ара яолзряаза-ааа аззгпххавс^эа ара-л^агад в тзхаслспг:зс-з-ого араае:са ссзаола; зал}-апв багстрлю а г,-=естэвс2г,1о стлгп'

Иовьсае-аае КПД а об=аа зф-фехтвз-аосга

Безотходвзсе техвологва а гехволсгатес-але я?=июс

Малсотхолвь:« техвологва в техвологвтес-хае яглллкъ:

2?« аз отго- Возясазоста 20^ с аз стаге-

стзую=егс реалвзаааа стзузошего

тлела госу- —* арограязос тлела госу-

лар :тв лзретв

Дгл обесаепма« а^саехгаваьсс арэгрг^ог решен ¡и аробл»х веосхезжл: ягэаьс ллл зе^п-вахх раб-эт (гостребозаввостз НОРТМ а МРОПТМ, сфссег/лнровзгйхх гатсроал)

Рис. 9. Схема облика некоторых современных и будущих технологических процессов

Эффективность работы РАЗЛИЧНЫХ фиfin

Компания Оборот, тыс. долл. Штат компании TP-индекс

Caterpillar Inc., 2007 г. 44960000 91230 492820

Dffire & Company 20126300 46500 432823

Komatsu Lid. 13527100 33008 409812

Ingerso 11-Rand. Ltd 10546900 36000 292969

Atlas Copeo AB 7356500 27968 263032

Dyiiapac 777700 2100 370330

Группа ТАЗ", 2007 г. 6359000 130000 48900

Автомобильное производство о Украине, 2006 г. 2700000 75000 36000

ПО Уралвагонэавод 952200 35035 27178

Тверской Экскаватор (ТВЭКС), 2006 г. 125024 2689 46494

Челябинский тракторный завод. 2006 г. 405857 18300 22177

Выходом из сложившейся неблаговидной ситуации для отечественного общего машиностроения, на наш взгляд, могут быть: понимание того, что базой экономического роста страны являются наукоемкие технологии и прогрессивные разработки техники. Американские ученые уже давно спрогнозировали прогрессивную программу научно-технического потенциала своей страны — «основой экономики США и еще двух-трех ведущих стран мира будет создание и внедрение высоких технологий. Производством продовольствия и потребительских товаров займутся другие ведущие страны. А нужными ресурсами и тех, и других обеспечат сырьевые государства — придатки». В таком случае нашей стране, вероятно, отведена именно та роль, то есть без изменения существующего положения Украина может надолго оказаться сырьевым придатком мирового сообщества; догонять зарубежных производителей технологических машин — проблема бесперспективная (см. табл. где приведены значения TP-index —

отношение годового объема оборота к среднемесячному количеству сотрудников предприятия. Лучшие отечественные предприятия отстают от среднего значения TP-index зарубежных машиностроителей в 8 — 14 раз). Для достижения вхождения Украины в современный и перспективный технологический процесс необходима разработка нового направления, где издержки выхода на рынок меньше, чем в освоенных производствах, и там, где можно опередить конкурентов. Сложность ситуации в машиностроении обусловлена жесткими требованиями на надежность современной техники. В настоящее время конкурентоспособность машин на рынке обеспечивается только в том случае, если уровень технической готовности техники поддерживается на планке не ниже 90 % от календарного фонда рабочего времени. Наукоемкие технологии обеспечивают одновременно высокую эффективность производства, экологичность и комфортность для обслуживающего персонала. Они отличаются новым сочетанием эконо-

мических показателей: при их использовании производительность труда растет, а себестоимость продукции понижается, падают удельные капитальные затраты. Растет рентабельность производства машиностроительной и других отраслей, например, горнометаллургической промышленности, где она достигает 50 % и более [18, 21].

Новые технологии особенно необходимы в горнометаллургической промышленности, когда коэффициенты вскрыши растут, а качество полезных ископаемых, потребных металлургам, ухудшается, лавинообразно растут отходы (и занимаемые ими площади), ухудшается экология окружающей среды. А именно в этих отраслях промышленности сегодня самый большой процент использования мощных машин для земляных работ, дорожных, строительных и транспортных.

1. Блохин B.C., Малич Н.Г. Проблемы развития колесных и гусеничных транспортных средств в Украине// Горный информационно-аналитический бюллетень №12, 2008.

2. Блохiн B.C., Maëi4 М.Г. Основш параметри технолопчних машин. Машини для земляних робгг: У 2 ч. Навчальний поабник. — К.: Вища школа, 2006 — ч. I — 408с; 2009 — ч. II — 459 с.

3. Блохин B.C., Малич Н.Г. Машины для земляных работ, предпосылки повышения их конкурентоспособности: Уч. Пособие — Днепропетровск: ИМА-пресс, 2005 — 304 с.

4. Блохин B.C., Большаков В.И., Ма-лич Н.Г. Основные параметры технологических машин. Машины для дезинтезации твердых материалов. Учебное пособие — Днепропетровск: ИМА-пресс, 2006.— 404 с.

5. Блохин B.C., Малич Н.Г., Мелашич В.В., Шатов C.B. Фронтальный одноковшовый погрузчик на пневмошасси (Алго-

Горнометаллургической комплекс вследствие громадных потоков твер-дых и жидких грузов труднее других областей хозяйственной деятельности поддается технологическому совершенствованию, способному резко увеличить эффективность использования ресурсов и полностью предотвратить ущерб окружающей среде.

Сегодня разработанные авторами научные основы расчета, анализа и развития технологических машин могут служить научно-техническим обеспечением новых технологических процессов горнометаллургической промышленности [2, 12, 14]. В них сформулированы новые подходы к повышению эффективности существующих технологических схем и технологических процессов, а также современных технологических машин для земляных, транспортных, строительных и других работ.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ритм расчета): Методические указания. — Днепропетровск: 1БФО ПДАБА, 2003. — 34 с.

6. Блохин B.C., Малич Н.Г. Научно-учебно-методическое направление интеллектуальной обучающей системы высшей школы// Форум горняков — 2008. — Днепропетровск: НГУ, 2008.

7. Блохин B.C., Малич Н.Г. Колесные и гусеничные транспортные средства: Учебное пособие в двух частях. — Днепропетровск: ИМА-пресс. — 2008.— ч. I и ч. II. — 416 с. и 428 с.

8. Блохин B.C., Малич Н.Г. Особенности уплотнения среды вальцами катков// Горный информационно-аналитический бюллетень №8, 2008.

9. Бритарев B.A., Замышляев В.Ф., Баранникова И.В., Бритарев И.В. Механическое оборудование карьеров: Уч. пособие. М.: МГГУ, 1999. — 288 с.

10. Ветров Ю.О., Власов В.В. Машини для земляних робгг. Приклади розрахунку: Навч. поабник. — К: 1СДО, 1995. — 304 с.

11. Волков Д.П., Крикун В.Я., Торо-лин П.Е. и др. Машины для земляных работ: Учебник. — М.: Машиностроение, 1992.— 448 с.

12. Малич Н.Г. Научные основы развития метода расчета параметров машин и технологических процессов земляных работ, обеспечивающих горнометаллургические технологии, Монография — Днепропетровск: ИМА-пресс, 2010. — 392 с.

13. Малич Н.Г. Алгоритм создания технологических машин для земляных работ// Форум горняков — 2009. — Днепропетровск.: НГУ, 2009.

14. Малич Н.Г., Блохин В.С. Научные основы создания машин — обеспечение новых технологических процессов // Форум горняков — 2008. — Днепропетровск.: НГУ, 2008.

15. Малич Н.Г., Великий А.В. Научно-информационная идеология научно-учебно-методического направления развития интеллекта студентов// В^ник Дншропетровського нашонального ушверситету залiзничного транспорту iм. акад. В. Ёазаряна. — Днепропетровск —

2009. Вып. №29.

16. Малич Н.Г., Главацкий К.Ц. Модульная система создания и изготовления машин // Форум горняков — 2008. — Днепропетровск: НГУ, 2008.

17. Малич М.Г., Главацкий К.Ц. Пщви-щення ефективност сучасних землерийно-транспортних i грунтоущшьнюючих машин // У зб. наук. праць. УкрДАЗТ «Удоско-налення будiвельних, колкних та переван-тажувальних машин». — Харюв, 2008.

18. Малич М.Г., Главацкий К.Ц. Гдеолопя створення модельного ряду но-вих машин.// Залiзничний транспорт.

2010.

19. Малич Н.Г., Главацкий К.Ц. Определение технологических параметров современных землеройно-транспортных и грунтоуплот-няющих машин// Форум горняков — 2008. — Днепропетровск: НГУ, 2008.

20. Кириченко Н.Г., Назаров Л. В., №чке В.В., Демшкан В.Ф. та ш. Науковi основи створення високоефективних зем-лерийно-транспортних машин// Харюв: ХНАДУ, 2003 — 588 с.

21. Никишин А. Промышленная политика// Промышленый весник. №8. 2008.

22. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров: Учебник. — М., Издательство МГГУ, 2008.— 606 с.

23. Холодов А.М., Руднев В.К., Ничке В.В. и др. Проектирование машин для земляных работ: Уч. пособие. — Харьков: Высш. шк., 1986.— 270 с.

24. Ульянов Н.А. Колесные движители строительных и дорожных машин. Теория, расчет.— М.: Машиностроение, 1982. — 279 с.

25. Холодов А.М., Руднев В.К., Гарнец В.Н. Технические основы создания машин.— К. НКМ ВО, 1992. — 300 с.

26. Штепа В.П., Мелашич В.В., Глуб-ченко А.И., Малич Н.Г. Взаимосвязь энергетических, технологических и экономических показателей эффективности машин// Металлургическая и горно-рудная промышленность. 2009. № 5.

27. Штепа В.П., Малич Н.Г., Соловей А.В., Козерема М.М. Прогнозирование полезной работы и КПД проектируемой машины// Металлургическая и горнорудная промышленность. №1, 2010.

28. Шумейко М.В. Перспективы технологического развития угольной и смежных отраслей промышленности// «Уголь», № 9, 2007. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Блохин B.C. — доктор технических наук, профессор, Малич Н.Г. — кандидат технических наук, доцент, Национальная металлургическая академия Украины.

А