CC BY
3
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С- М КИРОВА
Том 290
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ РАЦИОНАЛЬНОГО ПУТИ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОПЕРАЦИЙ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ ПРИВОДОМ БУРИЛЬНЫХ МАШИН
В. ф. ГОРБУНОВ, В. И. БАЖЕНОВ, Н. А. ДУБРОВСКИЙ, Л А. САРУЕВ
(Представлена ^аучным семинаром кафедры экономики)
Производительность бурильной машины определяется не только временем чистого бурения скважины, но и временем, затрачиваемым на различные вспомогательные операции, связанные с работой ее привода и его обслуживанием.
Многочисленные исследования в области производительности бурильных машин касались в основном влияния скорости бурения на производительность, а вспомогательные операции учитывались лишь в общем виде и не увязывались с работой привода бурильной машины [1—4]. Это не дает возможности оценить влияние привода на производительность бурения. Однако исследования и хронометражные наблюдения показывают, что только третью часть рабочей смены бурильщик занимается производительной работой — бурением, а остальная часть смены тратится на всевозможные ручные операции, связанные с работой и обслуживанием привода машины [4].
1 С этой целью были проведены исследования влияния работы привода бурильной машины на ее производительность. В качестве исходных данных применялись расчетные значения некоторых вспомогательных операций и данные хронометража.
Производительность бурильной машины <3 определяется скоростью бурения скважины Уб и временем вспомогательных работ, не-перекрываемых бурением.
Я - У6.Кп.*, 0)
где К п.в — коэффициент, учитывающий потери времени на вспомогательные операции. Этот коэффициент можно определить по формуле
Кп.з = Т\ ' , (2)
Т б 'ВО
где Т6 — время бурения;
Гв.о — время всех вспомогательных операций.
Все вспомогательные операции можно представить как операции, не связанные с работой привода, непосредственно не связанные, но продолжительность которых зависит от его работы, и как операции, зависящие от включения привода.
К первым можно отнести операции по ожиданию промывочной жидкости, установки и снятию коронки; ко вторым — операции, свя-
105,
за иные со смазкой машины, подключением к пневмосети, раскреплением машины распорными стройками; к третьим — операции, связанные с поворотом рамы машины к следующей скважине, отводом и подводом бурильной головки, разворотом машины, забуриванием и т. п.
Таким образом, величину можно записать в виде выражения
Т в.О — Г„.с.„ "Г ^ ?.с.п 1 (3)
где 7„.п — время операций, не связанных с работой привода бурильной машины;
Тих.п — время операций, непосредственно не связанных, но зависящих от работы привода; Тп.с.п—время операций, зависящих от работы привода. Подставив значение К„в в формулу (1) и проводя преобразования, получим
д =-;---. (4)
г,
Тн.с.п Тз.с.п.)
3 £ и
о
§
Е
«3
сЛ
О
а. с
Б
о
•з
а *
о £
d о
сэ *
Е
О
На рис. 1 представлена зависимость производительности от различных факторов, анализ которых показывает, что время операций,
связанных с работой привода, оказывает существенное влияние на производительность бурения, которая может быть значительно повышена за счет его уменьшения.
Поскольку Тн.с.п включает затраты времени большого числа операций, выполняемых приводом, то отыскание рационального пути его уменьшения сложно.
Упростить это можно с помощью расчета величины критерия, который позволил бы в целом оценить работу привода.
Таким критерием может быть средняя продолжительность одной операции, выполняемой приводом, величина которой определяется по зависимости
i 15
i*
lacn / .. . 13
OA Ъ25 3J 3,5 1 0.9 kw 2 3 t* 5 i
1 1 1 1 о.а Тип.
j 07 \
| OS
| o,s
о/.
0.3
L
Т*
п
(мин),
(5)
Относ uwie/ibwoe изменение траметроб
Рис. 1. Влияние времени вспомогательных операций на производительность бурения
где п — количество операции, выполняемых приводом.
Для увеличения производительности необходимо, чтобы среднее время выполнения одной операции уменьшалась, то есть /оп -^0. Из формулы (5) видно, что достигнуть этого можно следующим образом:
1) уменьшением суммарной продолжительности операций,
Тз.см -+0 при п = const;
2) 1;
уменьшением количества операций, выполняемых приводом,
3) уменьшением продолжительности отдельных операций с одновременным сокращением их числа,
tt-+ 0 и /г -> 1.
При реализации всех методов уменьшения 70Л необходимо определить последовательность изменения количества операций и их величин таким образом, чтобы каждый раз получать максимально возможное уменьшение средней продолжительности одной операции. Наиболее просто осуществить это можно с помощью критериев, принятых для каждого метода.
При определении критериев необходимо решить вопрос о связи между операциями, выполняемыми приводом. С этой точки зрения следует различать операции взаимосвязанные, когда между ними существует связь и не взаимосвязанные, когда одному значению какой-то операции может соответствовать любое значение другой операции.
Так, если t-p ..., tn не взаимосвязанные и могут быть уменьшены соответственно на ..., Мп и Д/у > ... > Мп, то в первую очередь необходимо уменьшать операцию th во вторую — tj и т. д.
Следовательно, для первого метода уменьшение 70П таким критерием может служить наибольшая величина изменения операции, A tf — шах.
Если используется второй метод уменьшения ton, то критерием рационального пути будет служить максимум абсолютной величины операции, то есть t} = max.
При третьем методе уменьшения 70п, а также в случае невзаимосвязанных операций рациональный путь определится с помощью следующего 'критерия:
Lti -}- tj = шах.
При наличии взаимосвязанных операций, независимо от метода уменьшения 7оп, критерием выбора рационального пути служит
2 + 2 - 2 + 2= тах'
\/=i /=1 / i /=i /
где а —количество уменьшаемых операций;
6 — количество ликвидируемых операций;
с — количество операций, время которых увеличивается при уменьшении величин ¿-х операций;
d — количество операций, появившихся при ликвидации /-х операций;
/у —величина появившейся операции.
Все полученные критерии являются частными и при определенных условиях позволяют отыскивать рациональный путь изменения 70П, не производя больших и сложных расчетов. Однако поставленная задача может быть решена независимо от методов уменьшения ton по единой методике, которая заключается в следующем:
1. Определяется средняя продолжительность выполнения одной операции при исходных параметрах привода.
2. Рассчитывается величина ton при изменении каждого параметра.
3. Находится разность А^оп между величиной _ton , полученной при исходных параметрах привода, и величинами toa , полученными при изменении каждого параметра-
4. Выбирается та операция, где Л^0п имеет максимальное значение и сумма операций после изменения получается минимальной
Последовательное уменьшение t0:l рационально в той области, где время операций» связанных с приводом, влияет на производительность более существенно, чем время операций, не зависящих от привода [5].
Таким образом, полученные критерии и представленная методика позволяют определить рациональный путь уменьшения времени операций, выполняемых приводом.
1. Л. П. Сам м е л ь. Определение технической производительности буровых станков для подземных работ. «Недра», «Горные машины и автоматизация», 1967, № 8.
2. В. И. Дусев, А. А. В у к к е р т. Методика определения затрат времени при бурении скважин, техника бурения скважин в горнорудной промышленности. Труды ВНИИБТ, вып. V, М., 1962.
3. Б. М. Р а д и щ е в. Исследования эффективности бурения крепких пород погружными пневмоударниками в условиях шахты им. Губкина. Автореф. канд. дисс. Фрунзе, 1967.
4. Л. А. С а р у е в. Исследования некоторых факторов, определяющих конструкцию и производительность установок для вращательно-ударного бурения веера скважин малого диаметра. Канд. дисс. Томск, 1968.
5. В. Ф. Горбунов, Н. А. Дубровский, В. И. Баженов, Л. А. С ар уев. Определение последовательности и области рационального изменения параметров привода бурильных машин. Доклады IV научно-технической конференции. «Технический прогресс в машиностроении», Томск, 1972.
сокращения ее времени производится умень-
шение
оп •
ЛИТЕРАТУРА
