CC BY
45
Б.В. Воронин
ОЦЕНКА И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ СКРЕБКОВЫХ КОНВЕЙЕРОВ
В статье обоснована необходимость оценки уровня технологичности по удельным показателям с учетом функциональных критериев скребковых конвейеров (СК) и даны особенности отработки конструкций СК на технологичность. Ключевые слова: технологичность, оценка, отработка конструкций на технологичность.
Ту азработка конструкции скребкового конвейера (СК) — сложная конструкторская задача, связанная с достижением требуемого технического уровня СК и приданием конструкции таких свойств, которые обеспечивают максимально возможное снижение затрат труда, материалов и энергии на единицу функционального критерия СК при ее разработке, изготовлении, техническом обслуживании и ремонте.
Совокупность свойств СК, определяющих приспособленность конструкции к достижению оптимальных затрат на обеспечение функционального назначения СК, представляет собой технологичность конструкции изделий (ТКИ).
Качество СК характеризуется способностью конвейера (изделия) реализовать основную функцию для достижения заданного технического эффекта, которая в значительной мере зависит от конструктивного исполнения — технологичности конструкции изделия.
Функциональное назначение у каждой горной машины сугубо индивидуальное. Так у скребковых конвейеров основным функциональным назначением является перемещение определенного объема груза на заданное расстояние в единицу времени:
X = 3600FyнVL, тм/час, (1)
где X — теоретический функциональный критерий конвейера; F — площадь поперечного сечения груза на конвейере, м2; ун — насыпной вес груза, т/м3; Ь — расстояние, на которое транспортируется груз, м; V — скорость движения груза, м/сек.
Функциональный критерий может быть теоретическим (X), техническим (Хт) и эксплуатационным (Хэ), в зависимости от принятой производительности конвейера.
Конвейер, как и всякое изделие, рассматривается как объект производства, эксплуатации и ремонта, должен быть технологически рациональным по своему составу и конструктивному исполнению. Ясно, что СК может рассматриваться как технологически рациональный только в конкретных условиях подготовки производства, изготовления, технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р). Поэтому, чтобы обеспечить требуемый уровень технологичности конструкции СК конкретные условия должны быть сформулированы к началу ее разработки с достаточной степенью точности через показатели технологичности.
Необходимость количественной оценки ТКИ проектируемого СК, а также номенклатура показателей технологичности и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия, типа производства и стадии разработки конструкторской документации.
Количественная оценка производственной ТКИ необходима независимо от абсолютной величины затрат на изготовление изделия, обусловленных его конструкцией.
Оценке ТКИ предшествует комплекс мероприятий, основанных на стандартизации множества инженерных решений. К таким решениям относятся: оптимизация типоразмерных рядов изделий как объектов производства и эксплуатации, типизация конструктивных изделий, классификация изделий и их составных частей по конструктивным и технологическим признакам, группирование однотипных объектов классификации и установление для каждой группы базовых показателей ТКИ.
Результаты количественной оценки ТКИ используют для обеспечения ТКИ и для принятия решения по совершенствованию конструкции изделия.
Качественная оценка ТКИ основана на инженерно-визуальных методах оценки и проводится по отдельным конструктивным и технологическим признакам для достижения высокого уровня ТКИ.
Качественная оценка одного конструктивного исполнения изделия («хорошо-плохо», «допустимо-недопустимо») дается на основании анализа соответствия его основным требованиям к произ-
водственной, эксплуатационной и ремонтной ТКИ. При сравнении вариантов конструктивных исполнений изделия в процессе проектирования качественная оценка («лучше-хуже») и т.п. часто позволяет установить лучший вариант исполнения и целесообразность затрат времени на определение численных значений показателей ТКИ всех сравниваемых вариантов [1].
Наибольшее распространение получили методы абсолютной, относительной и разностной оценки ТКИ.
Номенклатура показателей и методика их определения устанавливается в зависимости от вида конструкций, типа производства и стадии разработки конструкторской документации. При этом число показателей должно быть минимальным и достаточным для оценки технологичности.
В качестве показателей технологичности целесообразно использовать трудоемкость изделия при изготовлении детали (Т1и), сборочной единицы (Т2и), комплекса (Т3и), комплекта (Т4и); трудоемкость изделия при монтаже сборочной единицы (Т2м), комплекса (Т3м); трудоемкость изделия в техническом обслуживании и ремонте сборочной единицы (Т2то, Т2р), комплекса (Т3то, Т3р); себестоимость изделия при изготовлении (Си), при техническом обслуживании (Сто) и при ремонте (Ср). Эти частные показатели оцениваются выборочно на различных стадиях разработки конструкции от технического предложения до рабочей документации.
Особый интерес представляет оценка ТКИ по удельным показателям, которые вычисляются по формулам:
Хтп = Ттп/ X (2)
где Ттп — частные показатели технологичности конструкции (например Т1(и),...Т3(то)...Ср и т.д.); т — порядковый номер изделия из числа выбранных для оценки; п — порядковый номер частного показателя технологичности.
Состав базовых показателей корректируется с учетом тенденций развития техники. Оптимальные значения базовых показателей технологичности указываются в техническом задании на разработку изделия.
Для определения базовых показателей технологичности составляем матрицу из удельных значений частных показателей всех рассматриваемых машин одного функционального назначения.
Х11 Х12
Хи = Х21 Х22
Хт1 Хт2
тп
В этой матрице по горизонтали расположены удельные частные показатели технологичности одной из рассматриваемых конструкций. По вертикали — удельные величины по одному частному показателю из всех конструкций. Их анализ по вертикали сразу даст набор минимальных значений удельных величин частных показателей, которые мы рекомендуем принять базовыми на момент оценки.
где Хб1, Хб2, ... Хбп — совокупность базовых значений частных показателей рекомендуется считать моделью технологичной конструкции, так как она состоит из наилучших, уже достигнутых удельных значений частных показателей технологичности.
Уровень технологичности по частному показателю определяется:
Для базовой технологичной конструкции Т^ = 1.
Отработка конструкции СК на технологичность осуществляется непосредственным воздействием на ее техническую сущность путем придания конструкции СК комплекса свойств, обеспечивающих ее технологическую рациональность и преемственность, и она направлена на достижение заданного уровня технологичности.
Цель обеспечения ТКИ заключается в придании конструкции СК такого комплекса свойств, при котором достигаются оптимальные значения затрат всех видов ресурсов при производстве, эксплуатации и ремонте изделия для данных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ. Схема взаимосвязи работ по обеспечению ТКИ представлена на рис. 1.
Х^ = |Хб1Хб2-----Хбп|
(4)
Т^ = Хб^Ху < 1
(5)
Рис. 1. Схема связей работ по обеспечению ТКИ
Достижение цели по обеспечению конструкций изделий ГМ на технологичность связано с решением следующих основных задач:
• прогнозирование, установление базовых показателей ТКИ для данного вида изделий;
• отработка конструкций изделия на технологичность при технической подготовке производства и изготовлении;
• совершенствование условий выполнения работ при эксплуатации и ремонте;
• технологический контроль конструкторской документации (КД); внесение в КД изменений, обеспечивающих достижение базовых показателей ТКИ.
Обеспечение ТКИ является составной частью работ по проектированию и принятию решений по совершенствованию конструкции СК, технологии его производства, эксплуатации и ремонта.
Оценку технологичности конструкции СК необходимо производить с учетом ее функционального критерия.
1. Технологичность конструкции изделия: Справочник. Ю.Д. Амиров и др. — 2-е изд., М.: Машиностроение, 1990. — 768 с. Н5ГД=1
Voronin B. V.
ОЦЕНКА И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
КОНСТРУКЦИЙ СКРЕБКОВЫХ КОНВЕЙЕРОВ
In article necessity of an estimation of level of adaptability to manufacture on specific indicators taking into account functional criteria of scraper conveyors (SC) is proved and features of working of designs SC on adaptability to manufacture are given.
Key words: adaptability to manufacture, on estimation, working off of designs SC on adaptability to manufacture.
Коротко об авторе
Воронин Б.В. — кандидат технических наук, доцент, voronin008@gmail. com.
Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, [email protected]
