Сравнительный анализ шахтных подъемных машин

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния.

Безотказность неремонтируемого объекта  характеризуется длительностью  времени от начала работы до отказа, представляющей собой некоторую случайную величину (см. раздел 3 настоящей главы). Поэтому в качестве показателей безотказности используются характеристики случайной величины — средняя наработка до отказа, вероятность безотказной работы и др.

Математической моделью эксплуатации ремонтируемого изделия может служить поток отказов. Поэтому в качестве показателей безотказности ремонтируемых изделий используются характеристики случайных потоков — параметр потока отказов, наработка на отказ.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния.

Для характеристики ремонтопригодности применяется средняя длительность (трудоемкость, стоимость) ремонта.

Для совместной характеристики двух свойств — безотказности и  ремонтопригодности — используются коэффициент готовности и коэффициент технического использования.

Коэффициент готовности — это вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, когда может потребоваться его применение по назначению.

Коэффициент технического использования — это отношение математического ожидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период к сумме математических ожиданий времени пребывания объекта в работоспособном состоянии, простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период.

Сохраняемость — свойство объекта сохранять работоспособность при хранении и транспортировании или в перерывах между использованием по назначению.

Для характеристики сохраняемости  могут использоваться те же показатели, которые используются для характеристики безотказности, но применительно к режиму хранения, а не работы.

Долговечность — свойство объекта, заключающееся в его способности не достигать предельного состояния в течение некоторого времени или наработки при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Показателем долговечности служит средний ресурс, т.е. среднее время работы до достижения предельного состояния. Другим показателем долговечности является средний срок службы — календарное время до достижения предельного состояния.

3. Показатели экономного использования ресурсов — это показатели, характеризующие расход материальных ресурсов при изготовлении и эксплуатации продукции: масса изделия; расход топлива на единицу полезного действия; число операторов, обслуживающих агрегат.
4. Эргономические показатели — показатели, характеризующие качество продукции с точки зрения приспособленности ее к эксплуатации (использованию) человеком.

Их можно разделить на три  группы:

Антропометрические  показатели характеризуют продукцию с точки зрения размеров и форм человеческого тела. Примеры таких показателей — высота сидения водителя в кабине автомобиля, угол наклона спинки сидения, расстояния до рычагов управления.

Физиологические показатели характеризуют продукцию с точки зрения силовых возможностей человека, возможностей его органов чувств — зрения, слуха. Например, усилие на рукоятке механизма, на рулевом колесе, различимость информации на датчиках.

Гигиенические показатели характеризуют гигиенические свойства продукции — уровень шума, вибраций, излучений, температура, влажность, запыленность.

5. Эстетические показатели — показатели, характеризующие эстетические свойства — рациональность формы, целостность композиции. Для изделий бытового назначения это товарный вид, соответствие моде. Эстетические показатели, как правило, оцениваются в баллах, их контроль осуществляется специальными экспертными комиссиями.
6. Экологические показатели характеризуют уровень вредных воздействий на природу при эксплуатации или потреблении продукции. Эти воздействия проявляются в виде вредных выбросов в атмосферу, загрязнения воды и земли. Пример такого показателя — содержание углекислого газа в выхлопных газах автомобиля.
7. Показатели безопасности продукции характеризуют безопасность обслуживающего персонала и сопрягаемых объектов при обращении и эксплуатации или потреблении. Например, время срабатывания защиты от короткого замыкания, прочность кабины автомобиля, устойчивость трактора, предназначенного для использования в гористой местности.

Кроме перечисленных групп показателей  для характеристики качества продукции  могут применяться показатели, характеризующие другие свойства, обусловленные спецификой, как самой продукции, так и условий ее применения, например, показатели помехозащищенности, живучести, защиты от излучений, солнечной радиации и т.п., а также показатели, относящиеся к условиям разработки, изготовления и транспортирования продукции: показатели стандартизации и унификации, патентно-правовые, технологичности, наукоемкости, транспортабельности и т.п.

В этой работе для определения качества ШПМ используются “карты технического уровня и качества продукции” ГОСТ 2.116-84(2001). ЕСКД.

Карта технического уровня и качества продукции (карта уровня) составляется на конкретную продукцию, разработка и  постановка на производство которой осуществляется в соответствии с требованиями стандартов системы разработки и постановки продукции на производство (СРПП).

 Карта технического уровня  и качества продукции является  неотъемлемой частью комплекта  технической документации на  продукцию и применяется для  оценки технического уровня и  качества продукции при определении  целесообразности разработки и  (или) постановки ее на производство, при модернизации выпускаемой  продукции и снятии ее с  производства или эксплуатации, аттестации и государственной  регистрации продукции.

Сравнение моделей

Полные технические данные моделей  и их сравнительный анализ представлены в сводной таблице (Таблица 2):

 

   Сравнительная характеристика  ШПМ

Таблица 2

№	Характеристика	Коэффициент весомости	2Ц – 5х2,7 (база)			Siemens			Tacberg
			абсолютная	относит. РФ	относит. Euro	абсолютная	относит. РФ	относит. Euro	абсолютная	относит. РФ	относит. Euro
1	Производительность, т/ч	10	820	10	8,5	968	11,8	10	850	10,4	8,8
2	Цена, млн $	10	1,5	10	10	2,6	5,8	5,8	2,9	5,2	5,2
3	Высота подъема, м	8	485	8	8	480	7,9	7,9	480	7,9	7,9
4	Диметр каната, мм	6	63	6	6	63	6	6	63	6	6
5	Диаметр барабана, мм	5	5000	5	4	5000	5	4	4000	6,3	5
6	Ширина барабана, мм	6	2700	6	5,3	2700	6	5,3	2400	6,8	6
7	Полезный груз, кг	8	22000	8	7	25000	9,1	8	20000	7,3	6,4
8	Скорость подъема груза (макс), м/с	8	7.86	8	4,5	10.4	10,6	6,1	14	14,2	8
9	Мощность электродвигателя, кВт	7	2100	7	7	2950	5	5	2800	5,3	5,3
10	Тормоза	7	5	7	3,5	10	10	7	10	10	7
11	Вес, т	6	205,7	6	5,2	188,6	6,5	5,6	177,4	6,9	6
12	Шум, дБ (80)	8	85	8	4,8	83	13,3	8	84	10	6
13	Общий расход охлаждающего воздуха, м3	4	11	4	2,9	8	5,5	4	9	4,9	3,6
14	Перепад температур, окружающего воздуха, град	6	40	6	6	35	5,2	5,2	35	5,2	5,2
15	Эргономика операторской	6	6	6	4	9	9	6	9	9	6
16	Пожаро(взрыво)безопасность	7	7	7	5,4	9	9	7	9	9	7
17	Сложность управления	4	5	4	4	6	3,3	3,3	6	3,3	3,3
18	Стоимость обслуживания, $/год	5	5000	5	5	12000	2,1	2,1	15000	1,6	2,1
19	Сложность ремонта	5	6	5	5	8	3,8	3,8	7	4,3	4,3
20	Патентная защищенность	5	2	5	1,7	6	15	5	5	12,5	4,2
21	Кол-во обслуживающих рабочих	4	4	4	3	3	5,3	4	3	5,3	4
	Сумма			135	115,8		155,2	119,1		151,4	117,3

 

Анализ данных

Как видно из таблицы 2 наилучшие результаты, как по отечественной системе подсчета, так и по европейской показала ШПМ Siemens. Следовательно, эту машину нужно установить на второй ствол БКПРУ-2.

 ШПМ 2Ц –  5х2,7 является самой дешевой из  представленных машин, как по  стоимости, так и по обслуживанию. Также эта ШПМ потребляет меньше  энергии и менее требовательна  в обслуживании и ремонте. Основной  минус заключается в том, что  эта подъемная машина морально  устарела, что отражается в уровне эффективности ее частей, а также она наименее производительная из всех.

Siemens – наилучшая машина по сумме очков. Она наиболее производительная, технологична, эргономична. Но siemens сложнее в управлении и ремонте. Самый главный недостаток этой машины – это её непосредственная стоимость, а также стоимость ее обслуживания.

Tacberg – наиболее компактная, скоростная и легкая машина. Она так же, как и Siemens высокотехнологична, удобна и безопасна. Но следствием этого является самая высокая стоимость.

 

Возможные решения  недостатков

Наилучшим решением всех недостатков ШПМ 2Ц – 5х2,7 будет  её замена на более новую, совершенную  и производительную модель. Однако, если нет такой возможности, то для увеличении производительности следует увеличить скорость подъема скипа, что потребует установку более мощного двигателя. Возросший крутящий момент на органе навивки пневматические тормоза не смогут обеспечить необходимую регулировку скорости и безопасность, следовательно, нужно установить электрогидравлические дисковые тормоза. Также необходимо будет поставить новую систему управления и контроля.

Основным недостатком  машин Siemens и Tacberg является их значительная цена, однако их производительность, эргономичность, безопасность, надежность, окупают вложенные средства.

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1) Л.Х. Дацковский, К.В. Корнеев.  Электрооборудование, система управления  и контроля скиповой подъемной  установки ствола № 2 рудника  БКПРУ 2 ОАО “Уралкалий”. Технический проект. 53 с,

2)  Шахтный подъем: научно-производственное  издание / Бежков. В.Р., Дворников В.И., Манец И.Г., Пристром В.А.; общ. ред. Б.А. Грядущий, В.А. Корсцн. – Донецк: ООО “Юго-восток, Лтд”, 2007. – 624 с., 494 ил., 233 библиогр.

3) Фомин В.Н. Квалиметрия, управление  качеством, сертификация. Лекции

4) Баталов А.П. Конспект лекций.

5) http://www.siemag-tecberg.com/infocenter/technische-informationen/ti_32-draa-lasfar.html