авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ В ПРИРОДООБУСТРОЙСТВЕ С ПОМОЩЬЮ КОНТРОЛЬНО-ИНФОРМАЦИОННЫХ

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

НОВИЧЕНКО Антон Игоревич

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ В ПРИРОДООБУСТРОЙСТВЕ

С ПОМОЩЬЮ КОНТРОЛЬНО-ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет природообустройства» (ФГОУ ВПО МГУП)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Евграфов Владимир Алексеевич

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Московский
государственный университет природообустройства»
(ФГОУ ВПО МГУП)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Захарченко Анатолий Николаевич

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Российский
государственный аграрный университет – Московская
сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева»
(ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА)

кандидат технических наук, профессор

Леонтьев Юрий Петрович

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Московский
государственный университет природообустройства»
(ФГОУ ВПО МГУП)

Ведущая организация: Федеральное государственное научное учреждение
«Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса»
(ФГНУ «Росинформагротех»)

Защита диссертации состоится « 14 » июня 2011 г. в ____ часов 00 минут
на заседании диссертационного совета Д 220.045.01 при ФГОУ ВПО
«Московский государственный университет природообустройства» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 19, ауд. 1/201. Тел./факс: 8 (499) 976-10-46

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГУП

Автореферат разослан « » мая 2011 г. и размещен на официальном сайте
ФГОУ ВПО МГУП http://msuee.ru « » мая 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Т.И. Сурикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Организация рационального природо­пользования и охраны природных ресурсов в Российской Федерации приобретает все большую производственную необходимость. В области земледелия и природообустройства на передний план выступает проблема оптимизации деятельности человека по использованию полезных свойств природы и восполнению ее ресурсов совместно с ограничением антропогенного фактора, негативно влияющего на окружающую среду.



Решение этой проблемы лежит в применении комплексной системы земледелия, которая базируется на взаимосвязанных агротехнических мелиоративных и организационных мероприятиях, направленных на эффективное использование природных ресурсов, повышение плодородия почв, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Оснащение агропромышленного комплекса современными средствами механизации и организация эффективной их эксплуатации на всех этапах производства является одним из ключевых вопросов в решении поставленных задач.

Использование контрольно-информационных систем позволяет повысить надежность машин, уровень технической эксплуатации, уменьшить вредное воздействие на окружающую среду, а также в значительной мере повысить качество механизированных работ и технологического процесса в целом.

В перспективе на базе контрольно-информационных систем станет возможным создание роботизированных комплексов, работающих без участия человека. Однако в какой степени сегодня влияет уровень оснащенности машин дорогостоящими информационными системами на экономическую эффективность их использования в области природообустройства – является малоизученным и актуальным вопросом.

Цель исследования – оценка эксплуатационной технологичности средств механизации в природообустройстве и теоретическое обоснование эффективности применения контрольно-информационных систем с целью повышения эксплуатационной технологичности их конструкций.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели решались задачи:

 разработка методики оценки эксплуатационной технологичности средств механизации в природообустройстве с учетом уровня оснащенности их конструкций контрольно-информационными системами;

 разработка экономико-математической модели для определения оптимального уровня эксплуатационной технологичности средств механизации в природообустройстве с учетом достигнутого уровня эксплуатационной технологичности их конструкций;

 оценка эффективности использования объектов исследования в зависимости от достигнутого уровня эксплуатационной технологичности их конструкций.

Объектом исследования являлись колесные тракторы сельско­хозяйственного назначения, широко используемые на агромелиоративных и культуртехнических работах в качестве мобильного энергетического средства.

Предметом исследования являлся уровень оснащенности объектов исследования встроенными средствами контроля, а также влияние достигнутого уровня эксплуатационной технологичности объектов исследования на эффективность их эксплуатации.

Методы  исследования.  Методической основой проведенных исследований послужили труды выдающихся ученых, посвященные вопросам повышения эффективности эксплуатации машин в сельском хозяйстве, мелиорации, строительстве и автомобильном транспорте. В работе использованы методы математической статистики, экспертной оценки и математического моделирования с использованием ЭВМ.

Научная  новизна полученных результатов заключается в научно-обоснованном установлении статистических зависимостей между эксплуатационной производительностью, уровнем эксплуатационной технологичности и степенью оснащенности контрольно-информационными системами средств механизации в природообустройстве.

Полученные зависимости позволяют прогнозировать эффективность использования новых (модернизированных) машин в зависимости от степени оснащенности контрольно-информационными системами.

Практическая ценность выполненной работы заключается в том, что ее научные результаты на основе системного подхода объединены общей методологией, позволяющей на основе разработанных методов оценки уровня эксплуатационной технологичности с учетом степени оснащенности контрольно-информационными системами выработать комплекс мероприятий по модернизации средств механизации в природообустройстве.

На основании результатов проведенных исследований разработаны рекомендации по внедрению мероприятий, позволяющих применять научно обоснованные методы повышения эксплуатационной технологичности машин.

На защиту выносится:

 результаты исследований по уровню оснащенности машин встроенными средствами контроля и их классификация;

 методика определения уровня эксплуатационной технологичности машин;

 результаты экспериментальных исследований, полученных в процессе эксплуатационных наблюдений за работой исследуемых машин;

 экономико-математическая модель для определения оптимального уровня эксплуатационной технологичности машин с учетом степени оснащенности контрольно-информационными системами;

 экономическая оценка эффективности использования исследуемых машин в области природообустройства в зависимости от уровня оснащенности контрольно-информационными системами.

Апробация   работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина (2006 г.), ФГОУ ВПО ВГСХА (г. Волгоград, 2006 г.), ФГОУ ВПО МГУП (2005–2010 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ,
в том числе 3 в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 153 наименований и 9 приложений. Основная часть работы изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунка и 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы исследования и необходимости ее разработки. Сформулированы цель и задачи исследования, раскрыта научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе диссертации «Состояние вопроса и задачи исследования» на основе анализа литературных источников обоснованы цель, актуальность проблемы и задачи исследования.

Рассмотрены разновидности и технологии механизированных работ в природообустройстве. Представлена система показателей качества машин, в которой определена роль эксплуатационной технологичности. Произведен обзор исследований в области приспособленности машин к технической эксплуатации, определена система мероприятий, направленных на повышение надежности и производительности технологического процесса.

Рассмотрен накопленный опыт и пути повышения эксплуатационной технологичности средств механизации в сельском хозяйстве, представлены технические решения по обеспечению контролепригодности машин.

В результате анализа существующих технологий в земледелии и природообустройстве установлено, что практически во всех технологических операциях с использованием средств механизации существуют предпосылки к применению различного рода информационных систем.

Так, при мелиоративной обработке почвы (глубоком рыхлении, щелевании, первичной обработке и пр.) регулирование положения рабочего органа, управление траекторией и скоростью движения машины можно осуществлять с помощью информационно-управляющих систем. В этом случае повышается производительность и точность технологических операций, снижается нагрузка на оператора.

При агромелиоративной обработке почв (мелиоративной вспашке, чизелевании, бороновании, противоэрозионной обработке и пр.) контроль за функционированием прицепного орудия можно осуществлять посредством телеметрических приборов.

Применение систем параллельного вождения и курсового управления с использованием космических навигационных систем значительно облегчают условия работы оператора и снижают вероятность ошибок.

Отдельного внимания заслуживают информационные системы, предназначенные для контроля технического состояния составных частей и агрегатов машин, что расширяет возможность внедрения в практику прогрессивной стратегии обслуживания по состоянию.

Грамотное применение информационных технологий в сельском хозяйстве становится залогом успешного производства, обеспечивая постоянный рост культуры и производительности труда.

Вопросами повышения эффективности использования машин занимались такие известные ученые, как: Г.В. Веденяпин, Н.С. Ждановский, А.В. Николаенко, С.А. Иофинов, А.И. Селиванов, Б.В. Павлов, В.А. Аллилуев, Б.А. Утиловский, В.М. Михлин, И.П. Терских, А.М. Аристов, В.М. Лившиц, М.А. Халфин, Г.Е. Топилин, А.Х. Морозов, В.И. Черноиванов и др., доказавшие, что затраты на эксплуатацию машин во многом определяются технологичностью их конструкции.

Согласно ГОСТ 14.205-83 «Технологичность конструкций изделия» различают производственную, ремонтную и эксплуатационную технологичности машин (рисунок 1).





Рисунок 1 – Структура показателя технологичности конструкции машины

Основное содержание мероприятий по обеспечению эксплуатационной техно­логичности направлено на решение комплекса задач, связанных с повышением приспособленности конструкций машин к техническому и технологическому обслуживаниям.

К операциям технологического обслуживания относят: подготовку машины к работе (изменение колеи колес, настройку вала отбора мощности, регулирование гидронавесной системы и т.п.), подготовку агрегата к работе (навешивание или присоединение агрегатируемых орудий, подсоединение к ним коммуникаций, их технологическую настройку и т.п.), заправку машины топливом и технологическими материалами, контроль и управление агрегатом в процессе работы (управление траекторией движения, переключение передач, регулирование положения гидронавесной системы, наблюдение за щитком приборов и агрегатируемой машиной и т.п.), а также операции после завершения работ (снятие или отсоединение орудий, перевод их в транспортное состояние и т.п.).

Повышение эксплуатационной технологичности машин с помощью контрольно-информационных систем позволяет сократить трудоемкость значительного числа операций технического и технологического обслуживания.

Во второй главе диссертации «Теоретические исследования и общие вопросы эксплуатационной технологичности» рассмотрены теоретические вопросы управления надежностью машин, представлены общие характеристики машин как объектов диагностирования.

В процессе повышения эксплуатационной технологичности особая роль отводится мероприятиям по сокращению оперативной трудоемкости технического обслуживания и повышению контролепригодности машин. Встроенные средства контроля позволяют с минимальными затратами труда и времени получить оценку технического состояния систем и агрегатов машины.

Взаимодействие между объектом контроля (узлом, системой, агрегатом) и оператором можно представить в виде обмена информацией и управляющих сигналов по одному из четырех информационных каналов (рисунок 2).

Рисунок 2 – Классификация уровней информационных каналов

В канале нулевого уровня полностью отсутствуют какие-либо средства контроля. Канал первого уровня оснащается средством контроля в виде указывающего прибора, автомата предельного состояния, сигнализатора и т.п. В канале второго уровня данные первичных преобразователей индицируются на рабочем месте оператора (приборная панель). Канал третьего уровня характеризуется наличием анализирующего блока (микропроцессорного модуля), позволяющего существенно расширить функциональные возможности средства контроля и, по сути, превратить его в элемент контрольно-информационной системы (рисунок 3).

При оснащении машины различными средствами контроля достигается разный уровень эксплуатационной технологичности ее конструкции.

John Deere Messey Ferguson Fendt
Рисунок 3 – Примеры реализации контрольно-информационных систем тракторов

Исследование мирового рынка сельскохозяйственной техники показывает, что с каждым годом количество параметров, контролируемых с помощью информационных систем, возрастает.

Наблюдается общая тенденция увеличения уровня оснащенности машин встроенными средствами контроля с ростом мощности машины (рисунок 3).

Рисунок 3 – Завимость уровня оснащенности машин встроенными средствами контроля от их мощности: 1 – контрольно-указательными; 2 – контрольно-измерительными; 3 – контрольно-информационными; – всего встроенных средств контроля. Рисунок 4 – Изменение суммарных эксплуатационных затрат и надежности машин в зависимости от уровня оснащенности встроенными средствами контроля: 1 – зависимость коэффициента готовности машин
от уровня оснащенности средствами контроля; 2 – суммарные затраты на эксплуатацию машин.


Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.