WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Определение обобщенного эргономического показателя Кэрг карьерного гусеничного экскаватора основывается на работах В.С. Головина, В.П. Зинченко, В.Н. Мунипова, М. Монмолена, Г. Салвенди, М. Шмида и находится в полном соответствии с общепринятыми методиками по установлению комплексной оценки качества изделия.

В исследованиях по определению Кэрг использованы одновременно два метода – метод средних арифметических рангов и метод медианных рангов.

Данный подход находится в согласии с концепцией устойчивости, рекомендующей использовать различные методы для обработки одних и тех же данных с целью обобщить выводы, получаемые одновременно при всех методах. В исследованиях используется репрезентативная теория измерений, служащая основой теории экспертных оценок, прежде всего той ее части, которая связана с анализом заключений экспертов.

Эксперт присваивает ранг 1 (по 5–балльной шкале оценок) самому значимому эргономическому комплексному показателю, который доминирует в определении эргономичности экскаватора, и соответственно ранг 5 – показателю с наименьшим влиянием. Комплексные показатели К1, К2, К3, К4, К5 характеризуют соответственно обеспечение управляемости, обитаемости, обслуживаемости, осваиваемости и технологичности ЭКГ.

Итоговая ранжировка по методу средних арифметических баллов записывается в виде неравенства

К1<К2<К3<К4<К5, (1)

упорядочение по методу медианных рангов имеет вид:

К1<К2<К3<{К4,К5}. (2)

Сравнение ранжировок по методу средних арифметических и методу медиан (1) и (2) показывает их сходимость, комплексные показатели осваиваемости (K4) и технологичности (K5) из-за погрешностей экспертных оценок в одном методе признаны равноценными – ранжировка (2).

Корреляционным анализом определена теснота линейной взаимосвязи Кэрг с совокупностью комплексных показателей К1, К2,К3, К4, К5, рассматриваемых в целом. Для исследования зависимости между обобщенным эргономическим показателем и комплексными показателями проведена выборка из 12 моделей экскаваторов отечественного и зарубежного производства. Теснота связи при этом измерится с помощью множественного коэффициента корреляции R, который является обобщением парного коэффициента корреляции.

Коэффициент корреляции R определен по формуле

(3)

где – определитель матрицы; p = 1,…5 (коэффициенты управляемости, обитаемости, обслуживаемости, осваиваемости и технологичности); – алгебраическое дополнение элемента rii той же матрицы.

Матрица выборочных коэффициентов корреляции представлена как

(4)

В результате выполненных расчетов установлено значение множественного коэффициента корреляции что указывает на достаточно устойчивую связь между Кэрг и совокупностью комплексных показателей К1, К2, К3, К4, К5. При этом выборочный множественный коэффициент корреляции по абсолютной величине не меньше любого из парных коэффициентов корреляции, которые, в свою очередь, оказались равными 0,57 (рис.1).

Рис. 1. Диаграмма взаимосвязи Кэрг с совокупностью

комплексных показателей К1, К2, К3, К4, К5

Повышение квалификации рабочих кадров является важной задачей успешного функционирования любого горного предприятия. Это особенно справедливо в современных условиях, когда ускорение научно-технического прогресса значительно убыстряет процесс устаревания профессиональных знаний и навыков машинистов ЭКГ.

В отличие от развитых стран рыночной ориентации, на горных предприятиях РФ отсутствуют методики объективной оценки кадрового персонала. Основой более рационального использования рабочего времени и сокращения его потерь является повышение производительности труда. Для оценки качества управления экскаватором необходимо учитывать профессионализм машиниста или его рейтинг.

На величину рейтинга машиниста экскаватора, оцениваемого коэффициентом эффективности деятельности kэф, влияют различные показатели: квалификация (разряд), профессионализм (теоретические знания и практические навыки), стаж работы по специальности, уровень образования (рис. 2).

Рис. 2. Распределение машинистов экскаваторов по стажевым группам и уровню образования на ОАО «УГОК»

Целью рейтинговой оценки теоретических знаний и профессиональных навыков является определение степени влияния перечисленных показателей, на основе которых можно определить машиниста с максимальным рейтинговым показателем и ранжировать группу машинистов экскаватора по уровням рейтинговой оценки.

Методика оценки теоретических знаний и профессиональных навыков машиниста экскаватора является многокритериальной задачей, которая включает следующие этапы:

  1. Классификация по группам основных показателей, определяющих эффективность функционирования машиниста. К первой группе относят показатели, определяющие «теоретические знания» (Nтз), ко второй – «профессиональные навыки» машиниста экскаватора (Nпн).
  2. Экспертная оценка важности групп и показателей внутри группы.
  3. Определение значимости выбранных показателей.
  4. Сбор и обработка исходной информации – обработка мониторинговых карт.
  5. Нормирование показателей.
  6. Определение рейтинга машинистов экскаваторов.
  7. Анализ результатов.

Значение весомости каждой группы показателей определяется как:

, (5)

где i – номер эксперта; j – номер группы показателей; ki,j – количество баллов, данных i–м экспертом j–й группе.

Весомость показателей внутри группы рассчитывается по формуле

(6)

где I – номер показателя в группе.

Определение общего рейтинга машиниста по группам показателей является типичной для задач социально-экономического характера. Для решения подобных задач используют метод обобщенного критерия на основе линейной свертки:

, (7)

где - вес группы показателей «теоретические знания»; - коэффициент эффективности по группе показателей «теоретические знания»; - вес группы показателей «практические навыки»; - коэффициент эффективности по группе показателей «практические навыки».

Комплексная оценка производилась для машинистов экскаваторов горно-обогатительного производства (ГОП) ОАО «ММК» и ОАО «УГОК» (рис. 3).

Рис. 3. Распределение машинистов экскаваторов по коэффициентам эффективности групп показателей: «теоретические знания» и «практические навыки»

В работе определена статистическая связь между коэффициентом управления (kу) и коэффициентом эффективности деятельности (kэф). Рассматриваются безразмерные величины, для этого использована стандартная система единиц измерения, в которой данные по различным характеристикам оказались бы сравнимы между собой. Такой величиной является выборочный коэффициент корреляции – R, который является безразмерным показателем тесноты связи между двумя и более величинами.

Коэффициент корреляции определяется как:

(8)

где kу, kэф – соответственно коэффициент управления и коэффициент эффективности деятельности машиниста экскаватора; – средние арифметические значения коэффициента управления и коэффициента эффективности деятельности машиниста экскаватора; – среднеквадратические отклонения коэффициента управления и коэффициента эффективности деятельности машиниста экскаватора.

Минимальное значение коэффициента управления по экспериментальным данным составило 0,56, максимальное – 0,95. Минимальный коэффициент эффективности деятельности по результатам исследований составил 0,35, максимальный – 0,89. Полученное значение коэффициента корреляции составило 0,97, что указывает на весьма тесную связь между коэффициентом управления и коэффициентом эффективности деятельности машиниста экскаватора.

В соответствии с результатами исследований в работе предложена классификация системы «человек – экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность. Рекомендуется выделить 4 группы: управление на высоком уровне (УВ) – производительность высокая (ПВ), управление на достаточном уровне (УД) – производительность высокая (ПВ), управление на удовлетворительном уровне (УУ) – производительность низкая (ПН), управление на критическом уровне (УК) – производительность низкая (ПН) (рис. 4).

Рис. 4. Классификация системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность

В третьей главе определены показатели и критерии оценки технического состояния и использования экскаваторного оборудования; произведен расчет динамических усилий в рабочем оборудовании карьерного экскаватора; установлено влияние режимов управления на усилия, возникающие в подъемных канатах.

Для эффективной эксплуатации экскаватора необходимо выполнение ряда эксплуатационно-технических мероприятий, обеспечивающих производительную и безаварийную работу, таких как поддержание работоспособного состояния машины, определяющего готовность последней к эксплуатации; правильная подготовка забоя взрывом, управление и обслуживание экскаватора машинистом высокой квалификации.

Ухудшение функциональных характеристик ЭКГ в течение срока его эксплуатации связано в основном с износом его основных механизмов и элементов конструкции, величина которого зависит от интенсивности, времени и качества эксплуатации.

Известно, что в процессе эксплуатации экскаватора техническое состояние (ТС) Y любого его элемента (детали) непрерывно ухудшается под воздействием внешних факторов (горно-геологических, климатических, технических и эксплуатационных (Cv)) и внутренних свойств материала детали (Csi).

С учетом перечисленных факторов, ухудшение ТС i – детали во времени можно описать моделью:

Yi = f (Cv,Csi,ti), (9)

где ti – продолжительность эксплуатации i – элемента.

Первопричинами аварийного состояния деталей ЭКГ являются: эксплуатация с повышенной нагрузкой, что определяется режимами управления; некачественное проведение ремонтов и другие факторы. Все это приводит к последовательному накоплению износа и повреждениям деталей и узлов и, как следствие, к их аварийному отказу. Так, в результате исследований на ГОП ОАО «ММК» и ОАО «УГОК» установлено распределение отказов: рабочее оборудование – 32,5 %, подъемный механизм – 20,5 %, напорный механизм – 24,9 %.

Особенность использования карьерных экскаваторов состоит в том, что внешние нагрузки, действующие на конструкцию рабочего оборудования (РО) и поворотную платформу машины, изменяются во времени и прилагаются с определенной частотой. Переменный характер нагружения ведет к периодическому изменению напряжений в элементах РО и металлоконструкциях машины, что обусловливает возникновение усталостных трещин и разрушение конструкций.

Для определения динамических нагрузок на элементы РО экскаватора использован классический способ, то есть приведение масс конструкции и жесткостей к более упрощенным расчетным схемам, обладающим двумя или несколькими массами. При расчетах интересуют напряжения в элементах ее металлоконструкции, а также внешние нагрузки, передаваемые на элементы металлоконструкции экскаватора, возникающие при режимах статического и динамического стопорения ковша в забое.

В ходе натурных исследований установлено, что режимы управления влияют на возникновение дополнительных нагрузок в подъемных канатах. Действительно, при работе на одном и том же экскаваторе и в одних и тех же эксплуатационных условиях нагрузки, возникающие в подъемных канатах, резко отличаются друг от друга при управлении машинистами разных стажевых групп (табл. 4, рис. 5, 6)

Таблица 4

Влияние квалификации машиниста на усилия в подъемных канатах

Стажевые группы машинистов, лет

Среднее максимальное усилие в подъемных канатах, кН

Среднее число переключений рукоятки командоконтроллера (раз)

Коэффициент управления

Среднестатистический коэффициент динамичности

Максимальный коэффициент динамичности

1-5

720

82

0,61

1,38

2,1

5-10

580

51

0,8

1,19

1,42

10-15

400

31

0,98

1,1

1,15

Рис. 5. Усилия, возникающие в подъемных канатах при работе машинистов различных стажевых групп по ходу цикла

Рис. 6. Коэффициент управления и коэффициент эффективности деятельности при разработке пород различной категории

Практическое освоение машинистами экскаваторов наиболее рациональных режимов управления ЭКГ в условиях ГОП ОАО «ММК» и ОАО «УГОК» позволило снизить максимальные усилия и уменьшить среднестатистические коэффициенты динамичности до 11,12 и увеличить срок службы и работоспособность подъемных канатов в 1,52 раза.

В четвертой главе выполнено программно-математическое обеспечение деятельности машиниста экскаватора; реализован комплекс алгоритмов и программ компьютерного моделирования системы «человек – экскаватор – забой»; модернизирована информационно-диагностическая система контроля технического состояния экскаватора и управления системами кондиционирования и освещения; разработан компьютерный тренажерно-моделирующий комплекс.

Исследования функционального и пространственного размещения основных и вспомогательных средств труда основываются на трудах Б.А. Душкова, В.А. Зубченко, Д. Мейстера, В.М. Мунипова, М. Шмида и других ученых.

Основное требование к компьютерным моделям – возможно более полное воспроиз­ведение структуры и принципов управления, с учетом решения сложных эргономических задач.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»