123553 (598586), страница 11
Текст из файла (страница 11)
условие минимальности и независимости вся совокупность критериев развития должна содержать только такие критерии, которые не могут быть логически выведены из других критериев и не могут быть их прямым следствием.
Оценка технического уровня и качества изделия осуществляется путем сопоставительного (сравнительного) анализа в следующем порядке:
выбирается базовое изделие (идеальный вариант, аналог или прототип);
выявляются численные значения основных технико-экологических показателей оцениваемого и базового изделий;
рассчитываются уровни относительных показателей технического уровня и качества;
рассчитывается величина обобщенных показателей технического уровня и качества изделий.
Следует отметить, что главное условие сравнения оцениваемого и базового изделия - сопоставимость элементов изделий, идентичность функционального назначения.
В качестве базового изделия для сопоставления выбирают наилучший, реальный образец данного вида и типоразмера изделий, имеющийся в мировой практике. Он может быть как отечественным, так и зарубежным и именуется аналогом. Иногда при решении задач по модернизации изделий данного вида в качестве базового изделия принимают изделие - прототип которого совершенствуется путем устранения имеющихся недостатков.
В отдельных случаях в качестве базового изделия может быть принято оборудование будущего - идеальный вариант. Показатели, характеризующие идеальный вариант по техническому уровню и качеству рассчитываются исходя из законов развития техники данного вида по критериям развития.
При оценке технического уровня и качества изделий значения основного размерного параметра (производительность, рабочая поверхность, полезный объем и т.д.) не должны отличаться от такового для базового изделия более чем на 20%.
С учетом изложенного, рассмотрим показатели, характеризующие качество и технический уровень технических объектов.
2.3 Показатели технического уровня и качества технических объектов, применяемые в химическом машиностроении
Группа 1 Показатели назначения.
Производительность машины, аппарата (кг/час, т/сут., т/год, м3/ч и т.д.).
Полный или рабочий объем - для аппаратов, назначение которых определяется их объем (м3).
Установленная мощность (кВт).
Давление, напор (МПа, м вод. ст. и т.д.).
Скорость обработки объекта, давления, вращения и т.д. (м/сек, об/сек).
Масса технического объекта (кг).
Габаритные размеры технического объекта (м).
Площадь, занимаемая техническим объектом (м2).
Площадь рабочей поверхности технического объекта: площадь теплообмена, площадь фильтрации (м2).
Выход готового продукта (за вычетом потерь),%.
Степень превращения вещества в техническом объекте или эффективность обработки сырья (%).
Показатели первой группы, вообще говоря, критериями развития не являются и имеют тройное назначение:
во-первых, они являются исходными характеристиками, на основе которых производится расчет критериев развития, предусмотренных в последующих группах показателей;
во-вторых, они позволяют судить о степени соответствия данного технического объекта по своим характеристикам требованиям конкретного потребителя;
в-третьих, учитывая, что по мере исторического развития технических объектов наблюдается стойкая тенденция к росту. Следовательно, сопоставляя соответствующие характеристики с лучшими мировыми достижениями, можно косвенно судить о техническом совершенстве машины или аппарата. Поэтому некоторые авторы, в частности А.И. Половинкин, называют показатели первой группы критериями (производительность и т.д.).
Группа 2 Показатели надежности.
Наработка на отказ (ч).
Установленный ресурс или срок службы до капитального ремонта (ч, мес., лет).
Срок службы до списания (ч, мес., лет).
Срок службы до списания является нормируемым показателем надежности, определяемым проектантом по формуле:
где - ресурс до капитального ремонта (ч);
- целесообразное количество капитальных ремонтов технического объекта за весь период его эксплуатации;
- количество рабочих дней в году (т.е. без праздничных дней);
- коэффициент использования оборудования. Для непрерывного режима эксплуатации
= 1.
Назначенный ресурс между операциями восстановления:
а) между операциями технического обслуживания;
б) между текущими ремонтами (ч).
Суммарная трудоемкость технического обслуживания за время эксплуатации технического объекта (ч).
Суммарная продолжительность плановых ремонтов (ч):
где - средняя продолжительность одного капитального ремонта;
- средняя продолжительность одного текущего ремонта;
- количество текущих ремонтов, планируемых за срок службы технического объекта.
Коэффициент технического использования.
В соответствии с ГОСТ 13377-75 коэффициент технического использования представляет собою отношение:
где - наработка за весь планируемый срок службы машины, аппарата;
- суммарная продолжительность операций технического обслуживания помимо продолжительности плановых текущих и капитальных ремонтов
.
Коэффициент технического использования является критерием развития, позволяющим судить о техническом совершенстве машины, аппарата.
Гарантийный срок работы (ч).
Гарантийный срок работы, как правило, указывается в паспорте технического объекта и выбирается в пределах между минимальным сроком, обеспечивающим конкурентоспособность технического объекта, и наработкой на отказ.
Группа 3 Показатели экономического использования сырья, материалов, топлива, энергии и других ресурсов.
Удельный расход в эксплуатации:
а) пара (кг/ед. главного параметра);
б) воды (м2/ед. главного параметра);
в) сжатого воздуха (м3/ед. главного параметра);
г) тепловой энергии (квт-ч. /ед. главного параметра);
д) электроэнергии (квт-ч. /ед. главного параметра);
е) топлива (кг/ед. главного параметра).
Удельная площадь, занимаемая техническим объектом (м2/ед. главного параметра).
3.2а Производительность в расчете на единицу занимаемой площади или съем продукции с кв. метра площади, занимаемой техническим объектом (кг/ч/м2; шт/ч/м2).
Коэффициент полезного действия.
КПД является важнейшим критерием развития технических объектов, осуществляющих механические, гидромеханические, аэродинамические процессы, и характеризует эффективность использования энергии:
где - полезно использованная энергия;
Значительно более проблематичной является оценка эффективности аппаратов для теплообменных, массообменных и химических процессов. Краткий обзор методов оценки энергетической оценки теплообменных аппаратов и перечень литературы, посвященной этому вопросу приведен в работе [2].
Анализ методов расчета КПД для массообменных аппаратов содержится в книге В.В. Кафарова Основы массопередачи.
По мнению А.Н. Плановского, применительно к колонной массообменной аппаратуре эффективность аппарата более ярко характеризуется таким показателем, как съем продукции с/м3 объема аппарата.
Компактность:
а) величина поверхности теплообмена, фильтрации, приходящееся на единицу объема аппарата;
б) плотность упаковки, т.е. количество элементов технической системы в единице ее объема.
Важность этого показателя постоянно возрастает в связи с непрерывным увеличением сложности технических объектов в процессе технического прогресса. Ниже этот вопрос рассмотрен более подробно.
Коэффициент автоматизации - численно равен отношению количества управляющих операций, выполняемых непосредственно только техническим объектом, к общему числу управляющих операций, выполняемых суммарно техническим объектом и человеком.
Коэффициент механизации.
Показатель определяется как отношение числа механизированных технологических операций по изготовлению продукции с помощью оцениваемой технической системы к суммарному числу механизированных и ручных операций.
Интегральный экономический показатель качества.
- затраты на производство технического объекта;
Группа 4 Эргономические показатели.
Гигиенические:
а) степень соответствия температуры на рабочем месте нормальным условиям (балл);
б) степень соответствия давления на рабочем месте нормальным условиям (балл);
в) степень соответствия влажности на рабочем месте нормальным условиям (балл).
Антропометрические:
а) соответствие изделия требованиям к рабочей позе, зонам достигаемости, физическим усилиям (балл);
б) соответствие изделия требованиям к объему, скорости и точности рабочих движений человека (балл).
Физиологические:
а) соответствие изделия зрительным возможностям человека (балл);
б) соответствие изделия осязательным возможностям человека (балл);
в) соответствие изделия слуховым возможностям человека (балл).
Психологические:
а) соответствие изделия возможностям человека к восприятию и переработке информации (балл);
б) соответствие изделия требованиям к формированию навыков по эксплуатации технического объекта (балл).
Значения эргономических показателей определяются методом экспертных оценок.
Группа 5 Эстетические показатели.