Макашев Б.К

Жезказганский  университет

им. О.А. Байконурова,  к.т.н., доцент        

 

 

 Некоторые  данные и закономерности о эксплуатационной        

 безопасности  подземного самоходного   оборудования

 

        

Основной  целю  сбора  информации  о  эксплуатационной  безопасности  (ЭБ) тех  или  иных  машин  является:

- получение  статических  данных, необходимых  для  определения  количественных  значений  показателей  ЭБ;

-  установление  статистических  закономерностей потоков: отклонений  от  требований, отказов  и неисправностей;

- определение  законов  распределения  случайных  значений  времени  безопасной  эксплуатации;

-  выявление  причин  и  элементов, неисправности и  несоответствия  которых  оказывают  определяющее  влияние  на  уровень  ЭБ  машин;

-  изучение  влияния  условий  и  особенностей  эксплуатации  машин  на  уровень  их  ЭБ;

-  изучение  влияния  психофизиологического  состояния  водителя-оператора  машин  на  степень  их  ЭБ.

На  основе  таких  данных  могут  приниматься  обоснованные  решения  по  повышению  ЭБ  машин   на  стадиях  технологического  проектирования  производства,  по  предупреждению  требуемого  уровня  их  ЭБ.

Для  получения  информации  о  ЭБ  машин  в  настоящее  время  используются  результаты  специальных  наблюдений  и  документация,  ведущаяся  на  горных  предприятиях, в том числе и в подземных. Источником  получения  достаточно  полной  информации  о  ЭБ  машин,  например,  подземного  самоходного  оборудования  (ПСО)  и  о  других  технологических  параметрах, влияющих  на  их  ЭБ,  является  «Журнал  наблюдений  за  работой  ПСО»,  форма  и  методические  указания  по  ведению  которого  рекомендованы  нами. 

        Такой  журнал  заполняется  силами  персонала,  обслуживающего  ПСО, и  служит  хорошим  источником  получения  систематической  информации  о  ЭБ, т.е.  информации  о  технологических  параметрах,  обеспечивающих  ЭБ ПСО.

        Наиболее  полную  и  достоверную  информацию  дают  специальные  непрерывные  хронометражные  и  визуальные  наблюдения.  Продолжительность  наблюдений  зависит  как  от  величины  потока  отклонений  технологических  параметров  ЭБ  ПСО, (т.к.  с  уменьшением  величины  потока  длительность  наблюдений  возрастает),  так  и  от  цели  наблюдений  (нужно  ли  определить  средние  значения  показателей  ЭБ,  нужно  ли  установить  закон  распределения  случайных  величин  (параметров),  используемых  для  оценки  ЭБ и  т.п.  Поэтому,  при  планировании  объема  (числа)  наблюдений,  необходимо  задаваться  показателями,  численно  характеризующими  достоверность  результатов, т.е.  доверительную  вероятность  и  их  точность,  а также  обычную  предельную  ошибку.

        Известно,  что  доверительная  вероятность – «γ»  связана  с  предельной  абсолютной  ошибкой – « ε »  условием:

                              

                                                                                                      (1)

где  Х0 – средняя  величина  наблюдений  (испытаний)  по  однородным  технологическим  параметрам  ЭБ;

 –  оценка  по  результатам  наблюдений.

        Точность  результатов  оценивается, обычно, относительной  предельной  ошибкой:

                                                              δ = ε /                                                       (2)

 

        При  этом,  чем  больше  « γ »  и меньше  «δ »,  тем  больше  должен  быть  объем  данных  « n », характеризуемый,  например,  количеством  отклонений  от  требований  безопасности.

        Выбор  «γ »  и  « δ »  для  определения  объема  наблюдений  должен  осуществляться  с  учетом  цели  исследования  ЭБ  машины, а  также  степени  структурной  детализации  технологических  параметров  ЭБ  ПСО  при  их  анализе.  При  оценке  ЭБ ПСО  в  целом, а  также  структурных  ее  параметров  принимают  γ ≥ 0,8 ,  δ ≤  0,2.              

        Минимальное  число  наблюдений  «n min»  зависит  не  только  от  принятых  «γ »  и  «δ»  но  также  и  от  вида  закона  распределения  и  степени  варьирования  (дисперсии)  случайной  величины,  положенной  в  основу  определения  (оптимизации)  того  или  иного  технологического  параметра  ЭБ  ПСО.

        Согласно  рекомендациям  по  планированию  испытаний  (наблюдений),  изложенным  в  специальном  источнике,  определены  значения  «n min»,  которые  показаны  в  таблице 1.

       Продолжительность ( tн) определенных  испытаний

(хронометражных  наблюдений)  может  быть  найдена  из  выражения:

 

                                        tн = n min  ·  T0 / Kэ                                                                (3)

 

где  Т0 – предполагаемое  среднее  значение  времени  до  момента  отклонения  от  норм  того  или  иного  параметра  ЭБ ПСО, ч;

Кэ – коэффициент  непрерывности  работы  ПСО.

                                                                                                          (4)

 

      Таблица 1.  Минимально  необходимое  число  наблюдений

                                             (n min)  параметров  ЭБ  ПСО

 

 

 

    Закон 

  распределения

  случайной

  величины

Коэффициент вариации случайной величины

                          n min

 

     γ= 0,8

 

       γ= 0,9

 

  Γ   = 0,95

δ=0,2

δ =0,15

δ =0,15

δ=0,1

δ=0,1

δ =0,95

Нормальный

     0,2

     0,25

     0,3

  3

  4

  5

   4

   6

   8

   7

   10

   13

  13

  19

  26

  18

  27

  37

  65

 100

 150

Логарифми-ческий

нормальный

     0,2

     0,25

     0,3

     0,33

  5

  7

 11

 14

   8

  13

  19

  24 

   18

   29

   44

   54

  39

  64

  97

  122

 

  64

 105

 160

 202

  254

  416

  640

  800

Экспонен-  циальный

(показательный)

      1

 30

   50

  100

  200

 300

1000

       

 

        где tр     - время  работы   ПСО

        tв.о. -  затраты  времени  на  выполнение  вспомогательных  операций 

               (маневры  при  погрузке,  разгрузке и др.);

        tу.о. –  затраты  времени  на  устранение  отклонений  от  норм   

      безопасности;

        tэ.о.-  время  простоев  по  организационно-техническим  причинам, не  

        зависящим  от  уровня  безопасности  и  надежности  машины.

      

Наблюдения  следует  вести  отдельно  за  однородными

технологическими  параметрами  ЭБ  примерно  в  одинаковых  условиях  работы  ПСО.

        Продолжительность  испытаний  по  одному  технологическому  параметру  можно  определить:

 

                                                                                                            (5)

     

        где  N – число  однотипных  параметров;

        К0 – коэффициент  охвата  других  параметров,  0,3 .

        Разовая  длительность  хронометражных  наблюдений  равна  обычно,  продолжительности  работы  ПСО  во  время  рабочей  смены. А  требуемая  число  смен  «mc»   для  наблюдений  должно  составлять:

                               

         mc ≥ t исп / tсм                                                                      (6)

 

        где  tсм – суммарная  длительность  смены  наблюдения, ч.

        Для  установления  законов  распределения  случайных  величин, характеризующих  ЭБ ПСО, необходимо  фиксировать  величины  (значения)  параметров  между  отклонениями  от  норм, что  достигается  при  проведении  специальных  хронометражных  наблюдений. При  этом  предъявляются  определенные  требования  не  только  к  экспериментальным  данным,  но  и  к  длительности  определенных  испытаний.

       Если  суммарная  длительность   разовых   хронометражей   не  превышает 

3 Т0 Кэ -1,  то  может  быть  сделан  вывод  о  переменности  (не  стационарности)  потока  параметров  отклонений, а случайные  значения  времени  между  отклонениями  или  до  отклонения  подчиняются  экспоненциальному  закону  распределения.

       На  основании  исследований  установлено, что  для  подтверждения  реально  существующего  потока  отклонений  технологических  параметров  ЭБ ПСО, число  смен  для  проведения  хронометражных  наблюдений  должно  определяться  из  условия:

 

                                                                                                              (7)

 

       Условие  (7) удовлетворяет  также  случаям,  когда  исследуемый  параметр  ЭБ  подчинен  нормальному  закону  распределения,  если  коэффициент  вариации  случайной  величины  не  превышает  единицы, т.е.           νt  ≤ 1.

       Для  уверенного  суждения  о  законе  распределения  случайной  величины  (параметров  ЭБ ПСО),  суммарная  длительность  непрерывных  хронометражных  наблюдений,  согласно  условия  7 должно  быть  не  менее