Учёные кафедры наземных транспортно-технологических машин (НТТМ) СПбГАСУ разработали программу для расчёта показателей надёжности строительных машин в эксплуатации. Получено свидетельство на программу для ЭВМ № 2023665148 от 12.07.2023.
Программа разработана при финансовой поддержке выполнения научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками управлением научной работы СПбГАСУ в 2023 г.
В состав авторского коллектива вошли профессора Сергей Репин и Сергей Евтюков, декан автомобильно-дорожного факультета Андрей Зазыкин и ассистент Василий Чечуев. Экскаваторы, бульдозеры, погрузчики, краны – неотъемлемый элемент любой стройки. От их надёжности во многом зависят скорость и конечный результат строительных работ. Сам характер выполняемой работы также связан с уровнем надёжности машин – чем более ответственна работа, тем выше должна быть надёжность техники.
Для примера рассмотрим такой вид работы: экскаватор грузит грунт в транспорт, грунт доставляется на строительство насыпи, затем его разравнивают бульдозеры и уплотняют катки. Экскаватор в этой технологической цепочке является ведущей машиной, и если он остановится по причине внезапной поломки, то встанет и вся технологическая цепочка. Экономические убытки от такой поломки будут весьма велики. Поэтому надёжность экскаватора, выражаемая вероятностью безотказной работы, должна быть достаточно высокой, порядка 0,95.
Другой вариант работы экскаватора – отрывка дренажных канав с целью понижения уровня грунтовых вод на большой территории, на которой через несколько лет будет возводиться строительный объект. Экскаватор продолжительное время роет канаву один, и эта работа не связана с работой другой техники, поэтому его остановка из-за внезапной поломки даже на неделю не окажет существенного влияния на экономические показатели предприятия. Вероятность безотказной работы такого экскаватора может составлять порядка 0,8, что соответствует примерно шести-восьмилетнему возрасту машины при экономически целесообразном сроке службы, составляющем 10 лет.
Приведённые примеры уровня надёжности машины определялись по экономическим критериям – величине убытков из-за простоев. Теперь рассмотрим кран: это грузоподъёмная машина, работающая в непосредственной близости от строений, линий электропередачи, техники, людей. Нарушение работоспособности крана, связанная с падением стрелы или груза, может повлечь не только экономические потери, но и привести к экологическому или даже социальному ущербу несоизмеримо более тяжёлому, чем экономический. Поэтому вероятность безотказной работы механизмов крана, отвечающих за его безопасность, должна быть не менее 0,999. Примерно такая же надёжность – у рулевого и тормозного механизмов автомобиля.
Таким образом, уровень надёжности является наиважнейшим показателем качества машин.
Вопросами расчёта надёжности строительной техники не одно десятилетие занимаются учёные кафедры наземных транспортно-технологических машин СПбГАСУ.
Данная программа для ЭВМ базируется на разработанных авторами математических моделях, связывающих показатели надёжности со сроками службы машин и экономическими показателями. В теоретической части программы описана методика сбора и обработки эксплуатационной информации, оценки влияния надёжности на рентабельность работы машин. Тело программы реализовано в математической среде Excel.
Фрагмент описания программы для ЭВМ № 2023665148Разработка программы для ЭВМ – лишь небольшой эпизод многолетней работы авторов над созданием научно-прикладных основ надёжностно-ориентированной эксплуатации строительных машин.
Программа для ЭВМ № 2023665148 является четвёртой программой в сфере надёжности, разработанной кафедрой НТТМ. Их появлению предшествовало написание нескольких монографий и диссертаций. В настоящее время над проблемой надёжности машин в эксплуатации трудятся несколько аспирантов и докторантов кафедры НТТМ.
Следует отметить, что все программы для ЭВМ, разработанные сотрудниками кафедры, используются в учебном процессе. Так, на основе программ, связанных с расчётом надёжности, составлены расчётные задания для студентов по дисциплине «Надёжность технических систем».