Забезпечення збереження елементів транспортного обладнання при морських перевезеннях

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ЗАБЕСПЕЧЕННЯ ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ТРАСПОРТНОГО ОБЛАДНАННЯ ПРИ МОРСЬКИХ ПЕРЕВЕЗЕННЯХ

05.22.20 - Експлуатація та ремонт засобів транспорту

ПОПОВИЧ Станіслав Миколайович

Одеса-2010

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

транспортний ракетний морський вантажний

Актуальність теми. В умовах розвитку міжнародних торгівельних відношень і входу транспорту України до світових транспортних систем необхідність перевезення морем нових видів вантажів, особливо високотехнологічного обладнання спеціального призначення (ракетно-космічної техніки та ін.), істотно зросла. В той же час можливості існуючих типів суден не в повній мірі відповідають новим властивостям таких вантажів та технічним вимогам щодо їх збереження під час морських перевезень.

Назване протиріччя можливо вирішити як у довгостроковому плані побудовою нових типів суден, так і більш оперативно - адаптацією діючого флоту до нових умов шляхом проектування, виготовлення і експлуатації спеціальних елементів транспортного обладнання (ЕлТО) з використанням системного контролю (контролінгу) на усіх етапах його життєвого циклу (ЖЦ ЕлТО).

При цьому слід відзначити, що етап морських перевезень, який повинен враховувати взаємозв'язки вантажів спеціального призначення з використаними для їх перевезення ЕлТО, суднами і морськими портами, а також специфічними умовами під час перевезення, є практично недослідженим.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Робота виконувалася відповідно з міжнародними науково-технічними програмами "Циклон-4 - Алькантара" та "Програмою забезпечення якості космічного ракетного комплексу "Циклон-4", 18.0111.018 ПОК" (Указ Президента Україні від 15 липня 2003 р. № 700/2003 "Про заходи щодо забезпечення реалізації українсько-бразильського проекту створення космічного ракетного комплексу "Циклон-4"), Розпорядженням КМ Україні від 28 жовтня 2004 р. № 786-р "Про заходи щодо забезпечення виконання міжнародних зобов'язань за договором між Україною та Федеральною Республікою Бразилія про довгострокове співробітництво щодо використання РН "Циклон-4". Вони також є частиною НДР "Дослідження та удосконалення контролінгу системи виготовлення спеціальних транспортних засобів в умовах підвищення якості машинобудівного виробництва" (ДР № 0105U004704), а також НДР "Логістичний контролінг і оптимізація екологічних та енергоресурсозберегаючих аспектів у матеріальних потоках вантажів, що транспортуються через міжнародний морський порт" (ДР № 0107U011883), у яких автор самостійно виконав ряд підрозділів.

Мета і завдання досліджень. Мета дослідження - адаптація морських суден типа Ро-Ро для перевезення ракетно-космічної техніки (РКТ). Основна ідея дослідження полягає у мінімізації шкідливого механічного впливу зовнішніх факторів на ракетно-космічну техніку.

Головною задачею дослідження є створення системного контролю (контролінга) життєвого циклу ЕлТО, які мінімізують механічний вплив на РКТ під час вантажно-розвантажувальних та морських операцій.

Для її рішення потрібно розв'язання наступних допоміжних задач:

теоретичне дослідження етапів життєвого циклу ЕлТО;

дослідження силової взаємодії на поверхні розподілу "РКТ - ЕлТО" під час вантажних операцій;

дослідження силової взаємодії на поверхні розподілу "ЕлТО з РКТ - палуба трюму" судна Ро-Ро під час морського транспортування;

експериментальні дослідження силової взаємодії в системі "РКТ - ЕлТО - судно";

розробка рекомендацій щодо збереження РКТ в умовах морських перевезень.

Об'єкт дослідження -транспортне обладнання.

Предмет дослідження - надійність та якість елементів транспортного обладнання.

Методи дослідження: У дисертаційній роботі використані наступні методи досліджень:

системного підходу - при розробці технології досліджень; аналізі процесів проектування, виготовлення і експлуатації ЕлТО, а також перевезення вантажу морем;

механіки - при розрахунку траєкторії руху ЕлТО з вантажем при завантаженні - розвантаженні у портах та сил взаємодії у системі "Вантаж - ЕлТО - судно";

логістики - при організації і контролі у просторі та часі виконанню вимог замовника по досягненню належної якості і надійності ЕлТО на усіх етапах його життєвого циклу та збереження вантажу при перевезенні;

фізичного, економіко-математичного та імітаційного моделювання - при встановленні параметрів процесів і об'єктів, що впливають на збереження вантажу, який перевозиться;

математичної статистики - при систематизації, обробці та трендовому моделюванню перспективи даних з якості і надійності ЕлТО на етапах їх ЖЦ.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що мета дослідження досягається безперервним контролінгом демпфуючого впливу, який створюється елементами транспортного обладнання при силовій взаємодії між вантажем (РКТ) і твердою поверхнею.

При цьому вперше:

створено системний контролінг для оцінки конструктивних, експлуатаційних та демпфуючих властивостей ЕлТО і представлений у вигляді алгоритму, сформованого на основі діючих норм та правил перевезення РКТ;

на основі розробленої схеми силової взаємодії при крученні палуби судна в умовах бортової та кільової хитавиці встановлено, що залежність демпфуючого впливу ЕлТО на РКТ від зовнішніх силових навантажень носить нелінійних характер;

встановлено, що для формування демпфуючих зусиль ЕлТО необхідно використування пружних середовищ з нелінійною характеристикою при досягненні зовнішніми зусиллями гранично-припустимих значень;

розроблені науково обґрунтовані рекомендації по перспективах підвищення якості, надійності і ефективності експлуатації ЕлТО, які включають контролінг проектування, виготовлення і підготовки до експлуатації ЕлТО при морських перевезеннях РКТ.

Практичне значення отриманих результатів полягає у тому, що завдяки їх використанню підвищується якість і надійність елементів транспортного обладнання при їх проектуванні, виготовленні та морських перевезеннях вантажів РКТ. При цьому:

запропоновано методику розрахунку сил, що діють на елементи транспортного обладнання з вантажем в умовах завантаження (вивантаження) і хитавиці судна, залежно від специфічних вимог до конструкції елементів і їх експлуатації, а також транспортних властивостей і параметрів вантажів;

запропоновано інженерне рішення із установки демпферів, які виключають вплив на вантаж деформацій палуби судна під час рейсу;

запропоновано аналітичне рішення, яке дозволяє виконати регулювання демпферів таким чином, що виключає вплив кручення палуби судна на вантаж в процесі перевезення;

Матеріали дисертаційних досліджень впроваджено: в умовах роботи ведучого в Україні Маріупольського концерну "Азовмаш", зокрема в його складі: у ВАТ "ГСТІ" (акт від 08.12.08), в Державному представництві замовника (Міністерства оборони) № 333 (акт від 01.12.08), у ВАТ "Азовобщемаш" (акт від 10.07.08); у Севастопольському ВАТ СРУП "ССЗ" "Лазаревськє Адміралтейство" м. Севастополь (акт від 17.11.08); у ГППО "Луганський верстатобудівний завод" м. Луганськ (акт від 08.01.09); у ВАТ "ТОПАЗ" м. Донецьк (акт від 08.01.09); у ЗАТ "Спецтехстекло" (м. Константіновка, акт від 05.01.09); у ВАТ "Мелітопольський компресор" ( м. Мелітополь,акт від 29.12.08); у ЗАТ "Луганський патронний завод" (м. Луганськ, акт від 12.01.09).

Матеріали дисертації використовуються також у навчальному процесі в Азовському морському інституті ОНМА (м. Маріуполь, акт від 9.01.09).

Особистий внесок здобувача в отримання наукових результатів, що викладені в роботі та виносяться на захист, полягає у самостійному виконанні інформаційного пошуку, постановці мети і формулюванні завдань досліджень, виборі методів досліджень, виконанні теоретичних розробок, проведенні експериментальних досліджень, обробці їх результатів та впровадженні у виробництво і навчальний процес.

Апробація результатів дисертації була здійснена на:

5-и міжнародних конференціях: 7-ма наук.-практ. конф. "Транспорт + Логістіка, Автоєкспо" (м. Київ, 2005); 5-та наук.-практ. конф. екології УО МАНЕБ (м. Одеса, 2006); 2-га наук.-практ. конф. "Керування проектами: стан і перспективи" (м. Міколаїв, 2006); 9-та наук.-техн. конф. "Досвід розробки та застосування приладо-технологічних САПР у мікроелектроніці" (м. Львів, 2007); 1-ша наук.-техн. конф. "Проблемі економіко-математичного моделювання морських транспортних технологій" (м. Маріуполь, 2007);

4-х науково-технічних і науково-практичних конференціях: 12-та регіональна наук.-техн. конф. ПДТУ (м. Маріуполь, 2005) - 2 доповіді; 3-я наук.-техн. конф. "Проблемі і перспективи розвитку транспортних систем: техніка, технологія, економіка і керування" (м. Київ, КУЕТТ, 2005) - 2 доповіді; 13-та регіональна наук.-техн. конф. ПДТУ (м. Маріуполь, 2006) - 2 доповіді; наук.-практ. конф. Азовського морського інституту (м. Маріуполь, 2008) - 2 доповіді.

Публікації. Основній зміст дисертації опубліковано у 10 роботах, з яких 5 статей у збірниках наукових праць згідно з Переліку ВАК Україні, а також матеріалах 9 міжнародних та інших конференцій.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі показано обґрунтованість вибраної теми досліджень, показано її взаємозв'язок з міжнародними та державними науково-технічними програмами і темами. Сформульовано мету і задачі досліджень, показано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі виконано системний аналіз проведених раніше наукових досліджень, пов'язаних з забезпеченням збереження вантажів, що перевозяться морем, а також контролем їх якості та надійності.

Значна частина цих досліджень спрямована на забезпечення збереження вантажів за рахунок виконання вимог МППЗС-72, а також удосконаленню методів безпечного судноводіння в складних умовах плавання і розвитку теорії та методів попередження зіткнень суден (Мальцев А.С., Цимбал М.М., Алексішин В.Г. та ін.).

У збереженні вантажів достатньо вагома роль оцінки поведінки корпусу судна під впливом специфічних зовнішніх умов, діючих у рейсі: хвилювання, кільової і бортової хитавиці (Воробйов Ю.Л., Сизов В.Г., Зайцев В.В. та ін.). Урахуванню цих обставин присвячені дослідження, пов'язані з коректуванням маршруту рейсу (Вагущенко О.Л., Голіков В.В. та ін.).

Безпосередньо питання технології морських перевезень були досліджені у роботах Николаєвої Л.Л. (економічні аспекти), Берестового А.М., Голікова В.А., Савчука В.Д. (перевезення небезпечних вантажів), Бичкова В.Д. (контейнерні перевезення), Кубишкіна С.В. (навалочні вантажі) та ін.

Контролінгу якості, як елементу управління, приділили увагу Дайле А., Дитгер Х., Манн Р., Майер Э.(Німеччина); И.В. Бородушко, Э.К. Васильева, Е.А .Ананькин , С.В. Данилочкін и др. (Росія); Коно Т., Кудзума Т., Оучі У., Ісікава К. (Японія); Яковлев Ю.П., Пушкар М.С., Пушкар Р.М., Цигилик И.И., Шепитько Г.Ф., Ивашкевич В.Б.(Україна) та ін.

Слід визначити, що перелічені заходи, у цілому, забезпечують під час морських перевезень збереження перерахованих вантажів, які є масовими і технологія їх перевезень в значній мірі відпрацьована. Для них використовуються стандартні суднові транспортні засоби, методи контролю якості вантажу під час тривалих рейсів та ін.

В той же час для високотехнологічних спеціальних вантажів одержаних раніше знань і технологічних рішень недостатньо.

Перш за все, потрібна розробка та використання спеціального транспортного обладнання або його елементів, враховуючих особливості конструкції вантажу та висунутих до нього вимог. По-друге - необхідно розробка комплексу засобів контролю стану ЕлТО під час тривалого рейсу, що забезпечує збереженість вантажу. Ці обставини були підставою для вибору напряму досліджень.

Основні матеріали розділу наведені у роботах [1-3].

Другий розділ присвячено вибору на основі системного підходу технології досліджень та методик, використаних для рішення поставлених задач.

У якості аксіоми прийнято, що рішення головної задачі - збереження якості та надійності ЕлТО і, як наслідок - вантажу, можливо лише при виконанні належного контролю за ЕлТО на усіх етапах його життєвого циклу, включаючи і морські перевезення.

Стосовно забезпечення якості і надійності елементів транспортного обладнання автором, залежно від етапів ЖЦ ЕлТО, запропоновано класифікувати контролінг по його видах: вбудований, експертний, стратегічний, оперативний і потоковий.

Так, при вбудованому контролінгу всі його операції "розміщені" усередині конкретного технологічного процесу і фактично забезпечують його якість на низовому найактуальнішому рівні.

Цей же принцип закладено при експлуатації ЕлТО при контролінгу забезпечення збереження і якості вантажів, що перевозяться морем. До цього етапу можливо віднести сукупність наступних дій:

рух ЕлТО з вантажем по території порту відправки від в'їзду до судна;

завантаження судна та формування комплексу "Вантаж - ЕлТО - судно";

перехід судна до порту призначення;

розвантаження судна шляхом виїзду комплексу "Вантаж - ЕлТО" у порту призначення.

Виходячи з цього, для розв'язання задач руху комплексу "Вантаж - ЕлТО", пов'язаних з кінематикою та динамікою, було використано апарат теоретичної механіки.

За допомогою метода системного аналізу при вирішенні задачі контролю якості вантажу розроблена схема контролінга, яка ураховує перспективи ефективного використання ЕлТО при морських перевезеннях

Ефективность С_вк вбудованого контролінгу якості і його результатів визначались за допомогою теорії економіко-математичного моделювання:

>min; при С_ki ? С_пki (1)

де - сума витрат на універсальну збірку виробу; - сума витрат на збірку виробів з вбудованим контролінгом якості; С_пki, - планові витрати на універсальну вбудову; k_i - кількість деталей у виробі.

Основними критеріями оцінки ефективності контролінгу при забезпеченні надійності ЕлТО, прийняті економії витрат за вартістю С і часу Т за умов і обмеженні величин їх розрахункових відповідних сумарних витрат С_i і Т_i на забезпечення якості і надійності ЕлТО. Як технічний критерій ефективності контролінгу прийнятий вихідний його ефект, рівний різниці W між заданим W₃ і поточним W значеннями ефективності:



(2)

де С, Т - відповідно, сумарна вартість і тривалість реалізації; N- число етапів контролінгу якості і надійності; t_i -час i-го етапу; n_i-- число випробувань на i-му етапі; W_i - ефективність на i-му етапі; А_i - параметри, залежні від структури процесу контролю і що характеризують зміну ефективності на i-му етапі; С_0i, С_i - відповідно базові і поточні витрати на i-му етапі.

Методи імітаційного моделювання та математичної статистики використовувались під час встановлення і ранжирування параметрів процесів та об'єкту, що підлягає перевозці.

У зв'язку із специфічними особливостями конструкції зовнішньої оболонки ракет-носіїв, схема кріплення вантажу до палуби передбачає наявність проміжних елементів кріплення. У заводських умовах вантаж жорстко кріпиться до рами транспортного агрегату елементами 3 і 4, а на судні до його палуби ЕлТО кріпиться розтяжками 1 та на демпферах 2.

Розрахункову поперечну силу ?F_n, яку повинне витримувати кріплення, запобігаючи зсуву тягового агрегату з вантажем, пропонується визначати по залежності

(3)

Результуюча сила F_b, що діє на тяговий агрегат з вантажем перпендикулярно палубі

 (4)

Результуюча поперечна сила, що діє на тяговий агрегат з вантажем паралельно палубі:

(5)

Основні матеріали розділу наведені у роботах [4, 5, 8].

У третьому розділі проведено теоретичні дослідження основ забезпечення якості і надійності ЕлТО стосовно морських перевезень. Представлений графік у вигляді циклограми подій експлуатації і ремонтів ЕлТО і зміни величин показників надійності відображає наступне

1) Зниження рівня надійності зі зростанням напрацювання між ремонтами:

Нд11< Н, Нд1i < Нп1, Ндк1< Нп1i і т.д.;

2) Тенденцію до зниження рівня надійності від ремонту до ремонту:

Н>нп1> Нп1i і т.д.;

3) Тенденцію до зниження рівня напрацювання між ремонтами:

(ВБР + ВПО) > Т1i > Т1j і т.д.

4) Зростання швидкості падіння рівня надійності на наступних один за одним напрацюваннях:

(Нп1- Нд11) < (Нп1i - Нд1i) < (Нп21- Нд21) і т.д.

5) Зростання часу простою в ремонтах:

Тр11< Тр1i, Тр2i<тр2j і т.д.

Розроблено алгоритм програми системного контролю якості і надійності ЕлТО при їх створенні та основи розрахунку надійності.

Запропоновано також ряд залежностей до розрахунку певних показників кріплення, в тому разі:

* для стійкості ЕлТО при завантаженні по апарелі з поперечним ухилом внаслідок бортового нахилу судна, граничний кут ухилу, при якому втрачається стійкість транспортного агрегату з вантажем, дорівнює:

(6)

* утримуючий М_уд та перекидаючий М_опр моменти:

(7)

де а - плече утримуючої сили; т - маса ЕлТО; g - прискорення вільного падіння; в - граничний кут поперечного ухилу, при якому відбувається втрата поперечної стійкості агрегату; h_опр - плече перекидаючої сили; В_к - колія агрегату; L₁ - відстань від шворні до передньої осі візка. а - кут в горизонтальній плоскості між подовжньою віссю ЕлТО і лінією від центру переднього шворня до середини задніх крайніх коліс.

* при крученні палуби судна виникають додаткові зусилля в елементах кріплення ЕлТО до палуби, що передаються на закріплений комплекс і, відповідно, на закріплену на ЕлТО частку ракети-носія, кручення якої неприпустимо: - момент кручення палуби морського судна; - момент кручення ЕлТО; - зусилля в розтяжках, що кріплять ЕлТО до палуби морського судна; F1 ч F4 - зусилля у відповідних демпферах.

При кріпленні ЕлТО до палуби судна передбачається установка під ЕлТО з вантажем спереду і ззаду по кінцях з кожного боку (всього 4) демпфуючих пристроїв, що погашають навантаження, викликані крученням палуби. Запропоновано залежності для визначенні зусиль в передніх (Р_п) і задніх (Р_з) демпферах при їх регулюванні в процесі кріплення та рейсу:

(8)

(9)

де г - амплітуда бортової хитавиці; б - кут нахилу розтяжки до палуби; L- відстань між осями передніх і задніх демпферів; Х_ц - відстань від центру маси ЕлТО з вантажем до осі опор заднього домкрата; n_z, n_y - відповідно величини допустимих перевантажень по осях z і y; H_ц - висота центру маси ЕлТО з вантажем над рівнем палуби; _- найкоротша відстань від проекції центру маси ЕлТО з вантажем на палубу до ребра перекидання в поперечному напрямі (щодо переднього і заднього домкратів).

Основні результати розділу відображені у роботах [5,10]

У четвертому розділі проведені експериментальні дослідження по забезпеченню якості, підвищенню надійності і впливу людського фактору (спадковості) при створенні і виготовленні елементів транспортного обладнання. ЖЦ ЕлТО представляє складну по структурності систему, що включає певну безліч підсистем, процесів і об'єктів, взаємозв'язаних деколи суперечливими показниками, що визначають конкретні витрати. Розроблена методика приведення розмірностей всіх складових показників до єдиного оцінного вимірника - часу і розроблені основи багатокритерійної оцінки якості з бальною оцінкою і експертним ранжируванням по пріоритетах об'єктів контролю якості при створенні і виготовленні ЕлТО

Дослідження показують, що за даними конструкторів чинники спадковості (Н) У_п знижуються швидше, ніж за даними замовника Уз:

, при = 0,142; а при = 0,021.

Конструкторська Н загалом зменшується, але накопичується у вигляді:

(10)

Прогнозні функції факторів спадковості, виявлених представником замовника (ПЗ) У_пз і відділом технічного контролю (ВТК) У_втк при х - числі корпусів елементів транспортного обладнання, що виготовляються, представлено трендами

У_втк = 5,8 ln(х)+ 21,1, при R²= 0,034;

У_пз=9,023 - 0,9 ln (х), при R²=0,0082 (11)

Спадковість, що вимагає контролю і виражена у вигляді орієнтовних сумарних витрат S_зк в умовних одиницях ціни на усунення наслідків кількості факторів (n) представлена у вигляді

(12)

Використовуючи усереднені фактичні і експертні дані реального виробництва елементів транспортного обладнання на рис. 8 представлені результати системного контролю умовної вартості усунення відступів на етапах виготовлення.

Як свідчить рис. 8, прогнозні тренди витрат за рахунок усунення відступів від нормативно - технічній документації характеризується:

за виготовлення дослідного зразка виробу

(13)

при малої кількості виробів (дослідної партії)

(14)

при від дослідного зразка до серійного виробництва, витрати різко падають після виготовлення перших (1-3од.) виробів

; R2 = 0,9998 (15)

при виготовленні виробів

(16)

де Е - експоненціальний вид числа (10^х).

Одним з методів забезпечення якості і надійності ЕлТО є аналіз експлуатаційних показників в умовах випробувань. Для досліджень були прийняті: вписування ЕлТО в криві шляхи при завантаженні і в трюмі судна; елементи кріплення ЕлТО до палуби судна; теплотехнічні випробування ЕлТО для перевезення ракетного палива. Розроблені відповідні рекомендації.

Для випробувань на стадіях виготовлення засобів кріплення вантажів до палуби морського судна замість натурних було використовано імітаційні іспити на спеціальному вібростенді для проведення системного контролю елементів кріплення на палубі морського судна ЕлТО з вантажем

Початковими даними для призначення режиму випробувань на стенді були умови перевантажень виробів на морських суднах. Режим роботи стенду призначався так, щоб величина максимальних перевантажень при випробуваннях на ньому була не менш, ніж величина максимальних перевантажень, виникаючих у ЕлТО при нормальних умовах перевезень на морських суднах. Остання визначається як верхня гранична межа перевантажень, що повторюються у вказаних умовах систематично. В умовах перевезень на морських суднах можливі випадкові перевантаження одиничного характеру, що з'являються при перевантажувально-розвантажувальних роботах і під час транспортування (зіткнення морського судна з причалом, з перешкодами, один з одним, близький вибух і т.д.). Величина таких перевантажень, за даними вимірювань, доходить до 150…170. Імітація цих перевантажень повинна проводитися на ударних стендах. Число ударів при цих випробуваннях повинне призначатися з урахуванням реальних умов експлуатації. Час випробувань виробів призначається так, щоб число перевантажень при випробуваннях було приблизно рівне загальній кількості перевантажень, що виникають в реальних умовах перевезень на суднах.

При цьому слід виходити з конкретних умов перевезень, заданих в технічному завданні, результатів вимірювань і перевантажень в цих умовах.

Основні результати розділу відображені у роботах [5-7].

У п'ятому розділі розроблені і запропоновані до практичного використання основи реалізації системного контролю якості і підвищення надійності ЕлТО при створенні, а також методики вибіркового контролю якості при виготовленні і встановленні рівня конкурентоспроможності ЕлТО. У вітчизняних умовах виробництва ЕлТО забезпеченням регламентації і контролю якості продукції займаються два основні органи: відомчий - ВТК і позавідомчий - представник замовника. Запропоновані основи диференційованої системи контролю якості ЕлТО.

Представництво замовника не може здійснити 100%-й контроль всіх вузлів та деталей ЕлТО. Тому запропоновано вибірковий контроль якості ЕлТО при їх прийманні представництвом замовника

У круговій діаграмі кожен параметр n_i має відповідну значущість z_i, що впливає на якість виробу. z_i =тоді, при R=1, z_i =де R - показник параметра, в діаграмі приведений до R=1; n- число градусів сектора по рейтингу, що доводиться на певний параметр. Сума всіх чисел градусів секторів дорівнює 360⁰. У секторі ідеальним показником є R = з. Зменшення значення з приводить до ризиків б виробника, біля якого критичною R_кр вважається величина R_кр= о, з часткою дефектності R_деф = с. Відповідно, у споживача якість знижується на долю значущості zпри R= д до ризику в з часткою засміченості дефектами л. Якість параметрів вимірюють часткою засміченості виробу дефектними параметрами q.

Основні результати розділу відображені у роботах [9,10]

ВИСНОВКИ

Сучасна міжнародна співпраця в області ракетно-космічної техніки і морського перевезення її вантажів привело до появи системи "вантаж - елементи транспортного обладнання - морське судно" ("вантаж - ЕлТО - судно"), в якій проміжний ЕлТО покликаний забезпечити ефективне і безпечне транспортування морем вантажів із специфічними експлуатаційними властивостями, які можуть негативно змінитися від дії на них хитавиці судна. При цьому, питання забезпечення надійності при морській експлуатації ЕлТО вантажів недостатньо вивчені і вимагають подальшої наукової розробки. Виконані в дисертаційній роботі дослідження дозволили вирішити важливу науково - практичну підвищення якості перевезень в системі "вантаж - ЕлТО - судно" шляхом системного контролю забезпечення відповідною, з урахуванням використання на морському судні, надійності ЕлТО на всіх етапах їх ЖЦ.

За результатами дисертаційного дослідження встановлено наступне.

1. При перевезенні на судні типу Ро-Ро ракетно-космічної техніки запропоновані елементи транспортного обладнання з надійною конструкцією кріплення до палуби, що виключають негативний вплив хитавиці судна на вантаж, що перевозиться, за рахунок створення демпфуючого зусилля.

2. Розроблена методологія системного контролю забезпечення необхідної надійності ЕлТО перед їх експлуатацією на судні і стану вантажу, що перевозиться, в умовах хитавиці.

3. Запропоновано ЕлТО розглядувати як невід'ємну транспортної системи " вантаж - ЕлТО - судно", в якій ЕлТО розглядається в якості: засоба завантаження-вивантаження РКТ і системи подвійного кріплення вантажу на судні "жорсткого" - вантажу до елементу і "гнучкого" - елементу з вантажем до палуби, що виключають вплив на вантаж хитавиці судна.

4. Підібраний і науково обґрунтований ряд критеріїв та їх чисельні значення, які забезпечують збереження вантажу і ЕлТО при: доставці до судна в порту, завантаженні-розвантаженні, кріпленні до палуби, руху судна.

5. Виконані імітаційні і натурні випробування і отримані експериментальні залежності впливу експлуатаційних параметрів ЕлТО на геометричні показники шляхів руху до судна типу Ро - Ро і завантаження на нього ЕлТО накатом по апарелі.

6. Отримані нові залежності для визначення коефіцієнта запасу стійкості ЕлТО від поперечного їх перекидання на апарелі при завантаженні накатом на судно, а також допустимих при хитавиці судна вертикальних і горизонтальних перевантажень ЕлТО з урахуванням їх параметрів.

7. Розроблена система контролю забезпечення збереження ЕлТО в рейсі, що передбачає три види робіт з експлуатації: регламентацію вимог, розробку відповідних методів розрахунків і проведення імітаційних випробувань.

Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що завдяки їх використанню, підвищується якість та надійність ЕлТО в передексплуатаційний період на етапах їх ЖЦ і в процесі морських перевезень вантажів, при цьому практичну цінність мають:

1. Методика розрахунку сил, що діють на ЕлТО в умовах завантаження (розвантаження) та хитавиці судна і враховує вимоги до конструкції і експлуатації ЕлТО, а також транспортних властивостей і параметрів вантажів.

2. Інженерні рішення по кріпленню вантажів до палуби з установкою демпферів, що знижують вплив на вантаж деформації палуби при хитавиці судна.

3. Аналітичні рішення по визначенню навантажень в демпферах від кручення палуби, які дозволяють виконати регулювання демпферів, що виключає вплив кручення палуби на вантаж, що перевозиться.

4. Трендові моделі прогнозу якості елементів і методи його забезпечення на перед експлуатаційних етапах життєвого циклу ЕлТО.

Результати роботи впроваджені на підприємствах при проектуванні, виготовленні і випробуваннях елементів транспортного обладнання, а також в учбовому процесі підготовки курсантів і проведенні НДР в Азовському морському інституті ОНМА.

СПИСОК ОСНОВНИХ ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Попович С. М. Контролінг відступів від нормативно-технічної документації при виготовленні транспортної техніки / С.М. Попович, А.М. Берестовой, Є.М. Шеліпов // Наук. вісник Чернівецького університету.-Чернівці, 2007.- Вип. 344.- С.96- 98.(Здобувач розробив системний контроль відступів в технологіях жіттевого циклу засобів транспорту).

2. Попович С.М. Методология совершенствования контроллинга в производстве новых средств транспорта / А.М. Берестовой, Г.К. Жилин, C.Н. Попович // Наук. вісник. ПДТУ - Маріуполь. - 2005. -Вип.15.- С.200-203.(Здобувачем запропонована концепція методології системного контролю якості засобів транспорту, з урахуванням їх експлуатації).

3. Попович С.Н. Гармонизация потоков контроллинга в технологиях транспортного машиностроения / С.Н. Попович, А.М. Берестовой, Г.К. Жилин // Наук. вісник ПДТУ-Маріуполь.-2006.-№ 16.-С. 240-243.(Здобувач розробив основи гармонізації потоків системного контролю якості).

4. Попович С.Н. Контроллинг качества в системе жизненного цикла новых транспортных средств / С.Н. Попович, А.М. Берестовой, Г. К. Жилин // 36.наук. праць.-К: КУЕТТ,2005.-Вип.7.-С.115-122.(Здобувач розробив основи системного контролю якості та надійності в ЖЦ ЕлТО).

5. Попович С.Н. Управление качеством с использованием контроллинга в жизненном цикле специальных транспортных средств / С. Н. Попович, A.М. Берестовой, А. Ф. Лысый // Зб. наук. праць. -Миколаїв: НУК, 2006. - №5 (410). - С. 54 - 58. (Здобувач запропонував концепцію системного контролю якістю).

6. Popovich S. Design heredity controlling in transport machinery objects / S. Popovich, A. Berestovoy, E. Shelipov // Матер. IX міжнарод. наук.-техн. конф. CADSM 2007 «Досвід розробки та застосування приладо-технологічних САПР в мікроелектроніці».- Львів: Львівська політехніка, 2007.- С. 534- 535. (Здобувач розробив основи обліку конструкторської спадкоємності).

7. Попович С.Н. Управление качеством на основе логистического
контроллинга в производстве специальных транспортных средств / С.Н.
Попович, A.M. Берестовой, Г.К. Жилин // Автоэкспо: Матер.VII междунар. науч.-практ. конф.- К.,2005.-С. 131-135. (Здобувач розробив основи логістики системного контролю якості та надійності).

8. Попович С.Н. Критерии эффективности и моделирование логистического контроллинга качества специальных транспортных средств / Матер. науч.-техн. конф. - Мариуполь: АМИ ОНМА, 2007.- С. 94-105.

9. Попович С.Н. Выборочный контроллинг при управлении качеством готовности транспортных средств к эксплуатации / Матер. науч. -техн.. конф. Маріуполь, АМИ ОНМА, 22-23 травня 2008.- С.94-105.

10. Попович С.Н., Контроллинг качества испытаний при изготовлении специальных колесных транспортных средств / С.Н. Попович, А.М. Берестовой // Тез. докл. науч. техн. конф. ПГТУ, Мариуполь, 2006., С.35.

(Здобувач запропонував основи системного контролю випробувань).

АНОТАЦІЯ

Попович С.М. Забезпечення збереження елементів транспортного обладнання при морських перевезеннях. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.22.20 - Експлуатація та ремонт засобів транспорту. - Одеська національна морська академія. Одеса, 2010 р.

Дисертація присвячена вирішенню актуальної проблеми підвищення надійності та ефективності, якості експлуатації, технічного обслуговування, а також інноваційності елементів транспортного обладнання (ЕлТО). До ЕлТО відносимо унікальні транспортні засоби, зокрема оборонного і космічного призначення. Вони в основному призначені для екстремальних умов експлуатації. Використовуючи принципи контролінгу, на ранніх етапах життєвого циклу ЕлТО - етапах створення і виготовлення, з урахуванням специфічних вимог замовника та умов перевезення спеціалізованих вантажів на морських суднах, в роботі вирішені наступні завдання. Здійснений системний аналіз життєвого циклу ЕлТО і основ забезпечення їх якості і надійності в експлуатації, що дозволило визначити шляхи подальших досліджень. Визначені основи системного контролю якості і надійності в життєвому циклу ЕлТО на етапах їх створення, виготовлення, та перевезення вантажів морським транспортом. Проведені теоретичні дослідження по вдосконаленню якості та надійності створення і виготовлення ЕлТО. Виконані експериментальні дослідження при їх використанні при перевезенні спеціалізованих вантажів на морських суднах. Розроблені основи і методики підвищення експлуатаційної надійності ЕлТО з урахуванням пріоритету ефективності експлуатації при морських перевезеннях спеціалізованих вантажів.

Ключові слова: елементи транспортного обладнання, надійність, експлуатація, морські перевезення, логістика, системний контроль, якість.

АННОТАЦИЯ

Попович С.Н. Обеспечение сохранности элементов транспортного оборудования при морских перевозках. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.20 - Эксплуатация и ремонт средств транспорта. - Одесская национальная морская академия. Одесса, 2010г.

Диссертация посвящена исследованию повышения надежности, качества, эффективности эксплуатации, технического обслуживания, а также технико-экономических показателей элементов транспортного оборудования (ЭлТО), используемых при морских перевозках грузов ракетно-космического и оборонного назначения, с учетом обеспечения их сохранности при погрузке (разгрузке) на суда в морских портах, крепления к палубе и в процессе рейса при качке морских судов. Основными этапами жизненного цикла ЭлТО являются: разработка концепции инновационной потребности в ЭлТО; разработка их конструкции и технологий производства; организация эксплуатации при морских перевозках специальных грузов; технического обслуживания, утилизация или рециклинг; а также ряд других специфически важных єтапов, с их сравнительно жесткими требованиями особо сложных условий эксплуатации, надежности, контроля качества, которым присущи определенные риски.

Исследования проведены применительно к повышению эффективности морских перевозок судами типа Ро-Ро ракетно-космической техники путем применения ЭлТО соответствующего качества и надежности с обеспечением сохранения их и груза, а также путем максимального уменьшения влияния на груз негативных факторов погрузки (разгрузки), крепления к палубе, перевозки морем и механических напряжений от колебаний судна, возникающих во время рейса.

В процессе исследований были решены следующие задачи:

осуществлен обзор исследований по теме и системный анализ основ обеспечения качества, надежности и эффективности в эксплуатации на основных этапах жизненного цикла ЭлТО;

проведено теоретическое обоснование обеспечения надежности ЭлТО и груза при морских перевозках в системе "груз - ЭлТО - судно";

выполнены экспериментальные исследования контроллинга качества ЭлТО и сохранения специальных грузов в условиях морских перевозок;

усовершенствованы методология и основы контроля качества ЭлТО, обеспечивающего сохранность его и грузов при погрузке и морских перевозках, с учетом статических и динамических сил, действующих на судно и груз в процессе рейса;

получены новые зависимости определения коэффициента запаса устойчивости от опрокидывания в поперечном направлении, при погрузке на судно по аппарели ЭлТО с грузом, с учетом размеров его опорных поверхностей, высоты центра массы груза над уровнем палубы трюма, а также допустимых перегрузок в вертикальном и поперечном направлении при определенных амплитудах бортовой качки;

предложена и научно обоснована технология перевозок, которая предусматривает дополнение стандартных судовых средств специальными ЭлТО на всех этапах их жизненного цикла и состояния перевозимого морем груза с использованием ЭлТО;

выполнены натурные испытания и получены экспериментальные зависимости влияния параметров ЭлТО на геометрические показатели путей движения в морском порту при погрузке самоходом накатных элементов с грузом на суда типа Ро-Ро.

Благодаря использованию полученных результатов повышается качество и надежность ЭлТО при их проектировании, изготовлении и морских перевозках грузов.

При этом: предложена методика расчета сил, действующих на элементы транспортного оборудования с грузом в условиях погрузки (разгрузки) и качки судна, в зависимости от специфических требований к конструкции ЭлТО в и их эксплуатации, а также транспортных свойств и параметров грузов;

предложено решение по установке демпферов, исключающих влияние на груз деформаций палубы судна во время рейса;

предложено аналитическое решение, позволяющее выполнить регулирование демпферов таким образом, чтобы исключить влияние кручения палубы судна на груз в процессе перевозки.

Разработана структура контроллинга качества и проведены теоретические исследования по его совершенствованию применительно к управлению качеством создания и изготовления ЭлТО и с учетом их эффективной эксплуатации при морских перевозках специальных грузов. Выполнены экспериментальные исследования по использованию основ контроллинга качества при создании и изготовлении ЭлТО, а также при их использовании в эксплуатации. Разработаны основы реализации контроллинга качества и повышения эксплуатационной надежности ЭлТО на этапах их жизненного цикла с учетом приоритета надежности, эффективности эксплуатации и сохранности их и закрепленного на них груза при морских перевозках, а также с учетом влияния на ЭлТО и груз нагрузок от качки морского судна. Предложены определенные аналитические зависимости по оценке и обеспечению надежности ЭлТО и сохранности названных грузов при качке судна. Результаты исследования внедрены на ряде промышленных предприятий, а также в учебном процессе.

Эффективность разработанных методов, методик и процедур теоретически обоснована аналитическими расчетами, с учетом качки морского судна, а также подтверждена экспериментально, с использованием имитационных и стендовых испытаний ЭлТО.

Ключевые слова: элементы транспортного оборудования, морские перевозки грузов, этапы жизненного цикла, надежность, эффективность эксплуатации, логистика, системный контроль, качество.

ANNOTATION

Popovich S.M. Savekupino the pieces of transport eguipment by sea carriaqe. - Manuscript.

Monography for technynical science candidate's degree admittance - speciality 05.22.20 - Operation and repair of vehicles - Odessa National Marine Academy, Odessa, 2010.

Monography is devoted to actual problem realizing, concerning increasing reliability, operation,efficiency technical maintenance and repair, as well as technical indexes and specialized vehicles innovation ( S V ) Unique specialized vehicles are regarded as specialized ones, especially of defence and satellite advancing. Having used logistics, controlling principles, at the early stage of life-living cycle of producing and manufacturing, the further tasks are advanced. Life-living cycle system analysis is provided as well as quality and reliability ensuring of their operation made possible the ways of further investigations. Quality and operational reliability basis are provided in life-living cycle of S.V., as well as its realization method.

Key words: specialized, vehicles, stages of life-living of the vehicles, technical maintenance and repair, logistics, controlling, monitoring, quality, competivness.

Размещено на Allbest.ru