1.3 Краткая историческая справка.

Конструкции машины для земляных работ претерпели большие и сложные изменения одновременно с общим развитием техники и машиностроения.

Первый скрепер с конной тягой известен с 1773г.

В 70-х годах XIX века в США были созданы первые грейдеры и грейдер –элеваторы на конной тяге.

В 1812 году в России на Ижорском заводе была изготовлена паровая многоковшовая землечерпалка (за рубежом такие землечерпалки появились 18 лет спустя).

В 1836г. в США Д.Отис создал первый одноковшовый паровой экскаватор (вместимость ковша q_к= 1,14 м³, мощность двигателя

N_кв= 11 кВт, производительность П_э= 30÷80 м³/ч).

Первый поршневой ДВС построен французским изобретателем Ленуаром в 1869г. (двухтактный, работавший на светильном газе с воспламенением от электрической искры).

В 1861г. французский ученый Бо-Де-Роша предложил четырехтактный цикл для поршневого двигателя. Первый газовый двигатель с принудительным воспламенением, работающий по четырехтактатному циклу, был построен в 1862г. немецким изобретателем Николосом Отто (мощность 2 л. с., частота вращения коленчатого вала 150 об/мин., масса около 2 т).

В 1897г. немецким инженером Рудольфом Дизелем был построен керосиновый двухтактный ДВС с самовоспламенением от сжатого, а значит, сильно разогретого воздуха.

В 1899г. в Петербурге инженером Тринклером Г.В. и механиком Маминым Я. В. впервые создан четырехтактный двигатель с воспламенением, работавший на сырой нефти.

Первые гусеничные и пневмоколесные машины были построены в 1910 – 1915г.г.

С 1918 г. в качестве силовых установок на МЗР стали применяться электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания. С 1930 – 1940 г.г. в трансмиссиях МЗР появляются гидромуфты и гидротрансформаторы. С 1950 г. началось широкое применение гидропривода в МЗР.

1.4. Система показателей для оценки качества и технико-экономической эффективности мзр.

Применительно к МЗР показатели качества условно подразделяют на восемь основных групп: показатели назначения (параметры рабочего оборудования, тягово-скоростные, топливной экономичности, маневренности и проходимости); технологические (материалоемкость, трудоемкость изготовления, технологический уровень); эргономические (физиологические, психологические, антропометрические, гигиенические); надежности (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость); эстетические (оригинальность, выразительность, гармоничность, соответствие среде и стилю); патентоправовые; стандартизации и экономические показатели.

Качество машин оценивают показателями: единичными (для характеристики одного качества); комплексными (для характеристики нескольких качеств); определяющими (основными для оценки качества); обобщенными (комплексными и определяющими); интегральными (наиболее общими (таблица 1.1.)).

где: С – расчетная себестоимость годового объема продукции МЗР; Е_н – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (Е_н=0,12); К – капиталовложения на создание машины; N_уд- энергоемкость рабочего процесса МЗР, кВт на единицу производительности; ; N – мощность установленного двигателя; П – эксплуатационная производительность машины; n_р – число рабочих, занятых на машине; m – масса машины; V- объем грунта, разрабатываемого или перемещаемого за один цикл МЗР (для машин циклического действия); В – расчетное поперечное сечение срезаемой стружки или потока грунта на ленте конвейера, м²; V_р-расчетная скорость движения машины или ленты конвейера, м/с (для машин непрерывного действия); b₁ – размерный коэффициент в руб. на единицу мощности в единицу времени.

Оценка технического уровня машины характеризуется совокупностью операций, включающих: выбор номенклатуры показателей, определяющих совершенство машины, определение значений показателей и сопоставление их со значениями базовых показателей эталонного образца (ГОСТ 15467-79). Технический уровень машины по сравнению с эталоном определяют по коэффициентам К_ср, К_т..у на основании известных характеристик машины, которые содержатся в каталогах, проспектах, отчетах и др., и заданных условиями эксплуатации (тип материала, объемы и виды работ и др.). Для учета разброса значений определяют показатель, характеризующий средний уровень машин в данной типоразмерной группе и условиях эксплуатации:

; (1.1)

где П – значение показателя для i-го объекта, n - число объектов, составляющих группу.

Вспомогательный коэффициент:

; (1.2)

Табл. 1.1. Система показателей для оценки качества и технико-экономической эффективности МЗР.

Уровень оценки	Показатель	Форма записи показателя	Условие оптимизации	Назначение
1	Приведенные удельные затраты			Интегральная оценка технико - экономической эффективности
2	Обобщенные показатели			Обобщенная оценка по экономии энергетических, материальных и трудовых ресурсов при постоянных значениях b1
3	Обобщенный показатель энергоемкости и материалоемкости			Обобщенная оценка по экономии энергетических материальных и трудовых ресурсов при постоянных значениях b1
4	Энергоемкость			Оценка экономии энергоресурсов
5	Материалоемкость			Оценка экономии материальных ресурсов
6	Удельная производительность
Окончание табл. 1.1.
7	Выработка на одного рабочего			Оценка экономии трудовых ресурсов
8	Производительно сть (теоретическая, техническая, эксплуатационная)			Оценка увеличения производительности
9	Продолжительность цикла и рабочих операций			Оценка продолжительности цикла и рабочих операций
10	Относительные величины (удельное сопротивление, КПД и др.)	;		Оценка частных эффектов
11	Оценка надежности (ГОСТ 27002-83)	и др.		Оценка качества изготовления машины
12	Отдельные технические параметры (мощность, масса, линейные размеры и др.)	N, m, l	--	Оценка отдельных параметров

где П₀ – минимальное значение показателя, соответствующее базовому нормативному показателю эталона в рассматриваемой группе объектов.

Технический уровень системы определяют по коэффициенту технического уровня:

; (1.3)

где П_i – значение показателя для i-го варианта разработки и соответствующих условий эксплуатации.

Показатель К_т.у определяет уровень конкретной разработки по сравнению с эталонным нормативным объектом (таблица 1.2).

Таблица 1.2. Показатель технического уровня машины.

Соотношения между коэффициентами и их значения	Оценка качества	Перспективность машины
Кт.у<Кср	Ниже среднего уровня	Не перспективна
Кту=Кср	Соответствует среднему уровню	-//-
Кср<Кт.у<1	Выше среднего уровня	-//-
Кт.у=1	Соответствует лучшим образцам	Малоперспективна
Кт.у>1	Выше лучших образцов	Перспективна

Показатель К_т.у относят к соответствующим условиям эксплуатации. Приведенные формулы для расчета К_т.у и К_ср справедливы, если уменьшение значений П_i указывает на повышение эффективности, в противном случае величины К_т.у и К_ср определяют на основании обратных зависимостей.

Эталон – это образец машины, предназначенный в устано-вленном порядке для сравнения с ним нового изделия (ГОСТ 16504-81). Машину–эталон определяют по показателям эффективности, приведенным в таблице 1. Рассчитанные значения показателей располагают в ранжированный ряд. Максимальное (минимальное) значение показателя определяет машину–эталон. Этому показателю присваивается индекс базового или нормативного.