Проблема экологической безопасности технического обслуживания машин и возможности ее решения

Одной из важнейших особенностей ТСМПР является наличие неопределенностей, которые значительно затрудняют решение вопросов проектирования, организации и функционирования технологических систем. Неопределенность в разной степени характерна, пожалуй, для любых сложных систем. Однако в данном случае, в силу специфики сельскохозяйственного производства, она проявляется наиболее существенно.

Каков характер неопределенности ТСМПР? В основном она связана с неопределенностью некоторых параметров (характеристик) среды. И прежде всего надо назвать неопределенность метеорологических (погодных) условий.

Наиболее существенно метеорологические условия влияют на календарные сроки и продолжительность выполнения технологических процессов, урожайность культур, свойства обрабатываемого материала, производительность машинно-тракторных агрегатов и потребность в них.

Во многих случаях неопределенность проявляется в расчете потребности и в обеспечении ресурсами, среди которых главное значение имеют техника и людские ресурсы.

Даже не рассматривая все факторы неопределенности, можно сделать вывод, что неопределенность в ТСМПР — это объективная реальность, которую недооценивать или игнорировать нельзя. Следовательно, надо всемерно развивать и совершенствовать методы, позволяющие наиболее правильно оценить или учесть влияние неопределенностей на технологическую систему.

Заключение

Применение идей и принципов системного подхода в исследованиях по использованию сельскохозяйственной техники требует дальнейшей методологической разработки и развития. Объект анализа — технологическая система машиноисполь-зования в растениеводстве — является наиболее типичной для реализации этих целей.

Предлагаемая иерархическая структура элементов (подсистем) и связей позволяет более обоснованно и целенаправленно ставить и решать задачи повышения эффективности использования технологических комплексов машин при выполнении различных процессов в растениеводстве.

Библиографический список

1. Садовский В.Н. Основания общей теории систем / В.Н. Садовский. — М.: Наука, 1974. — 279 с.

2. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем / А.И. Уемов. — М.: Мысль, 1978. — 272 с.

3. ГОСТ 27.004-85. Надежность в технике. Системы технологические. Термины и определения. — М.: Изд-во стандартов, 1985.

4. Большая советская энциклопедия. — М., 1976. — Т. 23. — С. 463-464, 475-476.

5. Федоренко И.Я. Проектирование

технических устройств и систем: принципы, методы, процедуры: учеб. пособие / И.Я. Федоренко. — Барнаул: Изд-во

АГАУ, 2003. — 282 с.

6. Лазовский В.В. Устойчивость технологических комплексов в сельском хозяйстве / В.В. Лазовский. — М.: Агропром-издат, 1986. — 86 с.

+ + +

УДК 631.3.004.5 В.Н. Хабардин

ПРОБЛЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ МАШИН И ВОЗМОЖНОСТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ

Ключевые слова: экологическая безопасность, техническое обслуживание, топливно-смазочные материалы, сезонно-цикловая технология ТО.

Во избежание ошибочного понимания этой проблемы сразу заметим, что в дальнейшем речь пойдет не об обеспечении экологической безопасности машин

путем проведения технического обслуживания (это другая проблема), а об экологической безопасности выполнения самого обслуживания. Данная проблема обусловлена тем, что ежесменные (ЕТО) и периодические первое (ТО-1) и второе (ТО-2) технические обслуживания (ТО) тракторов согласно ГОСТ 20793-86 допускается проводить в полевых условиях [1]. С точки зрения экологии это недопустимо. Поэтому проанализируем, насколько экологически безопасно выполнение ТО в поле, в условиях живой природы.

Итак, при названных ТО в обязательном порядке проверяют уровень масла в двигателе, смазки в корпусах других составных частей, сливают отстой из топливных баков и фильтров. Исследованиями, проведенными в полевых условиях эксплуатации тракторов, по этим технологическим операциям установлено следующее [2].

В процессе контроля масло, вытекая из вскрытых отверстий и стекая со щупов, загрязняет машину и исполнителя, что снижает культуру производства работ. При доливке обеспечивают достаточный уровень технических жидкостей, сигналом которого служит также вытекающая из вскрытых отверстий жидкость. Нетрудно представить, что это масло попадает и в почву.

Слив отстоя сопровождается такими нежелательными явлениями, как попадание топлива на руки и одежду механизатора, части машины и нарушением герметичности топливной системы, для восстановления работоспособности которой после слива требуется прокачка топлива. При этом топливо, безусловно, также попадает в почву. Количественная оценка сливаемого топлива представлена в таблице 1 по данным [2]. Она показывает, что за цикл ТО (1000 мото-ч) с тракторов сливается от 14 (МТЗ-82) до 100 л (К-701) топлива, которое затем уже нигде не ис-

пользуется. Значит, оно может быть слито в почву. Если при сливе из фильтров топливо можно хотя бы частично направить и таким образом собрать в специальную емкость, то при прокачке после обслуживания это не представляется возможным даже технически.

Теперь проанализируем наиболее сложный вид обслуживания — ТО-2. Основная операция ТО-2 — замена масла в двигателе с очисткой и промывкой центробежного маслоочистителя в дизельном топливе. Ее выполнение практически не исключает возможность попадания масла в почву, например, в процессе отвинчивания сливной пробки картера дизеля. Течь масла также возможна и при осуществлении собственно заправочной операции из-за нарушения технических требований к ее выполнению или негерметичности соединений. В случае отказа заправочного устройства имеют место утечки масла в поле в объеме до 100 л и более.

Разумеется, что с точки зрения экологической безопасности современные технологии и средства ТО машин должны полностью исключать попадание нефтепродуктов в почву. Однако осуществить это технически почти невозможно, во-первых, вследствие недостаточной надежности устройств (их отказы неизбежны по объективным причинам); во-вторых, по причине неприспособленности машин к проведению ТО в полевых условиях и, в-третьих, из-за ошибок, а нередко и из-за низкой технической культуры оператора.

Безусловно, наилучшим решением данной проблемы является применение такой технологии, которая бы исключала возможность проведения сложных ТО (ТО-2 с заменой масла в двигателе) в полевых условиях. Нужно сократить до минимума объем работ по ТО и ремонту в поле. Как это сделать?

Таблица 1

Объем топлива, сливаемого при ТО тракторов

Марка трактора Объем топлива, л За цикл

ФГО ФТО ТБ ПК всего частота объем,л

К-701 1,28 0,54 4,00 0,50 6,32 16 101,12

Т-150 1,17 0,80 2,00 0,50 4,47 4 17,88

ДТ-75М 0,60 0,80 2,00 0,50 3,90 16 62,40

МТЗ-82 0,47 0,72 2,00 0,50 3,69 4 14,76

Примечание. ФГО, ФТО — фильтры грубой и тонкой очистки топлива; ТБ — топливный бак; ПК — прокачка топлива (удаление воздуха из топливоподачи).

На кафедре ЭМТП и БЖД факультета механизации Иркутской государственной сельскохозяйственной академии в последние годы разработана сезонно-цикличная технология ТО тракторов [3]. По содержанию она соответствует сезонноцикличному характеру использования машин в сельскохозяйственном производстве. При этом в ее основу положена стационарная подготовка к природнопроизводственным периодам использования, что позволяет сократить объем обслуживающих работ в полевых условиях

и, следовательно, улучшить экологическую безопасность процесса ТО.

Однако в теории и практике ТО до настоящего времени не существует методики, позволяющей оценить экологическую безопасность технологий, поэтому мы предлагаем свой вариант методики. Покажем ее в дальнейшем на примере экологической оценки сезонно-цикличной технологии в сравнении с существующей.

На первом этапе найдем оценочные показатели.

Уровень отрицательного воздействия процесса ТО на окружающую среду равен нулю (0%), если ни одно обслуживание, кроме ЕТО, в полевых условиях не проводится. С другой стороны, уровень отрицательного воздействия максимальный (равен 100%), если все виды периодических ТО выполняются в поле.

В общем виде данный показатель можно представить следующим образом:

Х0 1 '

где Хп — трудоемкость всех видов периодических ТО за весенне-летний период, проводимых в поле;

ХО — общая (суммарная) трудоемкость всех видов периодических ТО за этот же календарный период.

Из анализа существующих технологий ТО машин следует, что

Т 3

Хо = — 2 Х„Р„,

ТТО 1=1

где ТЛ — наработка машины за весеннелетний период;

ТТО — периодичность ТО;

ХТ1 — трудоемкость каждого -того

вида периодического ТО (для существующей технологии — ТО-1, ТО-2 и ТО-3);

Ръ — вероятность этих видов обслу-живаний (РТ1 = 0,75; РТ 2 = РТ 3 =

= 0,125).

Известно также, что по существующим правилам ТО-3 в полевых условиях не проводят. Тогда Хп по аналогии с (2) можно выразить следующим образом при = 2:

Т 2

ХП = Л Ё ХгРт,.

ТТО 1=1

где Хсп — трудоемкость всех видов периодических ТО за весенне-летний период, проводимых в поле согласно ГОСТ 20793-86.

Теперь подставим (3) и (2) в исходное уравнение (1) и после преобразований получим:

Ё Хт,Рт,

Ё Хт,Рт,

1=1

гС

где дэ — уровень отрицательного воздействия на окружающую среду при реализации существующей технологии ТО машин.

На следующем этапе найдем этот же показатель для предлагаемой сезонно-цикличной технологии ТО. При ТЛ = 500 мото-ч по правилам сезонноцикличной технологии летом проводятся только ТО-1. Исходя из этого получим:

Х р

Ё ХтРт,

1=1

£ Н

где (э — уровень отрицательного воздействия на окружающую среду при реализации сезонно-цикличной (в данном случае — новой) технологии ТО машин.

Теперь, наконец, представляется возможным определить абсолютное А(э и

8э относительное изменение уровня отрицательного воздействия на окружающую среду при реализации сезонноцикличной технологии в сравнении с существующей технологией:

Д

5э =

(э

На завершающем этапе вычислены значения , А£Э и 5Э по форму-

лам (4)-(7) для тракторов. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты оценки экологической безопасности технологий ТО

Из данных таблицы 2 следует, что существующая технология наиболее опасна для окружающей среды, чем сезонноцикличные. Так, абсолютный уровень отрицательного воздействия на окружающую среду при реализации сезонноцикличной технологии ТО тракторов

ДТ и МТЗ, соответственно, на 18,3 и

11,8% меньше, чем при обслуживании по существующей технологии. Это обусловлено тем, что основной объем работ по ТО при сезонно-цикличной технологии

проводится до и после весенне-летнего периода, а летом — только простые виды обслуживания — ТО-1.

Библиографический список

1. ГОСТ 20793-86. Тракторы и машины сельскохозяйственные. Техническое обслуживание. — Взамен ГОСТ 20793-81; введ. 1988-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1987. — 17 с.

2. Совершенствование технологий и оперативных средств контроля технического состояния тракторов в полевых условиях / А.П. Уткин и др.; под ред. В.М. Лившица. — Новосибирск: Сиб. отд. ВАСХНИЛ, 1984. — 66 с.

3. Хабардин В.Н. Совершенствование технологии и средств технического обслуживания машин с учетом требований экологической безопасности / В.Н. Ха-бардин // Эколого-экономические, социальные и технологические аспекты формирования и развития биосферного хозяйства: сб. матер. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 40-летию Римского клуба. — Иркутск, 2008. — С. 157-161.

Типы тракторов Показатели, %

£ їН О <

ДТ 51,6 33,3 18,3 35,5

МТЗ 33,0 21,2 11,8 35,8

+ + +