Оценка уровня качества конвейера ленточного

    Введение  

   В условиях перехода Казахстана к рыночной экономике борьба за потребителя  на внутреннем и внешнем рынках требует  создания и производства конкурентоспособных  товаров. Качество выступает как  главный фактор конкурентоспособности  товара, составляя его «стержень», основу. Новые подходы к проблеме качества требуют все более полного учета изготовителями рыночного фактора, сдвига от административных рычагов контроля качества к преимущественно организационно- экономическим мерам управления качеством, перехода к гибкой системе стандартизации, позволяющей производителям оперативно реагировать на меняющиеся требования внутреннего и внешнего рынка к качеству товаров, организации работы по переходу в перспективе к обеспечению высокого качества продукции. Проблема повышения качества – одна из главных задач развития экономики нашей страны. В последние годы во всех передовых в техническом отношении странах отмечается растущий интерес к повышению качества продукции.

   Но  прежде чем рассматривать оценку уровня качества необходимо обратиться к определению этого термина.

   Многие  ученые и специалисты-практики пытались дать определение понятию "качество". Сам факт наличия многочисленных определений этого термина свидетельствует  о том, что выбрать какое-то одно как основное — достаточно сложная задача. Качественные критерии различаются в разных товарах (машина, оклейка обоями стен и т.д.), именно поэтому так сложно дать определение термина "качество". Некоторые из наиболее известных теоретиков описывают качество через термины "совершенство" или, более точно "осознанное (ощущаемое) совершенство". Хотя качество разными людьми оценивается неодинаково, все-таки можно определить качество как удовлетворение запросов или ожиданий потребителя. К примеру, в международных стандартах ISO 8402 и ISO 9000:2000, в словаре ЕОК (Европейской организации по качеству) и других источниках смысл термина "качество" определен как совокупность свойств и характеристик продукции или услуг, способных удовлетворять установленные или предполагаемые потребности.

   Оценка  уровня качества продукции представляет совокупность операций, включающих выбор  номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции, определение  значений этих показателей и сравнение  их с базовыми значениями соответствующих  показателей.

   Оценка уровня качества продукции необходима при решении следующих задач:

• прогнозирование потребностей, технического уровня и качества;
• планирование повышения качества и объемов производства;
• обоснование освоения новых видов;
• выбор наилучших образцов;
• обоснование целесообразности снятия с производства;
• аттестация качества;
• обоснование возможностей реализации за рубежом;
• оценка научно-технического уровня разрабатываемых и действующих стандартов;
• контроль качества;
• стимулирование повышения качества;
• анализ динамики уровня качества;
• анализ информации о качестве и др.

      Оценка  уровня качества продукции может  производиться на различных стадиях  жизненного цикла.

      Уровень качества продукции можно охарактеризовать совокупностью единичных и (или) комплексных показателей. Сравнив с базовыми показателями, в зависимости от цели оценки можно сделать выводы:

• качество оцениваемой продукции выше или ниже, или на уровне базового образца;
• оцениваемую продукцию следует отнести к высшей или первой категории качества.

   При полном соответствии уровня качества потребностям потребителя, когда они удовлетворяются с наименьшими затратами и для потребителя и для производителя, – оптимальный вариант, поскольку сумма затрат на изготовление и эксплуатацию минимальна. Таким образом, оптимальный уровень качества – это такой уровень, выше или ниже которого производить продукцию и (или) удовлетворять потребности потребителя экономически нецелесообразно. Поэтому в одних случаях качество можно повышать, в других оставлять неизменным, в третьих, возможно даже понижать в целом или по отдельным показателям, чтобы сократить затраты на изготовление изделий.

   Поэтому при таких условиях решать проблему качества можно только на научной  основе, которую составляют знания о методах оценки уровня качества, обоснование требований к качеству, их обеспечение, контроль за соблюдением требуемого качества. Одной из областей этой совокупности знаний является квалиметрия.

   Квалиметрия - научная дисциплина, в рамках которой  изучаются методология и проблематика комплексного количественного оценивания качества объектов любой природы (одушевлённых или неодушевлённых; предметов или процессов; продуктов труда или продуктов природы) имеющих материальный или духовный характер, имеющих искусственное или естественное происхождение.

   Целью квалиметрии является разработка и совершенствование методик, с помощью которых качество конкретного оцениваемого объекта может быть выражено одним числом, характеризующим степень удовлетворения данным объектом общественной или личной потребности [1]. 

   1 Общие сведения 

     1.1 Функциональное назначение катучего конвейера 

    Конвейер  катучий представляет собой машину непрерывного действия, где рабочим  органом является резинотканевая лента, которая, огибая с одной стороны  приводной, с другой – концевой барабаны, совершает поступательное движение и является одновременно тяговым грузонесущим органом конвейера. Поступательное движение ленты обеспечивает приводной барабан, приводимый во вращение редукторным приводом. Натяжение ленты обеспечивает натяжное устройство, установленное между секциями.

    Конвейер  передвигается по рельсам, груз перемещается на ленте вместе с ней. Конвейеры катучие предназначены для транспортировки сыпучих, кусковых и штучных грузов на расстояния, достигающие иногда 10-12 км, и больше, в горизонтальном и наклонном положениях. Насыпной груз поступает на ленту через загрузочную воронку. Загрузка, как правило, производится в зоне концевого барабана. Разгрузка материала с ленты производится через воронку в любом пункте трассы или галереи.

       Конвейеры употребляются на базах, в лавках, пищевых фабриках, где требуется высокая интенсивность погрузо-разгрузочных работ или непрерывность технологического хода процесса.

     Основными узлами конвейера являются приводная  рама, на которой располагается электродвигатель передвижения рамы, который через редуктор передает движение переводным колесам для перемещения конвейера по рельсам к месту погрузки/разгрузки. Электродвигатель передает движение на приводной барабан для передачи поступательного движения транспортирующей ленты (рабочий орган). Для нужного натяжения ленты установлен натяжной ведомый барабан. Натяжение ленты происходит посредством натяжных винтов, регулировка натяжения производится до настройки нужного провисания ленты. Также имеется очиститель ленты при перемещении сыпучих грузов. Конструкция разборная, что делает возможным перевоз конвейера на другие места дислакации  посредством разборки/сборки и регулировки. Простота конструкции, а так же большой перечень возможных перемещаемых грузов делает его универсальным с широким спектром применения.         
 

     1.2 Классификация конвейеров  

      Основной  классификационный признак конвейера - тип тягового и грузонесущего  органа. Различают конвейеры с  ленточным, цепным, канатным тяговыми органами и без тягового органа (гравитационные, инерционные, винтовые).

      Конвейеры с тяговым органом могут быть по виду грузонесущего органа ленточными, пластинчатыми, люлечными, скребковыми, ковшовыми и пр. Для таких конвейеров характерно общее с рабочим органом  движение груза на рабочих участках. Тяговое усилие передается либо грузонесущим элементом, либо элементом, проталкивающим или тянущим груз по неподвижному желобу, трубе, настилу и т.п.

      Для конвейера без тягового органа характерно раздельное движение груза и рабочих  органов, совершающих круговое вращательное (роликовые, винтовые) или возвратно-поступательное рабочее движение (например, инерционные). Конвейеры могут иметь машинный привод (наиболее часто электрический, реже пневматический) или груз может перемещаться под действием силы тяжести (гравитационные ).

      В зависимости от условий используют напольные и подвесные конвейеры. Напольные могут быть стационарными, передвижными или переносными.

      На  конвейерах можно перемещать груз в  горизонтальной или близкой к  ней наклонной плоскости (ленточные, пластинчатые, тележечные, скребковые, роликовые, винтовые, вибрационные, качающиеся); в вертикальной или близкой к ней наклонной плоскости (скребковые, ковшовые, винтовые, вибрационные); в любой плоскости. В последнем случае конвейеры состоят из чередующихся горизонтальных, вертикальных или наклонных участков (подвесные, ковшовые, скребковые, люлечные и др.).

      Кроме того, конвейеры могут различаться  в зависимости от рода перемещаемых грузов - насыпных или штучных. Конструкция  некоторых конвейеров позволяет транспортировать как насыпные, так и штучные грузы.

        Особые группы конвейеров составляют  элеваторы, вертикальные с подвесными ковшами, люльками или полками, эскалаторы, специальные пластинчатые и ленточные для перемещения людей, шагающие конвейеры, триммеры, стакеры для штабелирования брёвен, а также комбинированные (например, роликоленточные конвейеры типа "Рапистан", обеспечивающие удержание штучных грузов на спусках с заданными интервалами) и т.д.

        Ленточные конвейеры используют  для перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов на расстояния, достигающие иногда 10-12 км и больше. Такие конвейеры обычно составляют из отдельных секций. Трасса конвейера в горизонтальной плоскости прямолинейная, а в вертикальной может быть наклонной или иметь более сложную конфигурацию. Тяговый и грузонесущий орган - лента, которая движется по стационарным роликоопорам, огибая приводной, натяжной, а иногда и отклоняющие барабаны. Груз перемещается на ленте вместе с ней. В зависимости от типа роликоопор лента имеет плоскую или желобчатую форму. Конвейер с плоской лентой используется преимущественно для перемещения штучных грузов. Необходимое натяжение ленты обеспечивает натяжная станция, обычно грузовая, а в передвижных конвейерах - винтовая. Привод конвейера (приводная станция) состоит из электродвигателя, редуктора, барабана и соединительных муфт. Загрузку сыпучего груза на ленту производят через направляющий лоток или воронку, а разгрузку - через концевой барабан или при помощи плужкового или барабанного сбрасывателя. Ленточные конвейеры имеют высокую эксплуатационную надёжность, обеспечивают производительность от нескольких т/ч до нескольких тысяч т/ч. Ширина тканевых лент в конвейере от 300 до 2000 мм, скорость движения лент составляет 1,5-4,0 м/сек. Короткие передвижные ленточные конвейеры монтируются на колёсном ходу и используются на погрузочно-разгрузочных работах и в строительстве. 

      Рисунок 1 - Ленточный конвейер 

      Пластинчатые  конвейеры предназначены для  перемещения в горизонтальной плоскости  или с небольшим наклоном (до 35°) тяжёлых (500 кг и более) штучных грузов, крупнокусковых, в том числе острокромчатых материалов, а также грузов, нагретых до высокой температуры. Пластинчатые конвейеры, стационарные или передвижные, имеют те же основные узлы, что и ленточные. Грузонесущий орган - металлический, реже деревянный, пластмассовый настил - полотно, состоящий из отдельных пластин, прикрепленных к 1 или 2 тяговым цепям (втулочно-роликовым). Настил может быть плоским, волнистым или коробчатого сечения, без бортов или с бортами. Тяговые цепи огибают приводные и натяжные звездочки, установленные на концах рамы. Различают пластинчатые конвейеры общего назначения (основной тип) и специальные. К последним относятся конвейеры с пространственной трассой, разливочные машины для металла, пассажирские эскалаторы и др. Скорость движения груза небольшая - 0,3- 1,0 м/сек. Для увеличения производительности конвейера с плоским настилом дополняют неподвижными бортами. Типовые пластинчатые конвейеры имеют производительность до 2000 т/ч.

       
Рисунок 2 - Пластинчатый конвейер

        Скребковые конвейеры перемещают  груз движущимися по жёлобу  или трубе скребками. Такие  конвейеры используют для переработки  сыпучих или кусковых грузов, поступающих в жёлоб через  загрузочную воронку. Рабочей  ветвью обычно является нижняя, реже - верхняя, иногда обе ветви. Контур сечения жёлоба и конфигурация скребков должны быть одинаковыми - прямоугольной, полукруглой, трапецеидальной формы. Скребки бывают штампованными из листовой стали или литыми, а желоба изготовляют металлическими, реже деревянными. Скребковые конвейеры по сравнению с пластинчатыми имеют меньшую массу, могут загружаться и разгружаться в любой точке по всей длине желоба. Применение скребковых конвейеров ограничено из-за измельчения грузов и быстрого износа желоба, особенно при перемещении абразивных материалов. Кроме того, для скребковых конвейеров характерен большой расход энергии, затрачиваемой на преодоление вредных сопротивлений. Скорость рабочего органа скребковых конвейеров 0,16 - 0,5 и реже - 1,0 м/сек, производительность 50-350 т/ч. Скребковые конвейеры обычно применяются для перемещения груза на расстояния до 100 м.

      Разновидностью  скребковых конвейеров являются конвейеры  с погруженными скребками, у которых  скребки перекрывают лишь часть  сечения желоба, а груз заполняет  всю рабочую ветвь желоба или большую ее часть. Такие конвейеры могут иметь сложную трассу и используются для перемещения грузов (обычно мелкосыпучих) в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлениях со скоростью 0,1- 0,25 м/сек. Особую группу скребковых конвейеров составляют трубчатые конвейеры, тяговая цепь и скребки которых размещены внутри трубы, причём скребки заполняют всё её сечение. Такие конвейеры также могут иметь пространственную трассу.

      Конвейеры с несущими и ведущими цепями, в  отличие от других типов конвейеров, не имеют грузонесущего органа и применяются главным образом в поточных линиях при конвейерной сборке. На конвейерах с несущими цепями грузы устанавливаются непосредственно на тяговые цепи, скользящие в неподвижных направляющих. На конвейерах с ведущими цепями грузы передвигаются по неподвижным опорным путям, непосредственно по полу цеха или имеют собственный колесный или гусеничный ход. В массовом и серийном производстве на сборочных работах применяют так называемые тележечные конвейеры. Они представляют собой тележки, соединенные тяговой цепью и движущиеся по замкнутой трассе. На тележках выполняют основные процессы литейного производства (формовку, заливку, охлаждение) или сборку машин и узлов.

      Подвесные конвейеры с цепным тяговым органом  служат для непрерывного (реже периодического) перемещения штучных грузов. Трасса таких конвейеров обычно пространственная замкнутая, имеет сложный контур. Подвесные конвейеры делят на 3 группы: грузонесущие (каретки для груза постоянно соединены с тяговым органом); тянущие (каретки также постоянно соединены с тяговым органом и имеют крюки для присоединения тележек, перемещающихся по полу цеха или склада); толкающие (каретки не связаны постоянно с тяговым органом и передвигаются по подвесным путям). Применение подвесных конвейеров позволяет решить проблемы комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских работ на стыке внутрицехового, внутризаводского и магистрального транспорта. Значительная роль им отводится и в создании полностью автоматизированных складов.

        Винтовые конвейеры служат для  перемещения пылевидных и мелкокусковых  грузов в горизонтальной или  наклонной (до 20°) плоскостях, реже в вертикальной плоскости (конвейеры с быстро вращающимися винтами). Конвейер имеет металлический закрытый жёлоб, внутри которого вращается вал с лопастями, расположенными по винтовой линии. Лопасти могут быть сплошными (для легкосыпучих грузов), ленточными (для влажных и кусковых грузов) и в виде отдельно укрепленных на валу лопаток (для липких и слеживающихся грузов). При вращении винта лопасти проталкивают груз вдоль желоба. Винтовые конвейеры состоят из секций длиной 2-4 м, общая длина конвейера не превышает обычно 60 м, диаметр жёлоба 100-600 мм. Винтовые конвейеры просты по конструкции, удобны в эксплуатации, особенно при транспортировке пылящих грузов. Однако лопасти и жёлоб конвейеров сравнительно быстро изнашиваются, груз измельчается и истирается, кроме того, требуется повышенный расход энергии.

       
Рисунок 3 - Винтовой конвейер 

        Роликовые конвейеры служат для  перемещения штучных грузов с  плоской, ребристой или цилиндрической  поверхностью. На неподвижных осях  рамы конвейера в подшипниках  вращаются ролики. Длина ролика должна быть несколько больше ширины или диаметра груза, а расстояние между роликами несколько меньше половины длины груза. Мелкие грузы со сложной конфигурацией перемещают на таком конвейере в ящиках пли на поддонах. Роликовые конвейеры бывают 2 типов: гравитационные и приводные. В гравитационных конвейерах, устанавливаемых с уклоном в 2°-5°, ролики свободно вращаются под действием силы тяжести перемещаемого груза. В приводных конвейерах ролики имеют групповой привод от двигателя. Такие конвейеры применяют, когда нужно обеспечить постоянную скорость движения грузов, перемещать их в строго горизонтальной плоскости или поднимать под некоторым углом. Роликовый конвейер состоит из секций, каждая длиной 2-3 м. В зависимости от конфигурации трасса может включать в себя криволинейные и откидные секции, поворотные круги и стрелочные переводы и т.д. 

      Рисунок 4 - Роликовый конвейер 

      Инерционные конвейеры служат для транспортирования сыпучих, реже мелких штучных грузов на сравнительно короткие расстояния в горизонтальном или наклонном (до 20°) направлениях. В инерционных конвейерах частицы груза скользят по грузонесущему органу или совершают полёты в пространстве под действием силы инерции. Инерционные конвейеры делятся на 2 группы: качающиеся, характеризующиеся значительными амплитудами и малой частотой колебаний, и вибрационные - с малой амплитудой и большой частотой колебаний.

      В простейшем качающемся конвейере жёлоб находится на упругих стойках, жестко закрепленных на опорной раме под некоторым углом к вертикали. Кривошипный механизм с приводом от электродвигателя сообщает желобу переменные по направлению движения. Желоб при движении вперед немного поднимается, а при движении назад опускается (качается). При этом меняется давление груза на желоб. При движении жёлоба назад груз скользит по нему вперёд, продвигаясь на некоторое расстояние. 

       
Рисунок 5 - Качающийся конвейер 

        На вибрационном конвейере грузу  сообщаются несимметричные колебания.  В результате плавного движения  трубы конвейера вверх и резкого  движения вниз происходит отрыв  частиц груза от поверхности трубы и перемещение их вдоль неё. В зависимости от диаметра жёлоба - 350, 500 и 750 мм - производительность вибрационных конвейеров соответственно составляет 50, 75 и 150 т/ч. Наиболее высокая возможная производительность 400 т/ч, наибольшая длина - 100 м. Специальные типы вибрационных конвейеров применяют также для перемещения грузов вверх [2]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 Показатели качества  

   Обоснованный  выбор показателей качества продукции  для оценки уровня ее качества имеет первостепенное значение. Для осуществления такого выбора нужно располагать номенклатурой групп показателей качества, удовлетворяющей требованиям необходимости и достаточности. Иными словами, эта номенклатура должна содержать только такие показатели, которые найдут практическое применение (т.е. окажутся необходимыми).

   Этим  требованиям отвечают следующие  показатели качества: назначения, безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости, эргономические, эстетические, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, патентно-правовые, однородности, устойчивости к внешним воздействиям, влияния на окружающую среду, безопасности.

   Для оценки уровня качества промышленную продукцию классифицируют как объект исследования, разделив ее на такие группы, каждая из которых может характеризоваться ограниченной совокупностью видов показателей, определяющих уровень качества.

   На  выбор видов показателей качества продукции существенное влияние  оказывает способ ее целевого использования, который может служить важным признаком классификации продукции. Приняв его за основу классификации, всю продукцию можно разделить на два класса: расходуемую по частям и расходующую свой ресурс. На схеме 1 представлена классификация промышленной продукции. 

Схема 1

   Классификация промышленной продукции 

   К группе 1 относятся все полезные ископаемые, в частности, руды и их концентраты; природные жидкие, твердые и газообразные топлива; естественные строительные и декоративные материалы; драгоценные минералы; прочие неметаллические ископаемые; сельскохозяйственная продукция; цветы; лекарственные травы; сырьевые продукты и полуфабрикаты пчеловодства, шелководства, животноводства, птицеводства, звероводства и охоты, рыболовства и рыбоводства и т.д.

   Группа 2 (материалы и продукты) состоит из искусственных топлив, смазочных масел и смазок; металлических болванок, заготовок, слябов, проката, проволоки; химических продуктов, в частности, газов, кислот, щелочей, солей, удобрений, ядохимикатов, лаков, красок, искусственных смол, пластмасс, реактивов, порохов, взрывчатых веществ, материалов для текстильной и легкой промышленности, в частности, пряжи, тканей и нетканых материалов, кожевенных материалов, пушно-меховых материалов; строительных материалов, в частности, цемента, извести, гипса, бетона, искусственных декоративных материалов, стекла, огнеупоров; целлюлозно-бумажных и лесоматериалов; электро- и радиотехнических материалов; кино- и фотоматериалов и химикатов; лечебных, наркотических, анестезирующих и других медицинских препаратов, пищевых и вкусовых продуктов (исключающая входящие в третью группу) и т.д.

   В группу 3 (расходные изделия) входят: куски мыла; таблетки лекарств; катушки (или бобины) нитей, проводов и кабелей; бутылки напитков; кондитерские изделия, аптекарские и парфюмерно-косметические товары в промышленной упаковке; банки консервов; бочки с жидким топливом; баллоны с газами и т.д.

   Группа 4 (неремонтируемые изделия) включает электровакуумные и полупроводниковые комплектующие элементы; резисторы; конденсаторы; реле; болты; гайки, подшипники; оси; колеса; шестерни; кирпичи, керамические плитки; крепежные детали и т.д.

   Группа 5 (ремонтируемые изделия) - это машины для оборудования различных отраслей промышленности; автоматические и автоматизированные комплексы, системы и линии этих машин; сельскохозяйственные машины; транспортные машины и средства; машины для энергетического и электротехнического оборудования; измерительные приборы; средства автоматизации и систем управления; средства радиоэлектроники (кроме неремонтируемых), электронной техники и связи; кино- и фотоаппаратура; медицинские и бытовые приборы и аппараты; ремонтируемые части, агрегаты, блоки, узлы различных технических устройств; кожевенные и валяльно-войлочные изделия; пушно-меховые изделия; швейные и трикотажные изделия; ремонтируемые предметы бытового обихода и т.д.

   Данный объект (катучий конвейер) относится к классу 2 (продукция, расходующая свой ресурс) группе 5 (ремонтируемые изделия).

   Для продукции этой группы применимы показатели качества назначения, безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости, эргономические, эстетические показатели, однородности, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, патентно-правовые,  устойчивости к внешним воздействиям. Такие показатели качества продукции как показатели безопасности и влияния на окружающую среду применяются для оценки уровня качества ремонтируемых изделий ограничительно.

   Показатели назначения характеризуют свойства катучего конвейера, определяющие основные функции, для выполнения которых он предназначен (для транспортировки сыпучих, кусковых и штучных грузов), включают основные характеристики продукции, отражающие уровень качества продукции с точки зрения ее основного назначения.

   К показателям долговечности катучего конвейера, характеризующим свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, относятся срок службы.

   На  ремонтопригодность катучего конвейера влияют его конструктивные особенности, выполнение требований по разборке и сборке в условиях эксплуатации, сопроводительная документация, включающая правила технического обслуживания, график планово-предупредительных ремонтов.

   Эстетическими показателями катучего конвейера являются уровень изготовления покрытий (грунтовка, цветные эмали), четкость исполнения указаний и сопроводительной документации.

   Показатели  транспортабельности характеризуют  степень приспособленности к  транспортированию продукции. Можно  выделить основные косвенные показатели транспортабельности катучего конвейера – это его масса, габаритные размеры, а также возможность сборки/разборки.

   Показатели  стандартизации и унификации характеризуют  степень использования в изделии  стандартных составных частей и  уровень их унификации. Стандартными составными частями катучего конвейера являются детали крепления (винты, гайки).

   Показателями  устойчивости  характеризуют способность  сохранять свойства при воздействии  сопрягаемых объектов или окружающей среды. К показателям устойчивости к внешним воздействиям для катучего конвейера относят температуру окружающего воздуха [3].

   В таблице 1 сведены показатели качества и их численные значения, которые можно использовать для установления и оценки уровня качества катучего конвейера. 

Таблица 1

      Номенклатура показателей качества катучего конвейера  

Продолжение таблицы   1