Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ_Оценка качества.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
07.05.2019
Размер:
1.52 Mб
Скачать

Методические указания.

В результате исследований, выполненных на кафедре "Технология машиностроения и ремонт горных машин" Московского горного института, предложена безэкспертная методика агрегирования множества единичных показателей в один - комплексный показатель. Однородность исходной информации при этом обеспечивается за счет использования удельных величин единичных показателей качества ( ), которые определяются по формуле

, (1)

где - значение -го единичного показателя качества -й машины;

- конечный результат функционирования -й машины (функциональный критерий машины).

С физической точки зрения удельная величина ( ) характеризует затраты ресурсов, представленных показателями ( ), на достижение единицы конечного результата функционирования ( ).

На создание, изготовление и эксплуатацию любой машины расходуются определенные ресурсы (материальные, трудовые, энергетические и др.). Ее эксплуатация приносит определенный результат в виде функциональной работы. Естественно, чем меньше расходуется ресурсов на создание, изготовление и эксплуатацию машины, приходящихся на единицу конечного результата ее функционирования (КРФ), тем более совершенной машина является.

Использование КРФ позволило перейти к следующей очевидной процедуре выбора базовых показателей: выбирают номенклатуру показателей, соответствующих цели оценки уровня качества;

вычисляют удельные значения ( ) единичных показателей качества ( ), принятых для оценки по формуле (1); подсчитанные по этой формуле значения удельных величин единичных показателей заносят в таблицу-матрицу

(2)

Показатели , используемые для оценки качества, в общем случае можно разделить на две группы - увеличивающие и уменьшающие.

К увеличивающим относятся такие единичные показатели, с уменьшением которых уровень качества при прочих равных условиях увеличивается;

к уменьшающим - с уменьшением которых уровень качества при прочих равных условиях уменьшается.

Из всех столбцов матрицы, относящихся к увеличивающим показателям, выбирают минимальные значения удельных величин единичных показателей и принимают их за базовые значения

, (3)

а из столбцов матрицы, относящихся к уменьшающим показателям, - максимальные значения удельных величин единичных показателей качества, т.е.

(4)

Совокупность значений ( ) представляет собой динамичную модель в общем случае гипотетической эталонной машины, обладающей наиболее высокими (уже достигнутыми в реальных машинах) свойствами, выраженными в удельных величинах единичных показателей качества.

Уровень качества по единичным показателям как степень приближения реально достигнутого значения удельной величины показателя к ее базовому значению

для увеличивающих показателей определяется по формуле

, (5)

а для уменьшающих

. (6)

Из выражений (5) и (6) видно, что уровни качества по единичным показателям безразмерны и всегда меньше или равны единице для любой из машин, находящейся в матрице, из которой выбрались базовые значения. Уровень качества по любому - у показателю для эталонной машины определяется по формуле

. (7)

При большом количестве единичных показателей однозначная оценка уровня качества машины в целом затруднена. В этой связи целесообразно переходить от частных характеристик к обобщенным (агрегированным) характеристикам. При этом следует иметь в виду возможность выполнения обратной операции (дезагрегирования), т.е. по значению агрегированного показателя определять значения уровней качества по единичным показателям, которые его составляют.

Для определения уровня качества по комплексному показателю необходимо решить проблему весомости единичных показателей качества, из которых он формируется. До настоящего времени весомость, как правило, определялась экспертным путем.

Необходимость отказа от экспертных оценок весомости показателей особенно остра при использовании результатов оценки качества для прогнозирования и последующего дезагрегирования комплексного показателя до единичных с целью установления параметров машин, обеспечивающих требуемый уровень качества.

Уровень качества по комплексному показателю (К) зависит от уровней качества по единичным показателям ( ), т.е.

, (8)

где - уровень качества по комплексному показателю; - показатели, определяемые через исходные параметры конструкции так, что позволяют сравнивать между собой машины различного конструктивного исполнения.

Физический смысл, вкладываемый в понятие удельной величины, соответственно и в уровень качества по единичному показателю, позволяет представить уровень качества по комплексному показателю в виде модели [92]

, (9)

где - вектор, норма которого зависит от исходных значений уровней качества по единичным показателям оцениваемого машины; - вектор, норма которого зависит от исходных значений уровней качества по единичным показателям базового машины; - знак обозначения нормы вектора.

Приведем без вывода формулы для координаты вектора и :

. (10)

Норма вектора

. (11)

Окончательно, модель качества машины примет вид

. (12)

Подставив в формулу (12) значения из (5), получим формулу для определения уровня качества по комплексному показателю при известных значениях удельных величин и

(13)

а с учетом формулы (1) - формулу для определения уровня качества по комплексному показателю при известных значениях КРФ, базовых значений показателей и собственно показателей, характеризующих качество машины. После соответствующих преобразований формула (13) примет вид

(14)

При определении уровня качества по комплексному показателю по формулам (12)-(14) необходимо привести все показатели к одному виду - увеличивающим или уменьшающим.

Для одной машины при неизменных базовых значениях ( ) величина

=const. ( 15)

является величиной постоянной. С учетом этого формулу (15) можно записать в виде

(16)

Из формулы (16) следует, что комплексный показатель качества машины прямо пропорционально зависит от величины конечного результата ее функционирования в заданных условиях эксплуатации.

Порядок выполнения работы.

1. По табл. Выбрать свой вариант задания.

Вариант 1

1

1

23

40

46

48

51

57

61

65

79

2. Из таблицы исходных данных выбрать машины и характеристики их качества. Данные занести в табл.

Таблица Исходные данные

№п/п

Модель машины

Характеристики для расчета

Показатель качества.

Год создания

ВСУ

1

К1

1.80

180

X

58.5

3.84

0.714

9.0

41.2

1

23

К23

1.00

360

X

42.5

6.72

0.896

3.7

62.5

2

40

К40

4.00

360

ВХ

108.0

10.07

1.350

15.0

44.9

6

46

К46

2.70

360

X

79.0

9.24

2.160

6.0

48.9

10

48

К48

2.70

360

Х

79.0

13.72

2.260

8.7

50.3

13

51

К51

3.00

340

В

130.0

6.85

1.530

14.0

33.6

15

57

К57

5.00

240

X

135.0

9.85

1.640

25.0

33.7

17

61

К61

3.50

200

В

94.5

6.75

0.903

13.2

36.3

18

65

К65

5.00

300

В

198.0

6.53

0.804

14.0

36.6

19

79

К79

10.0

300

В

324.0

11.20

2.48

20. 0

38.2

24

3. Определить функциональные критерии очистных комбайнов по формуле: 2

где - интегральный параметр, наиболее полно характеризующий условия эксплуатации очистных комбайнов, за который принята энергия отделения от

забоя единицы объема ( , ) угля; - производительность комбайна, т/мин. Параметр в МН м/т определяется по формуле:

3

где - сопротивляемость угля резанию, Н/мм; - плотность угля ( ).

(обычно принимают =1.5-1.75).

Полученные данные занести в табл.

Таблица Результаты определения функционального критерия

P(i,1)

P(i,2)

P(i,3)

P(i,4)

t(i)

К1

3,840

0,710

9,000

41,200

1,000

2409,199

К23

6,720

0,900

3,700

62,500

2,000

5353,776

К40

10,070

1,350

15,000

44,900

6,000

16026,336

К46

9,240

2,160

6,000

48,900

10,000

14455,195

К48

13,720

2,260

8,700

50,300

13,000

14455,195

К51

6,850

1,530

14,000

33,600

15,000

19101,744

К57

9,850

1,640

25,000

33,700

17,000

11897,280

К61

6,750

0,900

13,200

36,300

18,000

7711,200

К65

6,530

0,800

14,000

36,600

19,000

24786,000

К79

11,200

2,480

20,000

38,200

24,000

49572,000

4. Определить удельные значения показателей качества по формуле . Полученные данные занести в табл.

x(i,1)

x(i,2)

x(i,3)

x(i,4)

x(i,5)

К1

0,024282

0,001594

0,000296

0,003736

0,017101

К23

0,007938

0,001255

0,000167

0,000691

0,011674

К40

0,006739

0,000628

8,42E-05

0,000936

0,002802

К46

0,005465

0,000639

0,000149

0,000415

0,003383

К48

0,005465

0,000949

0,000156

0,000602

0,00348

К51

0,012041

0,000359

8,01E-05

0,000733

0,001759

К57

0,011347

0,000828

0,000138

0,002101

0,002833

К61

0,012255

0,000875

0,000117

0,001712

0,004707

К65

0,007988

0,000263

3,24E-05

0,000565

0,001477

К79

0,006536

0,000226

5E-05

0,000403

0,000771

5. Определить базовые значения показателей качества по формуле (все показатели относятся к увеличивающим). Полученные данные занести в табл.

Базовые значения показателей качества

0,005465

0,000226

3,24E-05

0,000403

0,000771

6. Определить уровень качества по единичным ( ) показателям определяют по формуле: .Полученные данные занести в табл. (столбцы 2-6)

k(i,1)

k(i,2)

k(i,3)

k(i,4)

k(i,5)

K(i)

1

2

3

4

5

6

7

К1

0,225

0,142

0,109

0,108

0,045

0,126

К23

0,688

0,18

0,194

0,584

0,066

0,343

К40

0,811

0,36

0,385

0,431

0,275

0,449

К46

1

0,353

0,217

0,972

0,228

0,555

К48

1

0,238

0,207

0,670

0,221

0,460

К51

0,454

0,630

0,405

0,550

0,438

0,496

К57

0,482

0,273

0,235

0,192

0,272

0,29

К61

0,446

0,258

0,277

0,236

0,164

0,276

К65

0,684

0,858

1

0,714

0,522

0,757

К79

0,836

1

0,648

1

1

0,898

7. Определяют уровень качества по комплексному показателю ( ) .

Для этого по каждой строке выполняют следующие действия (например, для первой строки табл. 6) заполняют следующую таблицу.

1

2

3

4

Конкретно, для первой строки , имеем

1

2

3

4

0,225

=0,629-0.225=0.404

=0.404*0.225=0.0909

=0.00826

0,142

=0,629-0.142=0.487

=0.487*0.142=0.0692

=0.00489

0,109

=0,629-0.109=0.52

=0.52*0.109=0.0567

=0.00321

0,108

=0,629-0.108=0.501

=0.501*0.108=0.0541

=0.00297

0,045

=0,629-0.045=0.584

=0.584*0.045=0.0263

=0.00069

0,629

=0.02002

Уровень качества по комплексному показателю = 0.126

8. Для облегчения расчетов по приведенному выше алгоритму расчета уровня качества по комплексному показателю необходимо составить программу для расчета на ЭВМ.

Исходные данные для выполнения работы.

Исходные данные для расчета функционального критерия и уровня качества очистных комбайнов по комплексному показателю

№п/п

Модель машины

Характеристики для расчета

Показатель качества.

Год создания

ВСУ

1

К1

1.80

180

X

58.5

3.84

0.714

9.0

41.2

1

2

К2

1.66

180

В

58.5

3.84

0.714

9.0

39.4

1

3

К3

0.50

180

В

31.5

2.41

0.288

3.6

45.5

1

4

К4

1.50

180

X

63.0

4.22

0.370

7.3

45.4

1

5

К5

0.67

180

X

42.5

2.77

0.300

4.4

55.6

2

6

К6

0.58

180

В

31.5

2.41

0.286

3.6

49.5

3

7

К7

1.65

180

X

108.5

1.32

5.670

13.6

41.8

4

8

К8

1.00

180

Вх

31.5

2.38

0.223

3.7

49.5

4

9

К9

1.50

180

В

79.0

2.22

0.370

7.3

50.7

4

10

К10

1.66

180

В

79.0

3.87

0.464

7.0

36.1

5

11

К11

1.86

180

3

28.5

11.75

2.840

6.7

42.2

5

12

К12

1.66

180

В

108.8

4.68

2.030

12.7

58.5

5

13

К13

2.00

г-л

В

126.0

4.25

1.480

14.0

39.6

5

14

К14

3.35

240

X

117.0

4.40

0.488

11.0

35.8

6

15

К15

2.50

240

Б

159.0

5.33

2.050

19.6

42.4

6

16

К16

0.84

180

X

31.5

8.55

0.324

3.5

47.4

6

17

К17

3.00

200

В

103.5

4.47

0.413

7.3

44.8

6

18

К18

2.65

260

В

108.0

7.54

1.640

17.0

38.4

9

19

К19

3.0

200

В

87.0

4.47

0.464

8.1

36.1

9

20

К20

3.35

180

Б

96.5

4.00

0.662

8.1

37.4

10

21

К21

2.40

260

В

117.0

5.33

1.865

16.3

З9.2

II

22

К22

1.00

200

В

84.0

3.65

0.585

6.0

46.2

13

23

К23

1.00

360

X

42.5

6.72

0.896

3.7

62.5

2

24

К24

1.46

360

X

42.5

5.34

1.000

5.4

51.4

5

25

К25

1.30

360

X

42.5

5.24

1.080

5.4

51.4

7

26

К26

1.60

360

X

79.0

9.70

0.793

7.2

59.3

9

27

К27

1.60

360

В

79.0

10.65

0.760

8.1

48.3

13

28

К28

1.20

240

В

94.5

9.10

2.730

20.0

49.6

16

29

К29

1.60

360

В

87.0

6.00

0.675

8.6

50.3

19

30

К30

2.50

ISO

X

28.5

3.87

0.610

7.4

45.0

6

31

К31

2.00

180

В

11.7

10.40

2.680

9.5

55.6

6

32

К32

2.50

180

В

28.5

4.30

0.610

10.0

48.7

7

33

К33

2.00

180

В

72.0

2.02

0.630

7.0

55.2

7

34

К34

2.65

180

Б

117.0

4.98

0.452

12.0

42.4

8

35

К35

2.00

240

Б

103.0

4.00

0.930

8.4

32.1

12

36

К36

3.70

240

X

II 2.0

10.43

1.224

8.1

25.8

14

37

К37

3.40

300

В

99.0

5.53

0.765

11.8

23.6

19

38

К38

3.40

300

В

112.0

5.53

0.900

10.5

21.8

19

39

К39

6.50

300

В

144.0

10.07

1.770

9.0

23.2

22

40

К40

4.00

360

ВХ

108.0

10.07

1.350

15.0

44.9

6

41

К41

3.84

заз

ВХ

108.0

11.58

1.425

15.0

41.8-

7

42

К42

З.Э0

240

ВХ

58.5

2.48

0.656

5.2

41.4

8

43

К43

5.00

240

ВХ

108.0

11.58

1.425

15.0

41.8

9

44

К44

1.50

240

В

66.0

4.67

0.382

7.1

50.4

9

45

К45

3.30

240

X

94.5

9.55

0.531

7.0

38.7

9

46

К46

2.70

360

X

79.0

9.24

2.160

6.0

48.9

10

47

К47

3.30

240

X

87.0

5.48

0.531

7.0

36.1

12

48

К48

2.70

360

Х

79.0

13.72

2.260

8.7

50.3

13

49

К49

3.50

240

В

135.0

11.25

1.875

12.0

39.9

14

50

К50

2.15

240

В

87.0

5.28

0.768

6.7

37.9

14

51

К51

3.00

340

В

130.0

6.85

1.530

14.0

33.6

15

52

К52

2.50

зео

X

94.5

5.46

0.598

7.5

37.5

15

53

К53

2.68

S40

В

103.5

9.81

1.358

8.5

37.9

I5

54

К54

2.68

240

В

112.5

11.30

1.780

8.6

37.8

15

55

К55

3.00

200

В

94.5

6.58

1.330

12.0

32.4

16

56

К56

3.00

200

Б

87.0

6.65

1.330

12.0

39.5

15

57

К57

5.00

240

X

135.0

9.85

1.640

25.0

33.7

17

58

К58

2.50

240

ВХ

94.5

5.52

0.523

7.2

35.3

17

59

К59

2.50

240

X

63.0

5.53

0.606

7.5

45.5

17

60

К60

3.75

360

В

112.5

15.90

2.100

14.7

48.5

17

61

К61

3.50

200

В

94.5

6.75

0.903

13.2

36.3

18

62

К62

3.00

200

В

94.5

6.75

1.045

12.8

36.1

18

63

К63

3.00

200

В

94.5

6.75

1.235

13.0

34.9

18

64

К64

5.50

360

В

112.5

9.56

1.990

15.5

44.5

18

65

К65

5.00

300

В

198.0

6.53

0.804

14.0

36.6

19

66

К66

5.00

300

В

198.0

6.53

0.955

14.0

33.5

19

67

К67

4.00

240

X

94.5

7.08

1.800

10.4

37.6

19

68

К68

4.00

240

X

94.5

7.08

1.800

10.8

37.3

19

69

К69

3.00

240

X

99.0

11.4

1.370

11.2

34.9

20

70

К70

5.50

300

В

135.0

11.08

1.740

20.0

39.4

20

71

К71

3.00

300

X

90 .0

11.30

1.140

9.0

37.4

21

72

К72

7.0

300

X

180.0

11.96

1.495

16.0

37.6

22

73

К73

7.00

200

В

198.0

11.65

2.340

21.0

35.2

22

74

К74

7.00

200

В

198.0

11.65

3.650

21.0

35.4

22

75

К75

10.00

200

В

360.0

16.45

1.850

22.0

31.8

22

76

К76

10.00

200

В

360.0

16.95

2.530

22.0

32.9

24

77

К77

10.00

200

В

315.0

16.45

1.850

25.0

30.5

24

78

К78

10.00

200

В

315.0

16.95

2.530

25.0

33.4

24

79

К79

10.0

300

В

324.0

11.20

2.48

20. 0

38.2

24

80

К80

1.52

240

ВХ

54.0

7.22

0.87

4.7

44.2

9

81

К81

2.20

240

ВХ

108

8.82

1.385

7.6

34.1

15

82

К82

4.17

300

В

135

8.96

3.65

13.5

53.1

15

83

К83

3.00

240

Х

108

9.11

0.792

8.0

39.4

16

84

К84

2.50

300

В

103.5

5.58

0.524

7.9

28.3

17

85

К85

3.50

300

Х

99.0

6.23

0.508

9.0

28.1

19

86

К86

1.30

360

В

49.5

5.11

0.408

3.8

39.3

11

87

К87

1.00

300

В

29.0

5.88

0.340

5.3

40.0

13

88

К88

2.00

300

Х

23.5

3.52

0.262

4.5

33.6

20

89

К89

5.50

360

Х

144.0

9.56

1.930

15.5

43.0

18

90

К90

3.35

240

В

117.0

4.40

0.588

12.0

38.6

12

Здесь: - производительность комбайна наибольшая, т/мин;

- сопротивляемость угля резанию, Н/мм;

BCУ- вязкие свойства углей: В - вязкие; Х - хрупкие; ВХ - весьма хрупкие.

Таблица 2.

Варианты расчета

№ вариан­та

Порядковые номера комбайнов из таблицы 1

1

1

23

40

46

48

51

57

61

65

79

2

3

23

30

19

46

87

68

71

73

77

3

3

7

16

34

3S

61

84

85

72

77

4

4

8

11

26

2?

52

S9

66

73

78

5

1

8

30

42

47

49

83

88

74

79

6

2

11

41

43

87

S3

60

67

71

77

7

3

9

15

44

36

55

64

70

75

79

8

4

13

32

4S

86

50

63

69

39

79

9

1

24

83

18

14

54

63

66

72

78

10

2

5

31

80

31

32

28

29

71

78

11

3

23

12

17

20

48

56

S3

71

76

12

4

6

14

19

86

82

56

37

73

77

13

1

5

24

82

46

87

56

38

72

78

14

2

7

11

42

87

55

62

68

71

76

15

1

7

11

30

43

36

62

68

71

77

16

4

33

31

18

86

55

60

88

73

77

17

3

7

30

42

87

55

69

71

75

77

18

1

11

15

45

14

32

56

37

72

76

19

4

7

11

32

86

48

38

68

39

79

20

3

13

33

80

20

87

55

66

73

77

31

1

9

15

45

86

54

S3

29

71

77

22

4

6

12

17

21

32

63

68

39

79

23

1

23

10

48

35

81

59

66

71

77

24

3

11

30

42

27

52

64

85

69

76

25

2

11

15

44

86

50

63

68

71

78

26

1

7

11

42

87

55

62

68

71

76

27

3

23

16

26

47

53

64

S9

72

78

28

3

8

41

44

86

54

28

89

73

77

29

1

11

15

48

43

36

55

61

74

76

30

2

23

14

32

87

36

60

88

75

78

31

4

5

И

30

86

55

69

71

72

79

32

1

23

31

42

14

48

55

29

33

77

33

2

11

31

17

86

87

28

37

75

77