Báo cáo khoa học: "Nâng cao hiệu quả sử dụng máy xây dựng bằng việc bảo toàn độ tin cậy của máy trong quá trình khai thác" doc

Nâng cao hiệu quả sử dụng máy xây dựng
bằng việc bảo ton độ tin cậy của máy
trong quá trình khai thác


ThS. vũ minh đức
Bộ môn Máy xây dựng - Xếp dỡ
Khoa Cơ khí - Trờng Đại học GTVT

Tóm tắt: Bi báo trình by những cơ sở khoa học xác định hiệu quả sử dụng Máy xây
dựng (MXD) trên cơ sở bảo ton độ tin cậy của máy trong quá trình khai thác.
Summary: The paper presents scientific basis to determine operational efficiency of
building machinery by ensuring their reliability during operation.
i. đặt vấn đề
Trong quá trình khai thác MXD hiệu quả
sử dụng máy có ý nghĩa rất quan trọng đối với
các đơn vị thi công. Trong số các yếu tố liên
quan đến hiệu quả sử dụng máy là bảo toàn
độ tin cậy của máy thông qua các biện pháp
chăm sóc kỹ thuật định kỳ có tính phòng
ngừa. Trong điều kiện khai thác ở Việt Nam,
với đặc điểm thời tiết và khí hậu nhiệt đới thì
vấn đề bảo đảm chế độ khai thác hợp lý và
quá trình chăm sóc kỹ thuật máy một cách
khoa học là một điều rất đáng đợc quan tâm.
ii. nội dung
Trong thực tế, độ tin cậy của MXD không
những chịu ảnh hởng của các điều kiện khai
thác mà còn của các biện pháp chăm sóc kỹ
thuật. Một chiếc MXD bất kỳ đợc coi là một

đối tợng sửa chữa, vì vậy chu kỳ hoạt động
của máy ở trạng thái hoàn hảo sẽ xen kẽ luân
phiên với thời gian máy nằm chờ sửa chữa và
bảo dỡng. Tất cả các chỉ tiêu của độ tin cậy
hoạt động của máy đều thuộc các đại lợng
ngẫu nhiên và chúng cũng phụ thuộc vào
nhiều yếu tố ngẫu nhiên tác dụng trong quá
trình khai thác. Các yếu tố đó bao gồm: chất
lợng chế tạo máy, đặc điểm của ngoại lực
tác dụng, tổ chức khai thác máy, tác động của
thời tiết và khí hậu, trình độ ngời lái máy, chu
kỳ và chất lợng bảo dỡng kỹ thuật.
Giả sử trong một khoảng thời gian khai
thác t, máy làm ra đợc một khoản lợi nhuận
D
t
là:
D
t
= C. q
g
.t
hay D
t
= d
g
.t (1)
trong đó:
C - Giá thành trung bình của một đơn vị
sản phẩm do máy làm ra (đ/m

3
, đ/tấn, đ/m
2
,
v.v).
q
g
- Năng suất bình quân tính theo giờ
làm việc của máy (m
3
/h, đ/h, m
2
/h, v.v).
d
g
- Mức lợi nhuận trung bình tính theo
giờ khai thác của máy, đ/h.
Tơng tự nh vậy, sau thời gian phục vụ
t
p
máy làm ra đợc một lợi nhuận D
tp
:
D
tp
= d
g
.t
p
(2)

Thông thờng, sau một khoảng thời gian
hoạt động t
i
, máy cần phải đa vào sửa chữa
với thời gian t
s
, với chi phí sửa chữa là C
si
và
với một khoảng lợi nhuận mất đi (do máy phải
nằm chờ sửa chữa không khai thác đợc) là
C
li
. Nh vậy, tổng hao tổn sẽ là D:
D = C
si
+ C
li
(3)
Lúc đó, chỉ tiêu về chất lợng khai thác
của máy sau khoảng thời gian phục vụ t
p
là:
D
c
= D
tp
- D
hoặc D

c
= d
g
. t
p
- (4)

=
+
m
1i
lisi
)CC(
trong đó: m - Số lần máy bị hỏng cần phải sửa
chữa.
Nh vậy, số lần xẩy ra hỏng hóc càng
nhiều và thời gian máy nằm chờ sửa chữa
càng lớn thì lợi nhuận khai thác do máy đa lại
càng giảm.
Trên cơ sở đó, tất cả các loại MXD có thể
đợc phân chia thành 3 nhóm.
a. Nhóm thứ nhất: Bao gồm những máy
đợc khai thác đến trạng thái giới hạn ở chế độ
làm việc gián đoạn, trong đó chu kỳ sử dụng
máy có thể nhỏ hơn hoặc trùng với chu kỳ giãn
cách làm việc của máy (các loại máy nâng, cần
trục loại nhỏ v.v). Đối với nhóm máy này
hỏng hóc của chúng chỉ dẫn tới chi phí sửa
chữa C
si

, còn lợi nhuận khai thác máy sẽ không
bị hao tổn. Lúc đó biểu thức (4) đối với nhóm
máy này có thể đợc biểu thị nh sau:
D
c
= d
g
. t
i
- (5)

=
m
1i
si
C
Chi phí tổng cộng cho sửa chữa máy là
một chỉ tiêu tổng hợp của độ tin cậy đặc trng
cho tính hợp lý sửa chửa và độ bền của máy:
(6)
s
m
1i
si
CC =

=
Nh vậy, đối với nhóm máy này các chỉ
tiêu về độ tin cậy bao gồm: tuổi thọ T
t

(tổng số
giờ máy làm việc đến trạng thái giới hạn); sản
lợng khai thác đến lúc máy hỏng T
0
(số giờ
máy làm việc trung bình giữa các lần hỏng
hóc trong thời kỳ khai thác) và chi phí sửa
chữa tổng cộng C
s
.
b. Nhóm thứ hai: Bao gồm các loại MXD
đợc khai thác ở chế độ hoạt động liên tục
(các thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng), lúc
này việc sửa chữa máy cần đợc tiến hành
trong thời gian rất ngắn để sao cho mức hao
tổn do phải ngừng máy không đợc vợt quá
một giá trị quy định.
Từ cơ sở phân tích trên đây, trị số


trong biểu thức (4) có thể bỏ qua, lúc đó ta có:
=
m
1i
si
C
(7)

==
=

m
1i
li
m
1i
igtp
CtdD
Số hạng thứ nhất của biểu thức (7) giúp
ta xác định đợc tuổi thọ của máy và xác định
sản lợng khai thác đến lúc hỏng, còn số
hạng thứ hai có thể đợc biểu thị nh sau:
= d

=
m
1i
li
C
g
. T
Kpi
(8)
trong đó: T
Kpi
- Là thời gian cần thiết để khắc
phục hỏng hóc thứ i.
Đối với máy thuộc nhóm thứ hai này,
trong thời kỳ khai thác ngoài việc sửa chữa
theo kế hoạch còn có sửa chữa đột xuất. Do
vậy, đại lợng C

li
sẽ đợc phân chia thành hai
thành phần:
C
li
= C
li
+ C
li

hay (9)
(








+=

=

=
m
1i
KpiKpig
m
1i

li
TTdC
)
trong đó:
C
li
và T
Kpi
- Tơng ứng là hao tổn do
ngừng máy và thời gian ngừng máy để sửa
chữa theo kế hoạch.
C
li
và T
Kpi
- Tơng ứng là hao tổn do
ngừng máy và thời gian ngừng máy để sửa
chữa đột xuất.

Nh vậy, đối với các loại máy thuộc
nhóm thứ hai, các chỉ tiêu về độ tin cậy bao
gồm: Tuổi thọ T
t
, sản lợng khai thác đến lúc
hỏng T
0
và thời gian trung bình khắc phục
hỏng hóc T
kp
.

c. Nhóm thứ ba: Bao gồm các loại máy
đợc khai thác đến trạng thái giới hạn ở chế
độ làm việc gián đoạn, nhng trong đó chu kỳ
sử dụng thờng vợt quá chu kỳ giãn cách
làm việc (các loại máy làm đất). Yếu tố đặc
trng để đánh giá sự ảnh hởng do hỏng hóc
của các máy nhóm này là những hỏng hóc đột
xuất và thời gian bắt buộc máy nằm chờ sửa
chữa.
Nh vậy, đối với nhóm máy thứ ba thì các
chỉ tiêu của độ tin cậy bao gồm: Tuổi thọ T
t
,
sản lợng khai thác đến lúc hỏng T
o
, chi phí
tổng cộng cho sửa chữa C
S
và thời gian trung
bình để khắc phục các hỏng hóc đột xuất.
III. Kết luận
Trên cơ sở của phơng pháp luận nêu
trên, chúng ta thấy rằng để tăng hiệu quả sử
dụng MXD cần phải tuân thủ một cơ sở khoa
học cho việc lựa chọn chế độ làm việc của
máy hợp lý và chế độ phục vụ kỹ thuật phù
hợp với từng loại máy để làm tăng độ tin cậy
và giảm chi phí phát sinh.
Tài liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Đăng Điệm. Sửa chữa máy xây dựng và

thiết kế xởng. Nhà xuất bản GTVT. Hà Nội,
2003.
[2]. Nguyễn Đăng Điệm. Tổ chức tối u công tác
sửa chữa máy thi công xếp dỡ. Tài liệu giảng
dạy cao học. Hà Nội, 2004.
[3]. Romanhuc G.D. Tổ chức khai thác kỹ thuật và
sửa chữa máy làm đờng. Trờng đại học
MADI. Matxcơva, 1998 (Bản tiếng Nga).
[4]. Polianxki C.K. Khai thác kỹ thuật máy trong xây
dựng. Nhà xuất bản Budivelnhic Kiep, 1984
(Bản tiếng Nga)