Научный электронный журнал КубГАУ . № 02(10), 2005

УДК 626.824

ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ  ЗАТВОРОВ И ПОДПОРНО-ПЕРЕГОРАЖИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Свистунов Ю.А. – д. т. н., профессор

Луговой А. А. – ст. преподаватель

Кубанский государственный аграрный университет

В статье приведены критерии оценки технической сути новых инженерных решений с помощью генеральных определительных таблиц на основе опроса экспертов и результаты обработки полученных данных.

Для составления прогноза значимости технического решения и получения критериев его сравнения с аналогами необходимо преобразовать заложенные в конструкцию технические идеи в количественные характеристики. Цель такого преобразования - оценка технической сути нового инженерного решения. Осуществляется оно с помощью генеральных определительных таблиц (ГОТ), обобщающих технические требования к прогнозируемым устройствам.

Критерием оценки является коэффициент полноты изобретения Г, характеризующий вероятность внедрения в производство и потенциальный технический уровень прогнозируемого объекта:

,                                                                      (1)

где     q – фактическая сумма  оценок, получаемая в результате

сопоставления технического решения и ГОТ;

 – максимально возможная сумма оценок.

Резерв дальнейшего усовершенствования изобретения определяется числом d, дополняющим коэффициент полноты Г до единицы:

d = 1 - Г .                                                                       (2)

Прогнозирование по непараметрическим источникам заключает­ся в составлении ГОТ, сопоставлении с ней технических решений и расчете на этой основе коэффициента полноты изобретений. Таблица составляется  в следующей последовательности [1]:

1) намечается состав характеристик с последующими проверкой и ранжированием;

2) определяется число характеристик в соответствии с точностью прогнозирования;

3) нормируются веса характеристик с использованием данных опроса экспертов;

4) нормируются веса позиций, входящих в состав характеристик.

Данный способ успешно применён, например, для сравнения целого ряда конструкций, содержащих водонаполняемые оболочки,  в  работах В. А. Волосухина и Ю. А.  Свистунова

В настоящей работе оценивались технические средства реализации процесса водораспределения на каналах-оросителях систем с использованием многоопорной дождевальной электрифицированной машины фронтального действия (МДЭФ) "Кубань". В качестве основного принят следующий состав характеристик.

Следует отметить, что расчет экономической эффективности применения конструкций имеет самостоятельную ценность и определяет в большей степени вероятность внедрения. Однако результаты такого расчета зависят от изменения конъюнктуры рынка, соотношения цен на конструкционные материалы, величины эксплуатационных затрат. Предлагаемая методика существенно расширяет диапазон оценки технических средств и дополняет экономический анализ.

Оценка весов характеристик производилась на основе опроса экспертов, по результатам которого построена ГОТ для прогнозирования перспективности водовыпусков-авторегуляторов уровня, подключаемых к закрытой сети, и для подпорно-перегораживающих устройств, устанавливаемых на каналах-оросителях.

В таблице 1 приведены ранжированные характеристики. Эксперты практически единогласно отдали предпочтение простым и надежным устройствам, удобным в эксплуатации.

Позиции включенные в состав характеристик являются универсальными  как для подпорно-перегораживающих устройств (ППУ), так и для водовыпусков. Исключение составляют функциональные возможности технического решения, различные для подпорных и водовыпускных сооружений. Изменением меньшей части компонент таблицу легко преобразовать для анализа любых типов гидросооружений.

Наибольшее распространение получили ГОТ в которых формулирование позиций производится в нарастающем смысловом отображении так, что последующая позиция включает смысл предыдущей. Как это выполнено  для характеристики  "Инженерно-техническая сущность изобретения". Вес каждой подцели и шаг прироста веса каждой последующей позиции принимаются при этом равными.

          С целью более точного расчета коэффициента полноты изобретения позиции характеристик  выбраны взаимонезависимыми, и для каждой из них с помощью экспертов определен оценочный вес. Уравнение (1) примет вид:

 ,                                                              (3)

где    – суммарный вес позиций ГОТ, которым удовлетворяет рассматриваемое техническое решение;

  – суммарный вес характеристик.

Опрос экспертов (самая трудоемкая часть работы) производился в два этапа. На первом – выявлялись пять наиболее значимых составляющих  для каждой характеристики, на втором – определялись веса избранных составляющих.

          Результаты опроса экспертов прошли статистическую обработку, цель которой заключалась в определении средних весов характеристик и позиций. Определялась также значимость различий между ними – по критерию Вилкоксона [2] – способом, свободным от параметров. Критическое значение полного числа инверсий определялось по формуле:

 ,                                                             (4)

где     – принято для меры надежности ;

          n – количество значений для одной из выборок, принятое равным в обеих выборках.

          В случаях, когда нулевая гипотеза не отвергается, веса сравнивавшихся позиций приняты равными среднему арифметическому их значений.

          Результаты обработки полученных данных сведены в генеральную определительную таблицу оценки перспективности конструкций затворов-водовыпусков  из закрытой сети и подпорно-перегораживающих устройств, разработанных для оросителей с применением МДЭФ "Кубань" (табл. 2).

Таблица 2 – Генеральная определительная таблица оценки перспективности конструкций водовыпусков из закрытой сети и ППУ для оросителей МДЭФ "Кубань"

Для перевода вычисленных коэффициентов полноты изобретения в семантические оценки применена таблица оценки эффективности технических решений (табл. 3).

Таблица 3 – Оценка эффективности технических решений

С использованием рассмотренной методики оценки вероятности внедрения в производство технического решения по его уровню, выполнены расчеты по прогнозированию  разработанных авторегуляторов-водовыпусков из закрытой   оросительной сети и подпорно-перегораживающих устройств, для оросителей МДЭФ "Кубань".

Результаты прогнозирования эффективности разработанных конструкций приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Результаты прогнозирования эффективности разработанных технических решений

Анализ результатов прогнозирования показывает, что наиболее перспективными являются затвор клапанный противогидроударный (а. с. № 1665345) и подпорно-перегораживающее устройство с пневмонагнетательным механизмом (а. с. № 1445638). Указанные конструкции приняты к дальнейшей разработке.

Список литературы

1. Гмашинский В. Г., Слиорет Г. И. Теория инженерного прогнозирования. – М.: Наука, 1973. – 304 с.

2. Урбах В. Ю.  Биометрические методы. – М.: Наука, 1964. – 415 с.

Научный электронный журнал КубГАУ . № 02(10), 2005