В современных условиях развития промышленности и экономики страны проблема повышения надежности машин становится одной из главнейших задач. В случае успешного решения этой проблемы за счет улучшения машин и сооружений, в том числе и повышения их надежности можно будет добиться огромного экономического эффекта во всех отраслях народного хозяйства.
Действительно, значение проблемы надёжности и качества в условиях развивающихся рыночных отношений в стране трудно переоценить. Низкий уровень качества отечественной техники и невысокая надёжность делают её абсолютно неконкурентоспособной как на внутреннем, так и на внешнем рынках сбыта. Исследования экономистов в развитых европейских странах показывают, что определяющим условием для долгосрочного завоевания рынков сбыта и получения больших доходов является более совершенное качество товара, включающее в себя и высокую надежность, а не низкие цены на него. Качество, а не объем выпускаемой продукции, станет задачей номер один на ближайшие десятилетия для нашей страны, иначе, в противном случае, мы рискуем лишиться своей производственной, а затем и технической базы и, в конечном итоге, будем иметь низкий уровень жизни. Следовательно, на современном этапе развития нашего общества, в том числе и отраслей промышленности, повышение надежности и качества машин и сооружений является одним из наиболее эффективных социально-экономических направлений развития науки и техники.
Вклад науки в проблему повышения надежности машин состоит в создании научно-технических основ решения этой проблемы, а также разработки общей методологии обеспечения надежности сложных механических систем. При этом из всех этих направлений наиболее важное значение имеет разработка физической теории надежности механических систем.
Такая теория должна позволить прогнозировать характеристики надежности машин на стадии проектирования с учетом уровня технологий, материалов, методов оценки предельного их состояния, а также позволять учитывать изменения этих характеристик во времени и на основе этого не только предсказывать вероятность наступления отказов, но и определять пути их предупреждения.
В настоящее время наиболее существенные результаты получены в области применения математической теории надежности в основном только в радиотехнике. Для решения же выше отмеченной проблемы потребуется принципиально новый подход к построению теории надежности, которая может быть разработана лишь при хорошем взаимодействии специалистов в области теории надежности, математики, материаловедения, механики и других наук, чего, к сожалению, в настоящее время не наблюдается.
Традиционные пути повышения надежности механических систем по прежнему лежат в исключении усталостных разрушений, снижении динамической напряженности систем, прежде всего применительно к сельскохозяйственным машинам, разработке совершенных способов сварки, поверхностном упрочнении, создании новых износостойких материалов, а также прогрессивных методов изготовления и восстановления изношенных деталей.
Однако, решение этих задач в целом ряде случаев затрудняется отсутствием информации о физических причинах выхода из строя техники, а также терминологическими трудностями. Об экономической значимости проблемы надежности и качества для всего народнохозяйственного комплекса страны также говорят следующие факты. Так, на поддержание машин в работоспособном состоянии путем устранения отказов, ежегодно тратится около 30% от их первоначальной стоимости. Особенно низка надежность зерноуборочных комбайнов. Так, например, “КОЛОС” имеет среднюю наработку на отказ 5,7, а “НИВА” 8,7 моточасов и, как следствие, потери до 50% рабочего времени, при этом расход запчастей превышает годовые нормативы в 2-4 раза. Надежность отечественных универсальных пропашных тракторов тоже весьма низка. Например, при испытаниях трактора Djon Dir HR-50 его средняя наработка на отказ была в 3,5 раза выше, чем у трактора МТЗ-80.
Основными причинами низкой долговечности отечественной сельскохозяйственной и другой техники (как свидетельствуют статистические данные) является низкое качество материалов, недостаточное использование прогрессивных технологий, низкое качество сборок и регулировок техники и др.

При разработке выемок, постоянного поперечного сечения и большой протяжённости наиболее эффективны многоковшовые экскаваторы – землеройные машины непрерывного действия.
В строительстве наибольшее распространение получили многоковшовые экскаваторы продольного копания, которые применяют для разработки траншей при устройстве инженерных коммуникаций с глубиной прокладки до 3,5 м.
В силу конструктивных особенностей многоковшовых экскаваторов дно разрабатываемой выемки повторяет продольный профиль поверхности, по которой движется экскаватор. Для получения траншеи с заданным уклоном требуется регулирование заглубления рабочего органа в зависимости от изменения отметок дневной поверхности по трассе прокладки коммуникаций.
Землеройно-транспортные машины целесообразно применять при планировке площадок и разработке выемок с укладкой грунта в насыпь. Наиболее эффективны для этих целей скреперы и бульдозеры, которые могут также применяться при разработке траншей и неглубоких котлованов простой конфигурации.
Скреперы применяют, как правило, при планировке площадок и возведения земляного полотна дорог. Технологические возможности скрепера определяются вместимостью ковша и типом ходовой части оборудования.
В производстве работ применяют схемы движения скрепера по эллипсу, восьмеркой, зигзагом, спирально и поперечно-челночно. Схему движения выбирают в зависимости от размера и геометрических параметров земляного сооружения или планируемой площадки. Оптимальной является схема, обеспечивающая высокую производительность и движение без резких поворотов.
Движение скрепера по эллипсу чаще используется при планировке площадок, по восьмёрке – для возведения сооружений и при планировке из двухсторонних выемок, по схеме «зигзаг» - при устройстве траншей и насыпей большой протяженности, по поперечно-челночной – при возведении невысоких насыпей из двухсторонних резервов и разработке неглубоких котлованов.
Повысить производительность скрепера можно, используя на участке набора тракторы-толкачи, что обеспечивает загрузку ковша с «шапкой» и сокращение времени набора грунта.
Бульдозеры применяют для разработки грунта и перемещения его на расстояние до 100 м, для разравнивания грунта в насыпях и отвалах, снятия растительного слоя и т.д.
В зависимости от вида возводимого земляного сооружения и дальности перемещения грунта схема движения бульдозера в процессе работы может быть челночная, поперечно-челночная, по эллипсу, спирали и т.д. Разработка грунта осуществляется послойно при небольшой площади выемки или поярусно-траншейным способом. Резание грунта в забое производится стружкой клиновидной или гребенчатой формы.
В связи с конструктивными особенностями рабочего оборудования бульдозера потери грунта при перемещении прямо пропорциональны дальности транспортирования. Это существенно снижает производительность при дальности более 50 м. Для повышения производительности используют используют разработку грунта с движением машины под уклон, с промежуточными валками, траншейно-полосную и поярусно-траншейную схемы разработки, групповую работу бульдозеров с движением

При объёмах земляных работ 10-250 тыс м3 целесообразно использовать самоходные скреперы вместимостью 8 м3, крупных линейно-протяжённых сооружений с объёмом более 200 тыс м3 на 1 км – скреперы вместимостью 10-15 м3, насыпей земляного дорожного полотна высотой до 1.ю5 м – прицепные скреперы вместимостью 10м3, а при высоте свыше 1,5 м – 15 м3.
Разработка выемок или карьеров при строительстве дорог с перемещением грунта на расстояние до 500 м и объёме работ до 80 тыс м3 рациональна прицепными скреперами вместимостью 10 м3, а при перемещении грунта свыше 500 м и том же объёме работ – самоходными скреперами 10 м3.
Особенности технологического цикла. Полный рабочий цикл скрепера включает набор грунта, его транспортирование, разгрузку ковша, обратный порожний ход.
Набор грунта характеризуется толщиной срезаемой стружки и длиной пути набора. Толщина срезаемой стружки зависит от типа разрабатываемого грунта и силы тяги.
Наиболее распространён способ наполнения ковша стружкой переменного сечения, начиная от возможно толстой с постепенным уменьшением её к концу пути набора. Это обеспечивает постоянную загрузку двигателей скрепера и толкача в течение всего набора. Такой способ особенно эффективен при работе на связных грунтах.
На планировочных работах ковш заполняют стружкой постоянной толщины.
Лучшее заполнение ковша обеспечивается при разработке грунтов влажностью до 25%. Чрезмерно сухие грунты надо предварительно доувлажнять. Тяжёлые грунты 3 и 4 групп перед началом разработки рыхлят продольными полосами бульдозерами-рыхлителями параллельными проходами со сдвигом, равным заданному измельчению грунта. Чрезмерное его измельчение нежелательно, так как оно способствует образованию призмы волочения и ухудшает заполнение ковша. Рыхлить грунт рекомендуют на комья размером 10-15 см. Наибольший размер комьев разрыхленного грунта не должен превышать 2/3 глубина резания скрепера. Объём разрыхленного грунта не должен превышать полусменную норму работающих скреперов, чтобы он не пересыхал.