Обоснование метода оценки технического состояния буровых станков

• Автор: Эгамбердиев, Илхом Пулатович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Глава 1. Обоснование цели и задачи исследования
1.1. Обзор работ по надежности буровых станков
1.2. Основные тенденции совершенствования буровых станков
и требования к их техническому обслуживанию
1.3. Цель и задачи исследования
Глава 2. Влияние дйнамики процесса бурения на долговечность
опорных узлов буровых станков
2.1. Исследование процессов, приводящих к преждевременному
выходу из строя деталей буровых станков
2.2. Методы расчета работоспособности подшипниковых опор
буровых станков
2.3. Влияние характера нагружения на развитие контактной
усталости подшипниковых опор буровых станков
2.4. Влияние эксплуатационных параметров на долговечность
подшипниковых опор буровых станков
Выводы
Глава 3. Обоснование вибродиагностических методов контроля
оценки технического состояния буровых станков
3.1. Формирование виброакустического сигнала в подшипниковых опорах
при различных условиях эксплуатации буровых станков
3.2. Исследование изменения интенсивности вибраций при различных режимах работы буровых станков
3.3. Основные частоты вибрации подшипников качения буровых станков
3.4. Спектральный анализ вибрации подшипниковых опор
буровых станков
3.5. Расчет динамических характеристик опорных узлов
Выводы
Глава 4. Разработка метода вибромониторинга технического
состояния буровых станков
4.1. Прогнозирование и выбор критериев оценки технического
состояния бурового оборудования
4.2. Методика комплексной оценки вибрационного состояния
бурового станка
4.3. Прогнозирование технического состояния подшипниковых опор буровых станков по спектральным характеристикам
4.4. Рекомендации по организации технического обслуживания и
ремонта буровых станков, исходя из технического состояния
4.5. Методическое обеспечение технического обслуживания
буровых станков по их состоянию
4.5.1. Методика вибромониторинга технического состояния
буровых станков СБШ-250 МПА
4.5.2. Методика контроля качества монтажа и ремонта
буровых станков СБШ-250 МНА
4.5.3. Методика оперативного обнаружения нарушения герметизации из-за износа уплотнительных элементов
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

Актуальность работы. Актуальность работы. Горнодобывающая промышленность Республики Узбекистан — одна из ведущих отраслей, определяющая экономическое развитие страны. Сегодня Навоийский горно-металлургический комбинат (НГМК) входит в первую десятку лидирующих мировых компаний по производству золота и урана и является крупнейшим горно-металлургическим предприятием в Узбекистане. Годовая стоимость его совокупной продукции в валютном исчислении превышает 1 млрд. долларов США.
На открытых горных разработках одним из основных и весьма трудоемких производственных процессов является бурение взрывных скважин. Так, на карьере «Мурунтау» работают более 20 станков шарошечного типа. Годовой объем бурения составляет около 1 млн. погонных метров при коэффициенте крецости буримых горных пород 12—16 по шкале проф. М. М. Протодьяконова. Затраты на буровые работы составляют до 30 % всех затрат, приходящихся на 1 т полезного ископаемого.
Проведенные исследования показывают разительный разрыв между сложностью и высокой стоимостью эксплуатируемой техники и низким технологическим уровнем ее обслуживания. Такой разрыв - одна из главных прийин внеплановых остановок оборудования, длительных простоев, связанных с обнаружением и устранением причин отказов, и большими затратами на ремонтные работы, и возникновением аварийных ситуаций. Опыт наиболее технически развитых стран свидетельствует об эффективности использования компьютерных систем контроля состояния горной техники в процессе эксплуатации и прогнозирования ее ресурса.
Для оценки технического состояния буровых станков необходимо своевременно получать информацию о начале и протекании нежелательных процессов в отдельных узлах машины, т.е. нужна система слежения за изменением параметров ее функционирования. Применение вибросигналов для получения информации о состоянии буровых станков имеет ряд преимуществ: малая инерционность, доступность контроля без разборки машины, чувствительность к изменению структурных параметров, технологичность при контроле и др.
Поэтому установление взаимосвязи между техническим состоянием буровых станков и их вибрационными параметрами, для обоснования метода
оценки их технического состояния, позволяющей повысить эффективность

использования бурового оборудования, является актуальной научной задачей.

ssin P
(2.12)
где ‘P - осевая нагрузка на подшипник; z - число тела качения; р - угол контакта.
С учетом неравномерности приложения осевой нагрузки между телами качения вводится коэффициент к = 0.8. Тогда
0 = -?
. z-ksmp
В работе осевая нагрузка на подшипник ротора определена по данным фактической проходки скважин, приведенным в [25].
Результаты расчета контактных напряжений могут быть представлены в виде: Нагрузка на один шар P, H 12000
Размеры полуосей контактных площадок сг- b, мм 1,22
Максимальные напряжения в центре площадки контакта <ттж, МПа 3840
Среднее напряжение на контактной площадке crip, МПа 2560
Контактная деформация 8, мм 0,026
Помимо найденных значений контактных напряжений, обусловленных нагружениями подшипниковых опор силами, действующими при бурении, необходимо также определить контактные напряжения, которые возникают дополнительно из-за вибраций всего узла.
Добавочная динамическая нагрузка на элементы подшипника обусловлена действием сил инерции, проявляющихся в вибрирующем с угловой частотой ГУ,, узле
где М — масса опорного узла; А - амплитуда колебаний узла (А=50сШ1); юх - угловая частота вибраций узла.
В том случае, когда Б не превышает заметно величины контактных деформаций тел качения и беговых дорожек, колебательные процессы, внутри’ подшипника определяются контактной жесткостью. При увеличении зазора силы инерции вызывают виброударные процессы, что приводит к быстрому усталостному разрушению беговых дорожек.
При расчете добавочной динамической нагрузки величина статических и динамических нагрузок и возможные частоты вибраций, передаваемых, с забоя через буровую штангу на механизм вращателя взяты из монографии
О,! = М • А • cof,
(2.13)