Разработка методики диагностирования и прогнозирования технического состояния дизель-гидравлических буровых станков

• Автор: Ещеркин, Павел Васильевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ БУРОВЫХ СТАНКОВ

1.1 Предварительные замечания

1.2 Анализ технического состояния парка буровых станков ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»

1.3 Анализ применяемых схем обслуживания

1.4 Анализ современных методов функциональной диагностики технического состояния

1.5 Анализ современных методов вибрационной диагностики сложных систем

1.6 Цель и задачи исследования

1.7 Выводы
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ БУРОВЫХ СТАНКОВ
2.1 Влияние горнотехнических условий на работоспособность буровых станков
2.2 Влияние окружающей среды на параметр потока отказов буровых станков
2.3 Влияние возраста оборудования на коэффициент технического использования буровых станков
2.4 Влияние качества рабочей жидкости на параметр потока отказов буровых станков
2.5 Выводы
ГЛАВА 3 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА
БУРОВЫХ СТАНКОВ
3.1 Модель кинематического изнашивания оборудования

3.2 Построение математической модели для оценки фактического состояния бурового станка и его остаточного ресурса
3.3 Выделение тренда
3.4 Построение долгосрочного прогноза
3.5 Построение краткосрочного прогноза
3.6 Выводы
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВИБРОДИАГНОСТИКИ И
МОНИТОРИНГА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРООБОРУДОВАНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГИДРАВЛИЧЕСКИХ БУРОВЫХ СТАНКОВ
4.1 Предварительные замечания
4.2 Обоснование и выбор средств технического диагностирования
4.3 Выбор и обоснование критериев предельного состояния
4.4 Прогнозирование изменения технического состояния агрегатов дизель-гидравлического бурового станка по параметрам механических колебаний
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Развитие открытого способа добычи полезных ископаемых в настоящее время идет по пути роста производственной мощности предприятий, увеличения коэффициента вскрыши, объемов работ по экскавации, продвижения открытых разработок в отдаленные районы с суровым климатом. Удельный вес добычи угля открытым способом в стране сейчас составляет около 42%, а в Сибирском и Дальневосточном федеральных округах уже превышает 50% и, как показывает статистика, продолжает расти.
Развитие открытого способа добычи угля во многом зависит от производительности и надежности горной техники - основного звена технологического процесса. Появившееся в последние годы горное оборудование с дизель-электрическими и дизель-гидравлическими приводами рабочих органов горных машин имеют более высокие показатели надежности и производительности. На открытых горных работах одним из основных и трудоемких процессов является бурение взрывных скважин, на долю которого, по данным ОАО «УК «Кузбассразрезуголь», приходится свыше 30% финансовых и материальных затрат. Сегодня на разрезах ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» в эксплуатации находится свыше 80 буровых станков, львиную долю среди которых занимают тяжелые станки шарошечного бурения. Анализ использования фонда рабочего времени буровых станков показал, что парк бурового оборудования эксплуатируется недостаточно удовлетворительно. Коэффициент использования парка буровых станков составлял 0,57...0,65. При этом треть общего времени простоев буровых станков связано с восстановлением их работоспособного состояния, причем на долю плановых ремонтов приходится около 82% затрат времени, а на долю аварийных простоев - около 18%.
Наметившаяся в последние годы тенденция замены буровых станков с электроприводом на более производительные и совершенные буровые станки с дизель-гидравлическим приводом, зачастую оборудуемых
Параллельно с визуально-измерительным контролем может выполняться диагностический контроль оборудования бурового станка.
При обнаружении признаков трещин в несущих металлоконструкциях или сварных швах в этих местах проводится дополнительная проверка с помощью одного из дефектоскопических методов НК:
- ультразвукового контроля (УЗК);
- контроля проникающими веществами (капиллярного контроля).
Ультразвуковой контроль, основанный на способности ультразвуковых колебаний распространяться в твердых веществах на большую глубину без заметного ослабления и отражаться от границы раздела двух веществ, является наиболее надежным и простым методом дефектоскопии ответственных деталей и сварных соединений горно-транспортного оборудования. Различают 5 методов УЗК: теневой, резонансный,
импедансный, свободных колебаний и эхо-метод. Самым передовым словом техники можно считать применение УЗ фазированных решеток.
Главным достоинством УЗ фазированных решеток можно считать возможность программного формирования диаграммы направленности ультразвукового блока, включая фокусировку, точку и угол ввода. Это позволяет, применяя один и тот же ПЭП, реализовать все схемы контроля, применяемые в многоэлементных системах с линейным сканированием. Так, например, дефектоскоп Х-32 [29] имеет наглядный интерфейс и удобен в работе, а многочисленные функции, реализованные в нем, облегчают и оптимизируют процесс контроля:
- наличие 32 активных элементов обеспечивает получение высокой пространственной разрешающей способности, что позволяет получать распределения и точные размеры дефектов;
- формирование ультразвуковых пучков под более чем 2 ООО углами для получения максимальной зоны контроля и разрешающей способности;
- использование до 128 элементов позволяет осуществлять мультиплексирование (линейное сканирование);