Обоснование рациональной структуры и параметров адаптивной системы технического обслуживания и ремонта погрузочно-доставочных машин

• Автор: Григорьев, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 98 с. : ил

Оглавление
Ведение
1. Анализ состояния проблемы
1.1. Анализ условий эксплуатации самоходного оборудования
1.2 Анализ применяемых систем технического обслуживания и ремонта самоходного оборудования
1.3 Анализ адаптивной системы технического обслуживания и ремонта самоходного оборудования
1.4 Выбор направления и методов оптимизации структуры технического обслуживания и ремонта самоходного оборудования
1.5 Цель, задачи и методика исследований
2. Разработка математической модели динамики изменения показателей надёжности погрузочно-доставочных машин в зависимости от горнотехнических условий
2.1 Методика сбора данных по надёжности и условиям эксплуатации погрузочно-доставочных машин
2.2. Анализ интенсивности расходования ресурса элементов машины в различных режимах работы
2.3. Математическая модель динамики изменения
интенсивности расходования ресурса элементами машины от эксплуатационной нагруженности
2.4 Анализ математической модели
2.5 Выводы по главе
3. Моделирование процесса расходования ресурса элементов погрузочно-доставочных машин
3.1 Формирование исходного массива данных по надёжности и условиям эксплуатации машин
3.2 Разработка программы моделирования расходования ресурса элементов машины
3.3 Моделирование процесса расходования ресурса элементами погрузочно-доставочной машины
3.4 Анализ результатов моделирования
3.5 Выводы по главе
4. Рекомендации по оптимизации параметров и структуры адаптивной системы ТО и Р ПДМ
4.1 Определение параметров адаптивной системы ТО и Р ПДМ
4.2 Определение оптимальной структуры адаптивной системы ТО и Р ПДМ
4.3 Рекомендации по диагностированию погрузочно-доставочных машин
4.4- Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение 1. Техническая характеристика
погрузочно-доставочных машин ТО1Ю-400Е ^ Приложение 2. Окна программы прогнозирования
ресурса элементов ПДМ
Приложение 3. Акт о выполненных экспериментальных работах

Введение
Одним из направлений технического перевооружения подземных рудников в последние 25-30 лет является применение самоходного оборудования. Сложность конструкций, высокая стоимость и жёсткие требования к надёжности самоходных машин создают ситуацию, когда задача повышения эффективности их использования является весьма актуальной.
В первоначальный период применения самоходного оборудования (Джезказганский ГМК, Казахстан) решался комплекс вопросов по созданию новой системы его технической эксплуатации — обслуживания и ремонта. Была разработана новая структура ремонтной службы, созданы или приспособлены для подземных условий стационарные ремонтные площадки и пункты, мобильные ремонтные средства, происходила специализация ремонтного персонала, решались вопросы внедрения агрегатно-узлового метода ремонта и снабжения запасными частями, разрабатывалась ремонтная документация. Впоследствии основные положения этой системы были реализованы при внедрении самоходного оборудования на рудниках чёрной металлургии, горнохимического сырья, урановой промышленности и др.
В настоящее время на горных предприятиях сложились схожие по структуре, применяемым ремонтным средствам и функциональным связям системы ремонта самоходного оборудования.
Опыт эксплуатации самоходного оборудования на рудниках бывшего СССР показывает, что простои машин и значительная величина параметра потока отказов их элементов являются, в основном, следствием несовершенства ремонтных служб. Кроме того, малая эффективность функционирования ремонтных служб приводит к большим трудовым и материальным затратам на поддержание оборудования в работоспособном состоянии.
Техническое состояние машины зависит от всего комплекса влияющих факторов со стороны человека и среды, которые носят вероятностный характер. Таким образом, система технического обслуживания и ремонта, которая
направлена на предупреждение преждевременного износа деталей и узлов и повышение надёжности оборудования, должна быть адаптирована к имеющимся условиям эксплуатации.
В связи с этим назрела потребность в разработке системы обслуживания и ремонта, которая соответствовала бы развивающимся во времени средствам механизации горных работ и учитывала особенности эксплуатации самоходного оборудования в подземных условиях. Такая система была создана в бывшем Казахском политехническом институте, ныне Национальном техническом университете Казахстана (КазНТУ), и получила название адаптивной, способной приспосабливаться к изменяющимся условиям эксплуатации. Планирование технических обслуживании и ремонтов в этой системе основано на обработанной ЭВМ информации по действительному ресурсу элементов машин, установленных с помощью ЭВМ групп стойкости сборочных единиц и агрегатов, оптимизации объёмов и сроков проведения
м лти
ремонтов с оценкой фактического состояния У средствами технической диагностики.
Однако разработанная КазНТУ адаптивная система технического обслуживания и ремонта имеет ряд недостатков. Во-первых, ей присущи структурная сложность, необходимость привлечения значительного числа высококвалифицированных специалистов, она требует больших материальных затрат и организационных преобразований при внедрении её на горном предприятии. Во-вторых, необходимость учета влияния ряда горнотехнических условий эксплуатации на долговечность и безотказность самоходного оборудования требует выбора соответствующего критерия, который позволит определять потребную периодичность проведения технического обслуживания и ремонта (ТО и Р). Особенно актуально это требование для системы ТО и Р погрузочно-доставочных машин, так как совмещение операций погрузки и доставки горной массы определяет увеличение числа горнотехнических факторов, влияющих на их надёжность. В-
предельных состояний, связанных с чрезмерным износом трущихся деталей и поверхностей, находящихся в контакте с рабочей или окружающей средой [5].
Существуют четыре основных способа оценки ресурса машин[26]:
1) расчёт деталей по допустимым напряжениям, которые сопоставляются с фактическими и эквивалентными напряжениями, определяющими время усталостного (изгибного, контактного, ударного и термического), хрупкого или износного разрушения;
2) вероятностные, статистические методы теории надёжности, применяемые для прогнозирования ресурса машины, механизма;
3) расчёт нагрузок (ресурса) по эквивалентным схемам, когда привод, механизм, машину представляют в виде последовательно или параллельно соединённых моментов инерции, жесткости, диссипативных потерь энергии, эквивалентных по динамическим свойствам фактическим значениям этих параметров машины;
4) энергетический метод, основанный на постулате, что вся энергия, теряемая в элементах машины, участвует в их разрушении, а каждая машина (деталь) может рассеять в своих элементах определённое постоянное количество энергии до наступления предельного состояния наиболее слабого звена.
Постоянно развиваются комбинированные методы расчёта ресурса машин и механизмов. При прочностном методе расчёта числа циклов нагружения до наступления предельного состояния детали используют данные вероятностного, статистического метода прогнозирования (определения) допустимых напряжений в деталях. Энергетическим методом прогнозируют ресурс машин по статистическим данным в зависимости времени работы их приводов до наступления предельного состояния от величины и характера нагрузки.
Ресурс машин, испытывающих случайные динамические нагрузки на входе (на исполнительном органе) и имеющих нестационарную передаточную