Обеспечение безаварийной эксплуатации несущих элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов на основе диагностики их технического состояния

• Автор: Менчугин, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА
1Л 1.

1.6 1.
ГЛАВА

ГЛАВА
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСКАВАТОРНОГО ПАРКА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ КУЗ- 13 БАССА
Взаимосвязь сигналов акустической эмиссии с напряженно-деформированным состоянием

Анализ состояния шагающих экскаваторов по ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»
Анализ простоев шагающих экскаваторов по ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»
Анализ систем технического обслуживания и ремонта _ ^ горного оборудования
Анализ деградационных процессов разрушений элементов металлоконструкций экскаваторов — драглай- 25 нов и виды их предельных состояний
Анализ методов неразрушающего контроля, используемых для диагностирования технического состоя- 26 ния
Особенности проведения акустико-эмиссионного ,
контроля элементов шагающих экскаваторов
Цель и задачи исследования
ПРЕДПОСЫЛКИ К ПРОВЕДЕНИЮ АКУСТИКОЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ЭКС- 38 КАВАЦИИ
Многоцикловая усталость, развитие усталостных

трещин

Определение характерных зон повышенной активности в металлоконструкциях экскаваторов-драглайнов
Выводы
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОВЕДЕНИЮ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПАСНОСТИ ВЫЯВЛЕННЫХ ДЕ-ФЕКТОВ
^ ^ Подготовка к проведению испытаний и регистрация ^
результатов контроля
Моделирование напряженно-деформированного со-
3.2 стояния для определения усилий в элементах метал-
локонструкций
Разработка способов построения маски «бездефектно- _.
3.3 о

2 д Разработка классификации источников повышенной ^
активности акустической эмиссии
3.5 Выводы
ГЛАВА

Приложение 1 Приложение
Приложение
Приложение
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ДАЛЬНЕЙШЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Порядок обработки результатов контроля
Виды выявляемых дефектов в элементах металлоконструкций
Оценка возможности дальнейшей эксплуатации металлоконструкций при наличии дефектов эксплуатации
Выводы
Заключение
Библиографический список
Результаты калибровки преобразователей акустической эмиссии
Результаты калибровки тензодатчиков в лабораторных условиях
Технология проведения испытаний несущих элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов с сопровождением испытаний методом акустической эмиссии
Технологические карты проведения ремонтных работ по устранению основных видов дефектов в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов

ВВЕДЕНИЕ
Развитие открытого способа добычи полезных ископаемых в настоящее время идет по пути роста производственной мощности предприятий, увеличения коэффициента вскрыши, объемов работ по экскавации. Удельный вес добычи угля открытым способом в стране сейчас составляет около 68% и, в дальнейшем, должен расти. Все это создает благоприятные условия для использования высокопроизводительного оборудования, при этом тяжелые условия работы экскаваторов, связанные со сложностью горно-геологических условий, знакопеременными и ударными нагрузками, износом оборудования, отсутствием квалифицированного обслуживающего персонала приводят к снижению надежности эксплуатации и повышению трудоемкости ремонтновосстановительных работ.
Необходимость повышения эффективности и качества эксплуатации оборудования, в частности одноковшовых экскаваторов-драглайнов, обуславливается как поточным характером производства, где одноковшовые экскаваторы в большинстве случаев являются ведущим звеном всего технологического комплекса, так и низкой надежностью и малыми сроками службы деталей и узлов, что вызывает неоправданно большие трудовые и материальные затраты на ремонты. На сегодняшний день затраты на ремонт оборудования, являющегося самым трудоемким вспомогательным процессом, составляют около трети всех затрат на добычу полезного ископаемого, при этом около 75% выполненных ремонтных работ повторяются в течение календарного года, а оставшиеся 25% - в течение последующих 3-х лет.
Одним из направлений развития существующей на предприятиях горнодобывающей отрасли системы планово-предупредительных ремонтов является система обслуживания и ремонтов оборудования по фактическому техническому состоянию, определяемому методами неразрушающего контроля и диагностики. Этому способствует высокий уровень развития электронно-вычислительной техники, дающий возможность создания компактных мобильных систем диагностики и мониторинга состояния оборудования.

соударение и трение являются чисто упругими процессами, то рождаемые ими сигналы нельзя отнести к АЭ, так как не происходит перестройки структуры материала в районах контактов. Однако характерный вид усталостного излома свидетельствует о наличии там локальных пластических деформаций от трения. Таким образом, совокупный акустический сигнал от соприкосновения берегов усталостной трещины является смесью АЭ и акустических шумов от динамических упругих соударений берегов. В связи с этим рассматриваемые сигналы можно отнести к АЭ. Сигналы от трения берегов трещины могут локализоваться как на участке разгрузки (вход шероховатостей берегов в «зацепление»), так и на участке нагрузки (выход из «зацепления»).
Составляющие АЭ, вызванные описанными процессами, имеют разную информативность. Однако в практике производится их суммирование ввиду одновременного протекания процессов и особенностей аппаратуры.
Если регистрировать только составляющие АЭ от пластической деформации и скачков трещины можно отметить две их основные особенности. Во-первых, в отдельных циклах сигналы отсутствуют (при заданном пороге чувствительности аппаратуры) и, таким образом, все циклы нагружения можно разделить на активные (с сигналами АЭ) и пассивные (без них). Во-вторых, в активных циклах могут возникать как единичные импульсы, так и пачки (цуги) импульсов. Эти особенности отражают неравномерность развития усталостной трещины и возможность нескольких ее скачков в одном цикле в районе максимума нагрузки. Наиболее полную информацию от усталостной трещины можно получить, измеряя параметры АЭ в процессе нагружения объекта в течение большого числа циклов (проведение мониторинга).
Определенную проблему проведения акустико-эмиссионного контроля элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов представляет повышенная шумность, связанная с динамическим режимом работы. Виды шумов динамического оборудования можно разделить на две группы:
- первая группа — это шумы, связанные с работой узлов и агрегатов: вибрация, ударные воздействия, механическое трение узлов;