Обоснование рациональной структуры и параметров адаптивной системы технического обслуживания и ремонта погрузочно-доставочных машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.06, кандидат технических наук Григорьев, Евгений Александрович

• Григорьев, Евгений Александрович
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Григорьев, Евгений Александрович

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 49 Ф 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 67 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

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование рациональной структуры и параметров адаптивной системы технического обслуживания и ремонта погрузочно-доставочных машин»

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 А машин 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. Втретьих, значительное развитие в области компьютерных технологий даёт новые возможности при решении задач организации, планирования и управления системами ТО и Р.

В результате возникла необходимость в оптимизации структуры и параметров адаптивной системы технического обслуживания и ремонта самоходного оборудования с применением современных компьютерных технологий.

Заключение диссертации по теме «Горные машины», Григорьев, Евгений Александрович

4.4 Выводы по главе

1. Определять параметры адаптивной системы ТО и Р следует на основании данных математического моделирования расходования ресурса элементами ПДМ в рассматриваемых условиях эксплуатации.

2. При изменении средневзвешенной нагруженности систем ПДМ следует корректировать сроки проведения ТО и Р на основе оперативной информации по горнотехническим условиям эксплуатации.

3. Одной из главных задач, которые необходимо решить при повышении эффективности эксплуатации ПДМ, является задача внедрения такой системы оплаты труда, которая позволила бы стимулировать качество работ по ТО и Р, соблюдение правил эксплуатации, а также сбор данных по надёжности и условиям эксплуатации ПДМ.

4. Операторы ПДМ должны проходить стажировку в качестве электрослесаря младшего разряда на участке по ремонту самоходного оборудования, а также участвовать в проведении плановых и аварийных ремонтов.

5. Необходимо оптимизировать структуру ремонтной службы в направлении специализации ремонтных рабочих по видам самоходного оборудования

6. В условиях рудника необходимо иметь нормативы трудоёмкости работ по ТО и Р, что позволит повысить качество управления персоналом по ремонту машин.

7. Необходимо поддерживать дорожное покрытие в удовлетворительном состоянии, т. к. от его качества в значительной степени зависит эксплуатационная надёжность ПДМ.

8. Проведение технической диагностики ПДМ следует совмещать с проведением ТО и Р с учётом прогнозируемого значения ресурса и текущих параметров горнотехнических условий эксплуатации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе приведены разработанные автором теоретические и практические положения, которые представляют решение актуальной научно-практической задачи оптимизации структуры и параметров адаптивной системы ТО и Р ПДМ, имеющей существенное значение для горной промышленности. Результаты выполненных исследований позволяют сделать следующие научные и практические выводы:

1. Формирование массива данных по надёжности и условиям эксплуатации ПДМ должно идти по предложенной схеме, причём качество и достоверность информации необходимо обеспечивать зависимостью оплаты труда персонала от эффективности работы машин.

2. В качестве критерия влияния горнотехнических условий эксплуатации ПДМ на интенсивность снижения ресурса их элементов целесообразно принимать нагруженность систем машины.

3. Параметрами горнотехнических условий, которые необходимо учитывать при определении интенсивности снижения ресурса элементов ПДМ, являются: средневзвешенный уклон дороги, качество дорожного покрытия, средняя дальность транспортирования, а также характеристики транспортируемой горной массы.

4. Прогнозирование ресурса элементов ПДМ целесообразно проводить на основании данных по ресурсу элементов, отработавших свой ресурс на машинах этого же типа, с поправкой на изменение эксплуатационных условий.

5. Результаты моделирования показывают, что ресурс элементов ПДМ, в зависимости от значений параметров горнотехнических условий эксплуатации, может изменяться на 10-20%.

6. Параметры системы ТО и Р и периодичность проведения технической диагностики необходимо устанавливать по результатам моделирования снижения ресурса элементов ПДМ в рассматриваемых горнотехнических условиях эксплуатации.

82

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Григорьев, Евгений Александрович, 2003 год

1. Алексеева Н.Б. Оценка ресурса ковша погрузочно-доставочной машины//Качество БМС.-Свердловск, 1988.-c.4-10.

2. Анкудинов Д. Т. Шахтные пневмоколёсные самоходные машины. — М.: Недра, 1984.

3. Барлоу Р., Проштан Ф. Статистическая теория надёжности и испытания на безотказность./ Пер. с англ. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984.

4. Боев А.В., Катин А.К. Опыт строительства подземных дорог для самоходного оборудования/ЛДветная металлургия.-1982.-№ 19.

5. Болтин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. — М.: 1984.

6. Бразилович Е.Ю., Беляев Ю.К., Каштанов В.А. Вопросы математической теории надёжности. М.: Радио и связь, 1983.

7. Волков Ю.В. и др. Повышение эффективности выпуска и доставки руды на Гайском подземном руднике/Ю.В. Волков, В.Д. Камаев, М.Д. Сенько, К.Н. Воронов, Р.С. Хазеев//Горный журнал.- 2002. -№7.-с.48-51.

8. Гиреев П.М. Типовые подземные пункты обслуживания самоходного оборудования//Горный журнал. 1979. №3.

9. Григорьянц Э.А., Инфантьев А.Н., Чугай М.И. Проведение горных выработок с применением самоходного оборудования.-М.: Недра, 1990.

10. Добрица Р. А. Исследование погрузочно-транспортных средств, комплексов и схем подземной добычи руд на основе системного анализа,математического моделирования, использования ЭВМ/Ин-т горного дела АН КазСCP.- Алма-Ата, 1989.-38с.

11. Добрица Р.А. Проектирование на ЭВМ оптимальных комплексов подземных погрузочно-транспортных машин// ЭВМ и научно-технический прогресс/Казах. ун-т.-АлмаАта, 1987.-е. 164-168.

12. Дьяконов В.А. и др. ОАО «Депутатсколово». Состояние горных работ и направления технического прогресса в оловодобывающей отрасли Якутии/ В.А. Дьяконов, В.И. Сенко, К.К. Ильковский, Ю.Н. Сытник, В.А. Шерстов//Горный журнал. -2002. -№1.-с. 10-14.

13. Ершов А.Ю. Метод оценки эффективности процесса черпания горной массы шахтными ковшовыми погрузочно-транспортными машинами/ Инт горного дела АН КазССР.-Алма-Ата, 1987.-103с.

14. Жуков Г.И. Нейтрализация отработавших газов на подземном самоходном оборудовании и карьерном автотранспорте //Горный журнал. 1996. №7-8.

15. Жуков Г.И., Погребятников И.М., Плясовских З.В. Опыт эксплуатации каталитических нейтрализаторов на подземных и карьерном автотранспорте //Горный журнал. 2000. №9.

16. Калинченко Ю.П. Монтаж, эксплуатация и ремонт транспортных машин горнорудных шахт: Справочное пособ.-М.:Недра, 1992.

17. Кальницкий Я. Б. Безопасная эксплуатация подземного самоходного оборудования: Справочник рабочего./ Под ред. Н.В. Тихонова. М.: Недра, 1990.

18. Классификация силовых воздействий на машины как динамические системы. Рекомендации/Перепонов В.И., Нурханов Ш. С., Порицкий С. М., Смирнова А. Е., Сальников А. И., Ожаровская Д. М.; ВНИИМАШ, -М., 1980.

19. Коваль А. Н. и др. Техническое обслуживание и ремонт горно-шахтного оборудования/А. Н. Коваль, A.M. Горлин, В.И. Чекавский. М.: Недра, 1987.

20. Колесников Е.Ф., Буряко С.И. Усовершенствованная погрузочно-транспортная машина ПД-8В //Горный журнал. 1999. №10.

21. Колесников Е.Ф., Онищенко А.А., Родненко B.C. Отечественной погрузочно-транспортной технике новую ступень качества //Горный журнал. 1991. №2.

22. Колесников Е.Ф., Родненко B.C. Совершенствование погрузочно-транспортных машин грузоподъёмностью 8 т.// Горный журнал. 1990. №8.

23. Колесников Е.Ф., Смирнов A.M., Стоян В.М., Гергенредер В.А. О перспективах улучшения характеристик привода машин ПД-8 //Горный журнал. 199-1 .№11.

24. Коломийцов М.Д., Маховиков Б.С. Методы определения ресурса горной техники// Записки СПГГИ. Т138.СПб,1993.

25. Корляков П.А. Ковшовые погрузочно-транспортные машины. — М.: Недра, 1980.

26. Красный С.Е., Колбатиков А.Е. Технология добычи руд с применением погрузочно-доставочных машин за рубежом// Черметинформация. Горнорудное производство. Обзорная информация.Вып. З.-М., 1981.

27. Круглов И. А. Повышение эффективности использования парка погрузочно-доставочных машин на подземных рудниках (на примере рудников Норильского комбината): Автореф. диссертации,- Москва, 1987.

28. Кузьмин М.Б. Повышение эффективности работы самоходных погрузочно-доставочных машин//Особенности проектирования горных предприятий при комплексном освоении рудных месторождений.-М., 1988.-е. 114-120.

29. Кулешов А.А., Беликов А.А. Использование виброакустического метода диагностики технического состояния узлов карьерных автосамосвалов.// Горный журнал. 2000. №1.

30. Кулешов А.А., Марголин И.И., Фомин В.А. Вероятностный метод определения парка самоходного оборудования//Горный журнал. 1991. №11.

31. Кулешов А.А., Попович А.Е., Трусов С.П. Пути повышения эффективности самоходного оборудования на руднике "Северный" ГМК "Печенганикель'7/ Горный журнал. 1997. №11.

32. Левин В.Я., Шаньгин О.Ю. Режимы нагружения дизельных двигателей шахтных погрузочно-транспортных машин// Изв. вузов. Горный журнал. -1984.-№4.-с.75-79.

33. Липовой А. И. Ковшевые погрузочно-транспортные машины на подземных рудниках. М.: Недра, 1988.

34. Литвинов B.C., Лобанов В.Г. Опыт эксплуатации погрузочно-транспортной машины ПД-5А//Горный журнал. 1991. №6.

35. Любельский В.И., Петров И.В. Диагностика технического состояния гидропривода горных и дорожно-строительных машин//Горный журнал. 2000. №11-12.

36. Методические указания. Надёжность в технике. Методы оценки показателей надёжности по экспериментальным данным РД 50-690-89. -М., 1990.

37. Методические указания. Надёжность в технике. Методы расчёта норм запасных частей. М., 1982.

38. Мигузин С. С. Погрузка руды самоходными машинами. Алма-Ата: Наука, 1984.

39. Миронов Е.И. Повышение эффективности использования самоходного оборудования на подземных рудниках// ЦНИИЭиИЦМ. Обзорная информация. Вып.З.- М, 1987.

40. Миронов Е.И. Показатели использования самоходного оборудования на рудниках цветной металлургии// Цвет. мет. 1979, №5.

41. Монсини К.Р. Фирма "Карерпиллар" концепция технического обслуживания горных машин.// Горный журнал. 1998. 11-12.

42. Надёжность в машиностроении: Справочник./ Под общ. ред. В.В. Шашкина, Г.П. Карзова. СПб.: Политехника, 1992.

43. Надёжность и долговечность машин и оборудования (опыт и теоретические исследования). Издательство стандартов, 1972.

44. Особенности работы ПДМ при довыборке руды на руднике «Молибден»/И.И. Липовой, А.Г. Шурышкин, Е.Г. Павлюк и др. "//Горный журнал. 1979. №4.

45. Пашкин Л.Н. Особенности организации ремонта горного и обогатительного оборудования в ОАО "Апатит'У/Горный журнал. 2000. №11-12.

46. Поникаров Г.И. Исследование динамики рабочего оборудования подземных погрузочно-транспортных машин: Автореф. диссертации.-Днепропетровск, 1978.

47. Попович А.Е. Совершенствование рабочего процесса самоходного горнотранспортного оборудования при добыче медно-никелевых руд. Диссертация, С-Пб, 1998.

48. Потапов Н.Г. и др. Диагностика обслуживания и ремонта большигрузных автосамосвалов/Н.Г. Потапов, А.В. Биденко, А.К. Абрамова: Обзор/ ЦНИЭИуголь. -М., 1988.-34с.

49. Прицепа Д.С. Эксплуатация отечественных погрузочно-доставочных машин на Дукатском горно-обогатительном комбинате.// Колыма. 1989. №4.

50. Прошин Ю.М. и др. Эффективность самоходного оборудования на подземных рудниках цветной металлургии/Ю.М. Прошин, И.М. Трофимов, B.C. Дроздов// Горный журнал. -1995. -№2.-с.53-55.

51. Пухов Ю.С. Рудничный транспорт. М.: Недра, 1991.

52. Ремонты текущий и планово-предупредительный/ А.В. Перцев, В.А. Бодров, С.Г. Шкарин'У/Автомобильная промышленность, 1999. №3.

53. Л Dt 1 ТТТ ТТГТЛ / J О Т/Т"1 Г% ^ ГЛ Г Л 1ЛТ1Т1ЧЧ nOm/TTTTJIJ ГТГЧЛТ'О питти/1 IflJTTOnO ТТТ ТТЛГЛ ✓"» т тгчт гт г»

54. VJV/.l jr ДПП1Ч WW 14 1 лирD^/IVMl'l/У OW^JT ЩГ1П 11VSV 1 а01Дш\ lVirinv>pOJiDnv/l V V/Dipoyi D

55. Норильском горнопромышленном районе//Горный журнал. -1999. -№3.-с.З-5(Цв. вкладка).

56. Руднику «Таймырский» -20 лет. Подземный транспорт руды//Горный журнал. -2002. -№9-11.-с.З-5(Цв. вкладка).

57. Самроходный транспорт для подземных горных работ: Учебное пособие / А.А.Кулешов, В.А. Фомин; С-Пб гос-й горный ин-т. СПб, 1999.

58. Саулина Н.Н. Опыт эксплуатации погрузочно-транспортных машин грузоподъёмностью 8 т на предприятиях Минметаллургии СССР //Горный журнал. 1990. №7.

59. Семенченко А.К. и др. Математическая модель погрузочно-транспортной машины типа ПД-8 как пространственной многомассовой динамической системы// Изв. вузов. Горный журнал. -1994.-№3.-с.15-19.

60. Семенченко А.К., Игнатов В.И. Динамическая нагруженность погрузочно-транспортной машины ПД-8Б.// Горный журнал. 1991. №2.

61. Семенченко А.К., Игнатов В.И. Методика экспериментальных исследований и обработки данных нагруженности погрузочно-транспортных машин типа ПД-8// Изв. вузов. Горный журнал. -1991.-№3.-с.85-89.

62. Славиковский О.В. Подземная разработка месторождений руд цветных металлов на больших глубинах за рубежём//Мин. Цвет. мет. СССР ЦНИИцветмет экономики и информации. Обзорная информация Горное дело, Выпуск 4.-М., 1983.

63. Славиковский О.В., Осинцев В.А. Зарубежное самоходное оборудование для рудных шахт: Учебное пособие.- Екатеринбург: Изд-во УГГГАД999.

64. Славиковский О.В., Осинцев В.А. Состояние и пути развития горной техники для предприятий с подземным способом добычи// Изв. вузов. Горный журнал. -1995.-№10-12.-с.75-79.. 89.

65. ТО.Славйковский О.И., Осинцев В.А. Погрузочно-транспортпый комплекс рудника: Учебное пособие. Екатеринбург: УГГГА, 1996.А

66. Сперанский Г.И. Самоходные транспортные машины некоторых зарубежных фирм//Цветная металлургия.-1993.-№4.-с.29-36.

67. Сунин В.Я. Исследование параметров и рациональной области применения ковшовых погрузочно-транспортных машин при подземной разработке рудных месторождений: Автореф. диссертации.- Свердловск, 1978.

68. Тескин О.И, Сонкина Т.П., Плеханов В.И. Прогнозирование доверительных границ и планирование испытаний при контроле параметрической надёжности. М.: Знание, 1985.

69. Тимошин Д.Я. Тормозные системы шахтных самоходных пневмоколёсных машин:Обзор.-М.:ЦНИИТЭИтяжмаш, 1991.-28с.

70. Фещенко А.А.Износостойкость шин на подземном самоходном ' оборудовании. "//Горный журнал. 1980, №5.

71. Филимонов А.Т. Разработка адаптивной системы ремонта самоходного а оборудования на подземныз рудниках: Автореф. диссертации.-М.: 1989.

72. Филимонов А.Т. Ремонт самоходного оборудования на подземных рудниках. 2е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987.i

73. Хейккиля В., Соколов Г.В. Компания «Сандвик Тамрок Корп.»: многолетний вклад в развитие горнодобывающей промышленности Казахстана// Горный журнал. 2001. №11.

74. Хомичук В.И. Снижение динамической нагруженности системы подвески силового агрегата большегрузных погрузочно-транспортных машин: Автореф. диссертации.- Донецк, 1994.

75. Шаньгин О.Ю. Исследование и оптимизация энергетических параметров шахтных погрузочно-транспортных машин с гидромеханической трансмиссией и дизельным приводом: Автореф. диссертации.-Свердловск, 1987.

76. Юн Р.Б. Корпорация «Казахмыс» сегодня"//Горный журнал. 1999. №3.-с.8-11.

77. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения ГОСТ 18322-73. М., Государственный комитет по стандартам.

78. Случайные процессы и динамические системы. Термины и определения ГОСТ 21878-76. М., Государственный комитет по стандартам.