CC BY
237
STUDY OF THE WEAR OF THE TEETH OF BUCKETS FOR MINING
EXCAVATORS Ruzibayev A.N.1, Jurayev D.D.2, Hasanova Sh.I.3, Abdiyev B.K4, Najimov Е^.5 (Republic of Uzbekistan) Email: [email protected]
1Ruzibayev Alisher Norkulovich - Assistant; 2Jurayev Dadahon Davlatovich - Assistant; 3Hasanova Shahodat Ismatullaevna - Student; 4Abdiyev Bobur Kamalovich - Student; 5Najimov Erkin Ergashovich - Student, DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING TECHNOLOGY, NAVOI STATE MINING INSTITUTE, NAVOI, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: this article discusses the study of wear of the teeth of buckets of mining excavators. Operated at the quarry EKG excavators perform loading of the blasted rock mass into vehicles for delivery for further processing. Mode of operation-around the clock.
Five cast teeth are installed on the buckets of EKG-8I and EKG-10 excavators. Material of teeth-high-manganese casting steel 110G13L. The average life of the teeth, depending on the strength of the face, is 2 3 days. After wear of the cutting part (the limit wear is set within 170 180 mm), the teeth are removed from the bucket and sent to the recovery, which is repeated up to 3 4 times. The reason for the final rejection of the teeth is a breakage or significant wear of their tail parts. The article describes in detail the problems of tooth wear bucket excavators and their solutions to increase their service life.
Keywords: excavator, bucket, bucket tooth, abrasiveness, wear, hardness, reliability, rock.
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА ЗУБЬЕВ КОВШЕЙ КАРЬЕРНЫХ
ЭКСКАВАТОРОВ Рузибаев А.Н.1, Жураев Д.Д.2, Хасанова Ш.И.3, Абдиев Б.К.4, Нажимов Ё.Э.5 (Республика Узбекистан)
1 Рузибаев Алишер Наркулович - ассистент; 2Жураев Дадахон Давлатович - ассистент; 3Хасанова Шаходат Исматуллаевна - студент; 4Абдиев Бобур Камолович - студент; 5Нажимов Ёркин Эргашович - студент, кафедра технологии машиностроения, Навоийский государственный горный институт, г. Навои, Республика Узбекистан
Аннотация: в данной статье рассматривается исследование износа зубьев ковшей карьерных экскаваторов. Эксплуатирующиеся на карьере экскаваторы ЭКГ выполняют погрузку взорванной горной массы в транспортные средства для доставки на дальнейшую переработку. Режим работы - круглосуточный.
На ковшах экскаваторов ЭКГ -8И и ЭКГ-10 устанавливается по пять литых зубьев. Материал зубьев - высокомарганцовистая литейная сталь 110Г13Л. Средний ресурс зубьев, в зависимости от крепости забоя, составляет от 2 + 3 суток. После изнашивания режущей части (предельный износ установлен в пределах 170 ^ 180 мм), зубья снимаются с ковша и отправляются на восстановление, которое повторяется до 3 + 4 раз. Причиной окончательной выбраковки зубьев является поломка или значительный износ их хвостовых частей.
В статье подробно раскрываются проблемы износа зуба ковша экскаваторов и пути их решения для увеличения их срока службы.
Ключевые слова: экскаватор, ковш, зуб ковша, абразивность, износ, твердость, надёжность, порода.
При оценке производительности источников грузопотоков за большой промежуток времени следует учесть, что коэффициент использования экскаваторов в руднике «Мурунтау» входящего в состав Навоийского горнометаллургического комбината (НГМК). На карьере производится добыча горных пород, характеризующихся высокой степенью трудности разработки по времени на карьерах страны составляет 0.57-0.66, а драглайнов 0.66-0.77. При этом планово-предупредительные ремонты занимают 15-20% календарного фонда времени, аварийный простой - 1.2-5.9%, простой из-за отсутствия транспорта, электроэнергии и организационных причин - 10-30%. Общий коэффициент использования потенциальной производительности драглайнов составляет 0.54 - 0.56, а одноковшовых экскаваторов - 0.17 - 0.24. Оценка отношения фактической производительности к потенциально возможной за фактически проработанное время показала, что оно составляет для драглайнов 0.79 - 0.82, а для мехлопат - 0.23 - 0.4. При равной надежности большие потери фактической производительности карьерных экскаваторов можно объяснить влиянием транспорта. Влияние транспорта, во-первых, связано с простоями экскаваторов в его ожидании. Во-вторых, существенные потери интенсивности грузопотоков возможны вследствие несоответствия в той или иной степени параметров погрузочного и транспортного оборудования [1].
Плотность добываемых пород составляет 2,48 ^ 2,78 т/м3 коэффициент крепости по шкале М.М. Протодьяконова от 7 ^ 10 до 12 ^ 15, абразивность - от 39 ^ 40 мг до 48 ^ 59 мг. Средний размер кусков взорванной горной массы колеблется от 90 ^ 180 мм (переслаивающиеся метаморфизованные сланцы), до 250 ^ 350 мм (сильнокварцованные алевролиты, песчаники, кварциты и кварцевые жилы).
Проведенное обследование условий работы зубьев позволяет охарактеризовать их как весьма тяжелые. Интенсивное изнашивание рабочих поверхностей зубьев обусловлено высокой абразивностью взорванной породы и большими удельными нагрузками, возникающими в процессе внедрения зубьев в разрабатываемый массив. С наибольшей интенсивностью изнашивается режущая часть зуба, с наименьшей его хвостовая часть.
Проведенные наблюдения позволили установить следующий характер изнашивания зубьев. Через небольшой промежуток времени от начала эксплуатации на режущей части зуба образуется площадка износа, угловое положение которой относительно продольной оси зуба остаётся постоянным. По мере укорочения режущей части длина площадки износа увеличивается, достигая максимального значения при предельно допустимом износе острия зуба. Одновременно с укорочением режущей части изнашивается и передняя поверхность зуба, но с гораздо меньшей скоростью. Задняя поверхность зуба при этом не изнашивается.
Выполненные измерения партии изношенных зубьев (10 шт.) не подвергавшихся
восстановлению, показали, что при максимальном линейном износе режущей части I пл =170
^ 180 мм, длина площадки износа Iп =160 ^ 180 мм, угол а между касательной к площадке
износа и продольной осью зуба составляет 30 ^ 35 град. Максимальный износ передней
поверхности в хвостовой части зуба ^ =25 ^ 30 мм. Изнашивание боковых поверхностей в заметной степени происходит только у режущей части зуба, образование скруглённой режущей кромки, форма которой сохраняется до достижения предельного износа.
Несколько иной характер изнашивания наблюдается у зубьев, периодически переустанавливаемых в процессе эксплуатации. При перестановке производится поворот зубьев на 180° относительно их продольной оси, благодаря чему равномерно изнашиваются обе рабочие поверхности зуба. При этом также образуется площадка износа, однако её величина принимает значительно меньшие значение, чем у зубьев, эксплуатирующихся без
14
переустановки. В результате многократной перестановки изношенные зубья приобретают обтекаемую форму со слабо выраженной площадкой износа, изнашивание которого происходило в этом режиме периодической переустановки. Долговечность зубьев, работающих в этом режиме несколько увеличивается, однако необходимость дополнительных трудовых затрат делает этот путь малоэффективным [2, 3].
Важным моментом в анализе происходящего изнашивание зубьев является определение преобладающего вида износа. Визуальными наблюдениями было установлено, что на изношенных поверхностях зубьев имеются многочисленные и хорошо заметные продольные риски и царапины. Некоторые царапины достигают глубины 1,0 ^ 1,5 мм, а по их бокам располагаются валики оттеснённого металла, свидетельствующие о наличие пластического деформирования материала зуба. Следов откола крупных частиц металла на изношенных поверхностях зубьев не обнаружено.
С целью более глубокого изучения характера износа в лабораторных условиях было проведено исследование фрагмента изношенного зуба. В ходе лабораторного исследования определились: химический состав материала образца, его микроструктура, твердость металла на поверхности площадки износа и наплавки.
Для установления наличия наклёпа на площадке износа из фрагмента зуба был вырезан образец с участком площадки износа. Измерения показали, что в поверхностном слое толщиной
0.45 мм микротвёрдость составляет H = 645 кг/мм2, а в сердцевине H^ = 412 кг/мм2, что
указывает на существование наклепа на изношенной поверхности.
Имеющиеся данные визуального осмотра изношенных зубьев и лабораторных исследований позволяют сделать следующие выводы:
1. Ведущим видом в данном случае является абразивной износ, сопровождающийся пластическим оттеснением металла;
2. Причина изменения первоначальной формы зуба - микро резание металла абразивными частицами;
3. Действующие процессе работы зуба нагрузки не вызывают глубокого наклёпа аустенита, а образующийся тонкий наклёпанный слой не может противостоять разрушающему действую абразивных частиц.
В заключение необходимо также отметить, что образование площадки износа и её угловое положение относительно продольной оси зуба, является ключевым моментом при выборе наиболее эффективных методов повышения долговечности зубьев. Постоянное угловое положение площадки износа не зависит от свойств материала зубьев и изнашивающей среды, а определяется кинематическими особенностями рабочего оборудования экскаваторов ЭКГ.
Выводы и рекомендации по упрочнению:
1. Низкая износостойкость материала зубьев объясняется в данном случае тем, что не реализуется одно из главных физико-механических свойств высокомарганцевой стали 110Г13Л - способность к значительному упрочнению (наклепу) под действием усилий. Несмотря на ударный характер в не упрочненном состоянии, что и обуславливает низкую износостойкость, стали 110Г13Л в рассматриваемых условиях работы. Разработка высоко абразивных взорванных пород износ опережает темп образующегося наклепа, это подтверждается результатами измерений твердости изношенных поверхностей, которые на 16-30% ниже исходной.
2. Для повышения износостойкости стали 110Г13Л необходимо проводить ее модифицирование в процессе плавки титаном с одновременным легированием ваннадием в соотношении: 0,04 %Ti и 0,6-0,8 %V.
Список литературы /References
1. Мальгин О.Н., Сытенков В.Н., Шеметов П.А. Циклично-поточная технология в глубоких
карьерах. Ташкент, Фан, 2004. С. 337.
2. Густов Ю.И. Повышение износостойкости рабочих органов и сопряжении строительных машин. Антореф. дисс. доктор техн.наук. Москва, 1994. С. 38.
3. Рейш А.К. Повышение износостойкости строительных и дорожных машин. М. Машиностроение, 1986. С. 175.
REVIEW OF RECORDERS OF PARAMETERS OF CRANE EQUIPMENT DURING CONSTRUCTION TO PREVENT AN EMERGENCY
SITUATION Pestich S.D. (Russian Federation) Email: [email protected]
Pestich Sergey Dmitrievich - Master Student, DEPARTMENT OF HEAT SUPPLY AND VENTILATION, ST. PETERSBURG STATE UNIVERSITY OF ARCHITECTURE AND CIVIL ENGINEERING,
ST. PETERSBURG
Abstract: today, the development of lifting equipment does not stand still. New global companies are entering the market of the Russian Federation. In everyday life there is information about the "smart cranes". Based on the trend of this, it is worth considering such a direction as registrars of parameters of lifting equipment to reduce the risk during construction. Consideration of the installation ofparameter recorders for lifting equipment at the construction site will reduce the risk of accidents by reading information about the crane and predicting its future behavior. Keywords: lifting equipment, crane equipment, parameter recorders, operational information, long-term information, crane operating cycles, emergency situations, service life, maintenance.
ОБЗОР РЕГИСТРАТОРОВ ПАРАМЕТРОВ КРАНОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ Пестич С.Д. (Российская Федерация)
Пестич Сергей Дмитриевич - магистрант, кафедра теплогазоснабжения и вентиляции, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
г. Санкт-Петербург
Аннотация: на сегодняшний день развитие грузоподъемного оборудования не стоит на месте. На рынок Российской Федерации выходят новые мировые компании. В обиходе появляется информация об «Умных кранах». Исходя из тенденции этого стоит рассмотреть такое направление, как регистраторы параметров грузоподъемного оборудования для снижения риска при строительстве. Рассмотрение вопроса установки регистраторов параметров для грузоподъемного оборудования на строительной площадке позволит снизить риск возникновения аварийных ситуаций за счет считывания информации о работе крана и прогнозирования дальнейшего его поведения.
Ключевые слова: грузоподъемное оборудование, крановое оборудование, регистраторы параметров, оперативная информация, долговременная информация, циклы работы крана, аварийные ситуации, срок службы, техническое обслуживание.
Регистраторы параметров (РП) представленные на сегодняшний день выполняют такие функции как:
• Регистрацию необходимых параметров крана;
16
