CC BY
32
НАР 8 :
КЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ: ГО
МОСКВА, МГГУ, 25.01.99 - 29.0t.99
Г Н.П.- Косарев, С.А. Тимухин,
В.Ф. Копачев, '2000
УДК 622.46
Н.П. Косарев, С.А. Тимухин, В.Ф. Копачев
О ПРОГНОЗЕ ПРЕДЕЛЬНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ШАХТНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ
М
ногообразие действующих факторов и условий обоснования параметров, проектирования, изготовления и, в особенности, эксплуатации шахтных вентиляторов главного проветривания (ВГП) предопределяет соответствующие подходы к прогнозу их предельного технического состояния (ПТС). Очевидно, что он должен выполняться на основе учета всех наиболее значимых факторов по основным узлам вентиляторов, определяющим их надежность, долговечность и ремонтопригодность. При этом простые узлы и детали, легко заменяемые или восстанавливаемые при ремонтах, не следует принимать во внимание, так как они не оказывают значимого влияния на остаточный ресурс вентиляторов. К ним относится, например, кожуха, входные коробки и т.п. Необходимым условием обеспечения достаточно достоверного прогноза предельного технического состояния ВГП является также поддержание вибрационного уровня вентиляторов в границах обусловленных эксплуатационными нормами, что связано в первую
очередь с обеспечением непрерывного контроля вибрации их подшипниковых опор.
Очевидно, что оценка и прогноз ПТС шахтных ВГП наиболее актуальны на завершающем этапе эксплуатации вентиляторных установок, характеризующимися наиболее интенсивным износом. Таким образом, прогноз ПТС вентиляторов связан непосредственно с прогнозом развития износовых явлений в их основных узлах.
На основе анализа последствий аварийных ситуаций на главных вентиляторных установках рудных и угольных шахт нами установлен следующий ранжированный по степени тяжести аварий ряд основных узлов вентиляторов: коренные (главные)
валы, подшипниковые узлы, рабочие колеса, направляющие (спрямляющие) аппараты, трансмиссионные валы и соединительные муфты.
При этом прогноз ПТС вентиляторов по фактору усталостного износа коренных валов может быть выполнен следующим образом.
На основе анализа фактического нагружения валов за весь период их эксплуатации с учетом асимметрично-
сти нагрузочного цикла и коррозионного износа поверхности определяются действительные параметры напряжений и общее расчетное число циклов до разрушения вала по фактору выносливости, которое сравнивается затем с фактическим числом отработанных вентилятором циклов. На основе этого сравнения определяется прогнозное значение остаточного ресурса вентилятора по рассматриваемому фактору.
Аналогичным образом прогноз ПТС шахтных ВГП может быть определен и по фактору усталостного износа коренных подшипников на основе расчетов их номинальной долговечности.
Дальнейшее развитие методов прогноза ПТС шахтных ВГП диктует необходимость перехода к экспери-ментально-теоре-тическим методам с широким использованием средств математического имитационного моделирования, что предполагает первоначальное установление зависимостей показателей качества и остаточного ресурса основных узлов и элементов вентиляторов, а также оценка различных конструктивных мероприятий по улучшению показателей или увеличению надежности. Особенностью имитационной системы является учет всех значимых факторов и их адекватное математическое описание. Таким образом увеличение точности прогноза ПТС и технических характеристик ВГП возможно на основе прямого модельного определения изменения характеристик нагруженных элементов вентиляторов в процессе их разработки и эксплуатации. Данная информационная основа обеспечит возможность текущей оценки узлов и элементов ВГП и прогноза их предельного технического состояния.
Косарев П.П., Тимухин С.А., Копачев В.Ф. Екатеринбургский іорні.ій институт.
