CC BY
35
---------------------------------- © Ц. Нанзад, К.Хавалболат,
Г. Пурэвдорж, П.Батболор, 2008
Ц. Нанзад, К.Хавалболат, Г. Пурэвдорж,
П. Батболор
УРОВЕНЬ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЭКСКАВАТОРОВРОРа ГОКа “ЭРДЭНЭТ”
Эффективность использования оборудования во многом определяется уровнем его надежности, что имеет особое значение для машин, работающих в условиях горных предприятий Монголии. Эксплуатация экскаваторов, выпускаемых заводами тяжелого машиностроения Российской Федерации, в суровых резко-континентальных климатических условиях вызывает значительные простои оборудования в ремонтах, доля которых достигает 25-32 % календарного времени. Повышение частоты внезапных отказов м-шин нарушает ритмичность работы горных предприятий, за-трудняет своевременное планирование организационных ме-роприятий. Поэтому оценка основных показателей надеж-ности машин во взаимосвязи с условиями их эксплуатации, особенно для горных предприятий Монголии, имеет весьма важное значение для эксплуатационников.
Показатели надежности, типовые отказы и причины их появления являются исходной, первоочередной информацией, необходимой для разработки инженерных мероприятий по организации технического обслуживания, ремонта и эксплуатации машин.
Для обйективной оценки уровня надежности машин необходим учет всего многообразия влиящих факторов с целью выделения главных и вскрытия причин типовых отказов.
Работа машин изучалась в зимние и летние периоды эксплуатации. При этом за зимний период принимались месяцы с среднеминимальной температурой воздуха в течение месяца ниже -150 С. Помесячный шаг обработки данных уровня надежности машин соответствовал принятому распределению зимних и летних периодов. Так, для условий горных предприятий Монголии к зимнему относится период с ноября по март месяц вклю-
чительно. В целом принятые распределения года на зимние и летние периоды использовались лишь при сравнительном анализе общего уровня надежности машин.
С целью укрупненного анализа уровня надежности отдельных узлов и агрегатов экскаватор как система подразделялся на механические и электрические части, а механические части - на отдельные подсистемы, состоящие из рабо-чего органа и основных механизмов экскаватора.
При проведении исследований в качестве исходной информации был использован анализ отчетных документов. При этом изучались журналы эксплуатации машин, регистрации отказов, сменные, месячные и годовые отчеты предприятий об использовании оборудования парка, ремонтная документация о проведении капитальных, текущих и годовых ремонтов, диспетчерские сводки, графики ППР, дефектные ведомости.
На руднике открытых горных работ ГОКа «Эрдэнэт» работают экскаваторы типа ЭКГ-10 и Leibherr-R994. Продолжительные наблюдения за работой экскаваторов за последние годы позволили оценить уровень надежности машин. Основные критерии надежности экскаваторов приведены в таблице.
Основные показатели надежности экскаваторов ЭКГ-10 РОРа “Эрдэнэт
Показатели Средние значения
Средняя наработка на отказ ч (тыс. м3) 285(48,5)
Коэффициент готовности 0,95
Коэффициент технического использования 0,80
Параметр потока отказов, ч -1 0,0036
Среднее время восстановления, ч 9,3
Удельная суммарная продолжительность неплановых 0,033
ремонтов,
Из таблицы видно, что такие показатели надежности, как коэффициент технического использования, наработка на отказ, параметр потока отказов и удельная суммарная продолжительность неплановых ремонтов, сравнительно невысоки.
На уровень надежности в основном влияют горнотехнические и погодноклиматические условия, квалификация обслуживающего персонала, применяемая система технического
обслуживания и ремонта, организация и методы проведения ремонтов, уровень механизации ремонтных работ, материальнотехническая обеспеченность и т.д. Основными отказами, нарушающими режим работы экскаваторов, являются отказы деталей и узлов механической части машин.
Из исследований видно, что на механическую часть приходится 58,9 % от общего количества отказов и 65,3 % от общих потерь времени. Исходя из того, что надежность экскаваторов в целом определяется надежностью механической части, то наряду с оценкой надежности в целом проанализирован уровень работоспособности составляющих узлов и агрегатов механической части экскаваторов по комплексному показателю, учитывающему одновременно наработку на отказ и среднее время восстановления. Такой подход позволил оценить уровень безотказности и ремонтопригодности отдельных узлов машин, выявить типовые отказы.
С учетом минимальных значений наработок к типовым отказам экскаваторов можно отнести износ зубьев и корпуса ковша, порыв подйемного и напорного канатов, а также отказы сед-лового подшипника, механизма открывания днища ковша и т.д. Таким образом, причины отказов механической части экскаваторов имеют различный характер, проявляются неодинаково, и для разработки мероприятий по их предотвращению необходим детальный анализ каждой из них.
Анализируя все происходящие отказы с механической частью экскаватора ГОКа “Эрдэнэт”, следует разделить их на две части: технологические отказы - сюда относятся отказы канатов и зубьев, которые по сути технологического процесса должны происходить, и аварийные, внезапные отказы. Все аварийные отказы можно сгруппировать по следующим механизмам: подйемный, напорный, поворотный, ходовой, тормозной механизмы, рабочее оборудование и пневмосистема. На технологические отказы приходится 57 % от общего их количества и 49,9 % простоев от общих потерь времени, на аварийные отказы - соответственно 43 и 50,1 %.
Основными видами повреждений механической части экскаваторов являются, в основном, чрезмерный износ деталей и несвоевременный их ремонт, деформация, усталостный износ,
ударный излом, нарушение посадки неподвижных соединений, температурные повреждения и т.д.
В настоящее время трудно оценить предельное состояние деталей экскаватора из-за сложности и отсутствия современной диагностической аппаратуры. Износ и повреждения деталей возникают в основном под действием нагрузки.
Причинами вышеуказанных видов повреждений являются недостатки в техническом обслуживании, в организации и управлении производством, недостаточно высокая квалифи-кация обслуживающего и ремонтного персоналов, низкое качество деталей и узлов, а также влияние геологических и погодно-климатических факторов внешней среды. Кроме того, на показатели, характеризующие уровень надежности машин влияют периоды эксплуатации. Так, в зимние месяцы по срав-нению с летними коэффициент технического использования снижается в 1, 1-1,2 раза, коэффициент готовности в 1,0-1,1 раза, а параметр потока отказов возрастает в 1,0-1,12 раза, время восстановления возрастает в 1,4-1,6 раза, удельная продолжительность неплановых ремонтов увеличивается в 1,5-1,9 раза.
При общем ухудшении основных параметров надежности в зимний период удельная продолжительность неплановых ремонтов возрастает почти в 2 раза. Это обйясняется большей тру-до,мкостью восстановления отказов в период воздействия низких температур наружного воздуха. Анализ показывает, что суровые резкоконтинентальные климатические условия оказывают наибольшее влияние на уровень надежности рабочего оборудования, подйемного и напорного механизмов экскаваторов.
Поскольку климатические условия сказываются на уровне надежности машин, необходим их учет при эксплуатации экскаваторов. В частности, влияние климата необходим учитывать как при планировании горных работ, так и при разработке рациональной системы технического обслуживания и ремонта оборудования.
Результаты исследований, выполненных в условиях рудника открытых горных работ ГОКа “Эрдэнэт”, показывают, что поток отказов соответствует простейшему пуассоновскому процессу, обладающему свойствами стационарности, ординарности и отсутствием последствия. Но стационарность потока ограничена условиями работы машины, в частности зимним и летним пе-
риодами эксплуатации. Установлено, что распределение наработок между отказами экскаваторов подчиняется экспоненциальному закону, а отдельных деталей и узлов подчиняется в основном распределению Вейбулла, частично нормальному, логнормальному и экспоненциальному законам. Проверка гипотезы распределения производилась с помощью критериев согласия %2 А.Н. Колмогорова. Уровень значимости равен 0,1.
Выводы
На основании выполненной научно-исследовательской работы можно сделать следующие выводы.
1. Для оценки эксплуатационной надежности необходимо определить количественные значения ее основных критериев. Обработку информации и выдвижение гипотез о законе распределения выборок рассматриваемых случайных величин необходимо производить классическими методами теории вероятности и математической статистики путем анализа гистограмм и проверки сходимости эмпирических и гипотетических функций по критерию%2, доверительной вероятностью 0,9-0,95.
2. Для оценки уровня эксплуатационной надежности основные критерии следует определять в зависимости от сезонности эксплуатации машин в конкретных условиях использования.
3. Исследования показывают, что надежность экскаваторов ЭКГ-10 в условиях ГОКа “Эрдэнэт”, в основном, определяется надежностью механической части экскаваторов. Наименее надежными элементами машин являются: части рабочего оборудования, канаты и зубья ковша, на них приходится соответственно 18,2 %, 39 %, 17 % отказов от общего их количества. Основными причинами их повреждений и износа являются большая крепость и абразивность горных пород, суровые резкоконтинентальные климатические факторы внешней среды и т.д.
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Голубев В.А., Троп А.Е. и др. Эксплуатационная надежность и техническое обслуживание экскаваторов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И. - Свердловск: Изд СГИ, 1971.
2. Махно Д.Е. Надежность карьерного оборудования, работающего в суровых климатических условиях: учебное пособие. - Иркутск.: ИПИ, 1975. - 42 с.
3. Нанзад Ц. Экскаваторын ашиглалтын судалгаа. УБ. ШУТИС-ийн хэв-лэх, 2002.
4. Нанзад Ц. Экскаваторын найдварт ажиллагаа. Арилдал Хэвлэлийн га-зар. УБ.: 2000. ШШЗ
— Коротко об авторах -------------------------------------------------
Нанзад Ц. - до ктор технических наук, профессор, Монгольский государственный университет науки и технологии, ГИИ,
Хавалболат К. - кандидат технических наук, Монгольский государственный университет науки и технологии, ГИИ,
Пурэвдорж Г. - начальник ПТО РОРа,
Батболор П. - старший специалист ПТО РОРа.
