ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрено одно из направлений повышения надежности горнопроходческого оборудования, за счет устранения внезапных отказов и уменьшения тяжести их последствий, на основе применение цифровых технологий и систем автоматизированного контроля его технического состояния и проведения оперативной онлайн диагностики. Предложено использовать методы диагностики и автоматизированного контроля технического состояния силовых электрических машин, заключающиеся в мониторинге тока с последующим спектральным анализом зафиксированного сигнала. Метод позволяет с достаточной точностью определять текущее техническое состояние элементов двигателя. В качестве составляющих элементов диагностического комплекса принят высокопроизводительный RISC микроконтроллер семейства AVR ATmega16, который содержит в своем составе быстрый Гарвардский процессор, память программ, память данных, порты ввода/вывода и различные интерфейсные схемы.
Ключевые слова: надежность горнопроходческого оборудования, диагностика, автоматизированный контроль, мониторинг тока, спектральный анализ
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье приведены результаты проверки адекватности предложенной ранее авторами методики онлайн диагностики и автоматизированного контроля технического состояния электромеханического привода горнопроходческого комбайна КП21 с асинхронным короткозамкнутым двигателем. Методикой экспериментальных производственных исследований предусмотрено подключение измерительного комплекса к статорной обмотке одной из фаз электродвигателя. Замеры выполнялись в различных условиях эксплуатации комбайна, соответствующих различным техническим состояниям объекта. Сравнительный анализ технического состояния диагностируемых узлов и значений нормированных амплитуд соответствующих частот позволил сделать вывод: дефект необходимо фиксировать, если амплитуда сигнала превышает значение в 10% от максимума, а дефект является значимым и требует устранения, если значение амплитуды превышает 30 %. Для использования полученных результатов исследований на практике, предложена интегральная номограмма соответствия наработки комбайна амлитудо - частотной характеристике статорного тока приводного двигателя режущего органа. Полученные результаты взяты за основу при корректировке графика ППР и ТО режущего органа горнопроходческих комбайнов КП21 при эксплуатации в соответствующих горно-геологических условиях.
Ключевые слова: надежность горнопроходческого оборудования, онлайн диагностика, автоматизированный контроль, мониторинг тока, техническое обслуживание и ремонт
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассмотрены факторы, определяющие эффективность применения комбайновой технологии строительства транспортных тоннелей. Поскольку одним из факторов, сдерживающих рост скорости проведения тоннелей, является нагребающая часть комбайна, в статье выполнен анализ факторов, влияющих на эффективностьпогрузки. Рассмотрен стохастический характер взаимодействия с разрушенной горной массой. Выполнен анализ разработанных подходов к определению производительности и нагрузок исполнительного органа с нагребающими лапами со штабелем разрушенной горной массы. Проанализировано влияние формы частиц погружаемого материала и геометрических соотношений погрузочного органа и средней крупности частиц материала. Выявлено, что степень влияния формы частиц не превышает статистических погрешностей, возникающих при исследовании процесса погрузки крупнокусковой горной массы, а геометрические соотношения оказывают существенное влияние на нагрузки и производительность. При определении нагрузок предлагается применять модель с учетом коэффициента линейных пропорций, а для расчета производительности нагребающей части необходимо применять модель, учитывающую влияние активного объема на формирование выходных характеристик системы. С учетом влияния описанных факторов, расчетное значение производительности и нагрузок возрастает по сравнению с обобщенными моделями, что подтверждает целесообразность применения описанных зависимостей.
Ключевые слова: Проходка тоннелей, факторы формирования производительности, проходческие комбайны избирательного действия, коэффициент формы, коэффициент линейных пропорций, активный объем
05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Приведены результаты производственных исследований надежности горнопроходческих комбайнов КП21, производства ОАО «Копейский машиностроительный завод» условиях шахты «Алмазная» УК «Гуковуголь» при проведении подготовительных выработок сечением до 16 м2 с крепостью вмещающих пород до 7 ед. по шкале проф. М.М.Протодьяконова. Полученные данные позволили определить среднюю наработку до отказа, а также перечень деталей и узлов, оказывающих наибольшее влияние на надежность комбайна. Обработка результатов исследований надежности позволила вы-числить числовые характеристики эмпирического распределения, которые аналогичны числовым характеристикам случайно величины: математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации и т.д.
Ключевые слова: горнопроходческий комбайн избирательного действия, надежность, наработка до отказа
05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.08 - Технология машиностроения , 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
В статье приведена методика моделирования работы погрузочной машины на основе метода статистических испытаний и рассмотрен способ определения текущих удельных затрат, связанных с эксплуатацией погрузочной машины известной конструкции и постановкой задач по их совершенствованию. Моделирование процесса работы погрузочной машины преследует цель определять удельные затраты потребителя при эксплуатации машины с учетом случайного потока отказов и восстановления работоспособного состояния отдельных узлов и частей машины на любой момент отработки ресурса, с возможностью принятия решения об эффективности применения конкретной конструкции машины, а также с возможностью прогнозирования ожидаемых показателей надежности и оптимальных сроков эксплуатации. Приведены исходные данные и результаты сопоставительного анализа затрат потребителя при эксплуатации серийной машины 2ПНБ2 и нового образца машины МПНК.
Ключевые слова: моделирование, метод статистических испытаний, удельные затраты, шахтные погрузочные машины
05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.08 - Технология машиностроения , 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Разработан межгосударственный стандарт, регламентирующий признаки и порядок классификации автодорожных тоннелей. С целью наиболее эффективного строительства классифицируемых объектов транспортной инфраструктуры поставлен ряд задач, основанных на установлении связей между техническими показателями тоннелей по сечению, горно-геологическим условиям и конструкциями горнопроходческой техники. В статье намечены пути их решения, необходимые для научно обоснованного подхода к разработке оптимальных технических решений горнопроходческого оборудования для строительства транспортных тоннелей. Одним из путей является разработка и практическая реализация методики модульной компоновки горнопроходческого оборудования. В основу которой заложен принцип применения сборочных единиц, которые серийно изготавливаются предприятием, выпускающим продукцию горного машиностроения. Рассмотрены варианты модульной компоновки погрузочных машин и перегружателей, выполненной на основе гидрофицированных узлов горнопроходческой техники. При разработке предложенных вариантов учитывался опыт эксплуатации оборудования на предприятиях отрасли, обладающего наиболее высокими показателями надежности. Основное преимущество горнопроходческих машин, созданных по принципу модульной компоновки, заключается в повышении уровня их эксплуатационных показателей. Кроме этого унификация сборочных единиц машин дает возможность оптимизировать номенклатуру выпускаемых деталей и узлов, повысить их взаимозаменяемость, уменьшить стоимость изготовления, а так же сократить количество запасных частей, необходимых при гарантийном сервисном обслуживании.
Ключевые слова: межгосударственный стандарт, классификация тоннелей, комплект горнопроходческого оборудования, погрузочная машина, проходческий комбайн, перегружатель, оптимальное техническое решение, сборочный узел, модульная компоновка, гидравлический привод, надежност