Совершенствование системы технического обслуживания погрузочно-доставочных машин на базе мониторинга режимов работы

А.А. Кулешов, Е.А. Григорьев

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНЫХ МАШИН НА БАЗЕ МОНИТОРИНГА РЕЖИМОВ РАБОТЫ

Семинар № 15

ш в огрузочно-доставочные машины

.1-1 (ПДМ) широко применяются при подземном горном строительстве, добыче полезного ископаемого и вспомогательных процессах. Высокая надежность и эффективность этих машин обуславливают их широкое применение, в том числе в тяжелых горнотехнических условиях.

В процессе эксплуатации ПДМ подвергается воздействию широкого спектра факторов, которые можно разделить на внутренние и внешние. К внутренним факторам следует отнести состояние элементов машин и параметры их взаимодействия в процессе работы. Состояние элементов определяется качеством их изготовления, монтажа, текущей наработки и тех режимов и условий, в которых работала машина. Параметры взаимодействия элементов определяются, во-первых, их состоянием, во-вторых, управляющими воздействиями (со стороны человека, либо электронных систем), которые задают режим работы машины, в-третьих, условиями эксплуатации, которые определяют режим работы и нагруженность систем машины. Состояние элементов выступает как результат изменения за счет внешних воздействий, первоначально заложенных в них свойств при создании.

Таким образом, внутренние факторы характеризуются параметрами эксплуатационной надежности, а внешние - техно-

логическими и горно-техни-ческими условиями эксплуатации. Изучение динамики изменения внутренних факторов в зависимости от внешних является основой при организации эффективной эксплуатации ПДМ.

Технологические факторы определяются назначением самоходной машины и составом той технологической цепи, в которую она входит. Промежуточным звеном между технологическими условиями эксплуатации и машиной является человек. Кроме того, к технологическим следует отнести факторы, влияющие на ПДМ при проведении технических обслужива-ний и ремонтов (ТО и Р), посредником здесь также является человек. В свою очередь, человек подвергается влиянию той среды, в которой находится сам: социальные, культурные, экологические и прочие условия определяют его состояние и эффективность выполнения работы.

К горно-техническим относятся те факторы внешней среды, которые влияют на состояние ПДМ при ее работе. Их можно разделить в соответствии с той средой, в которой они действуют:

• факторы дороги - протяженность, план, профиль трассы, состояние дорожного покрытия;

• факторы атмосферы - температура, влажность, запыленность и пр.;

Рис. 1. Структура ПДМ ТОРО-400Е в системе мониторинга

3 й

4 а

и

Я Рм

1 £

и £

К §

Ч Н

V я

V и

а ¡г

С *

И

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Время работы погрузочно-доставочной машины 1, с

Рис. 2. Осциллограмма изменения потребляемой мощности главного электродвигателя по-грузочно-доставочной машины ТОРО-400Е

• факторы горной породы - плотность, крепость, трещиноватость, абразив-ность, кусковатость и форма кусков.

Кроме того, к горно-техническим факторам следует отнести состояние выработок, сейсмические и прочие условия, которые могут привести к падению кусков горной породы на ПДМ.

Значительный разброс значений параметров, характеризующих условия работы ПДМ определяют разброс значений интенсивности расходования ресурса ее элементов. Количественная оценка влияния горно-технических факторов на интенсивность расходования ресурса ее элементов определяется анализом режимов ее работы.

На рис. 1 приведена структура ПДМ ТОРО-400Е, где стрелками обозначены направления передачи мощности по системам ПДМ, пунктирными стрелками -направления управляющих воздействий.

В процессе мониторинга режимов работы систем ПДМ осуществляется запись на запоминающее устройство значений

потребляемой мощности главным электродвигателем (рис. 2), значений давлений в гидроцилиндрах стрелы, ковша и поворота полурам. Полученные данные либо транслируются в имеющуюся информационную сеть, либо данные передаются считыванием информации со съемного запоминающего устройства. В результате анализа полученных данных (рис. 3) помимо указанных аналитических данных, появляется возможность определять реальную нагруженность систем ПДМ в процессе работы. На основе этих данных появляется возможность учитывать ресурс элементов ПДМ не только по наработке (моточасов), но и по средневзвешенной нагру-женности.

Для однотипных элементов х и у можно записать:

ср.езе. у/ ,

/Ж ср.езе х

Тх = Ту

где Тх - прогнозируемое значение наработки на отказ (до отказа) элемента маши-ны,мото-ч; Ту - фактическое значение наработки на отказ (до отказа) элемента ма-

мото-ч; Жс1

- расчетное значе-

ние средневзвешенной наработки на отказ (до отказа) элемента

шины

Получяше оцифрованных исходных данных

N(1).. Реф. пттотО) ^стр. ирпн^Оз

Рцкш. ппо^М* Ргокп порш^Ог 0Р^)

Анализ данных по мощности N

Определение мощности, потребляемой к среднем за,

цикл № =1© и при выполнении каждой цикла

Анализ данных по давления! в гидроцилиндрах стрелы и ковша Реф. шв/^)3 Р^тр иршш^Оз Рщшп П*ОА0- Реошппорпеш^О

Оцщчелоие •акяа филое работы за смену

Определение количества горной перетекнной за смогу.

Определение средня? дальности транспортирования, м

Определение среднего числа черпаний при погрузке

Анализ данных по давлениял в рулевых гидроцилиндрах

Р^ХРг©

Определение среднего числа поворотов за цикл работы

Определение давлений по системам: средних за цикл , средних по операциям

Аналитические данные Фактическое вроия работы и фактическая производительность ПДМ, Время во шикно вжия отказа;

Фактический режим работы систол ПДМ и сто соответствие рациональному.

Рис. 3. Алгоритм обработки информации о работе самоходной техники в системе мониторинга

х машины, Н; Жср. езе. у - фактическое значение средневзвешенной наработки на отказ (до отказа) элемента у машины, Н.

На основе прогнозируемых значений ресурса элементов ПДМ осуществляется разработка графиков ТО и Р, формирование фонда запасных частей.

Таким образом, информация, полученная в результате мониторинга работы ПДМ, позволяет не только контролиро-

вать выполнение заданий по перевозке добытого полезного ископаемого и прочих работ, соблюдение правил эксплуатации машины, определять реальную производительность и энергопотребление, но и прогнозировать ресурс элементов машины при заданных условиях и режимах эксплуатации.

— Коротко об авторах -

Кулешое А.А. - профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Горнотранспортные машины», Григорьев Е.А. - кандидат технических наук,

Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет) (СПГГИ ТУ).

--© В.Ю. Коптев, 2006

УДК 622:271:8.79:678 В.Ю. Коптев

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОНВЕЙЕРНЫХ ПОДЪЕМНИКОВ *

Семинар № 15

ыполненный анализ применения конвейерного транспорта для подъема горной массы на карьерах [1] выявил существенные преимущества конвейерного и конвейерного крутонаклонно-

*Работа выполнена при поддержке гранта МО РФ.

го подъемников по энергопотреблению и экологическим показателям (рис. 1). При необходимости они могут применяться для транспортирования как полезного ископаемого, так и породы на поверхность карьера, что потребует дополнительных устройств приема и перегрузки горной массы.