книги / Ремонт шагающих экскаваторов
..pdf
Рис. 6.4. Зависимости уровня качест ва ремонта шагающих экскаваторов по комплексному показателю от уров ня качества по определяющим еди ничным показателям:
1—4 — т р у д о е м к о с т и р е м о н т а к а п и т а л ь н о
го, с р е д н е г о , |
т е к у щ е г о и |
м е с я ч н о г о |
с о о т |
в е т с т в е н н о ; |
5— 8 — в р е м я |
р е м о н т а |
к а п и |
т а л ь н о г о , с р е д н е г о , т е к у щ е г о и м е с я ч н о г о с о о т в е т с т в е н н о
На уровень качества ремонта драглайнов по комплексному показателю в делом по всем моделям наибольшее влияние ока зывает трудоемкость капитального и среднего ремонтов. Для этих факторов, при оценке по восьми определяющим единич ным показателям а к ^ц = 35°58'. Факторами, сдерживающими
повышение качества ремонта драглайнов, являются трудоемко сти текущего и месячного ремонтов {ак^ц =22°44/ н-23°54').
Эти виды ремонта выполняются ремонтным персоналом на раз резах. Так как трудоемкость текущего и месячного ремонтов яв ляется основным показателем эксплуатационной технологичнос ти, то следует вывод, что качество ремонта драглайнов в пер вую очередь сдерживается недоработкой конструкции на экс плуатационную технологичность. Последнюю необходимо улуч шать на стадии проектирования за счет приспособленности кон струкции машин к проведению работ по ТОиР и на стадии экс плуатации за счет новой технологии, организации и управления работами по ТОиР. Другим фактором, сдерживающим повыше
ние качества ремонта, является время ремонта (ак 1чц |
=33°45'-5- |
-*-34048'). Время ремонта — это основной показатель |
ремонто |
пригодности конструкции машины и организации ремонта. По этому все мероприятия по повышению ремонтопригодности и улучшению организации ремонта драглайнов будут повышать качество их ремонта.
Метод оценки позволяет по установленным значениям уров ня качества ремонта по определяющим единичным показателям для конкретной модели драглайна находить свои факторы, сдер живающие повышение качества ремонта этой модели.
Так как при оценке уровня качества ремонта используется главный параметр, то в соответствии с выражением (6.1) любое увеличение главного параметра должно сопровождаться повы шением уровня качества ремонта горного оборудования по комп лексному показателю при условии, что значения определяющих
будут гораздо меньше, чем коэффициенты вариации работы и действия для этой операции. Контролируя использование экс каватора по наполнению ковша или загрузке приводов нельзя полностью использовать его технические возможности. При ра боте в режиме минимального удельного действия [24], кото рое равно отношению полезного действия к массе грунта в ков ше экскаватора, производительность экскаватора в цикле по сравнению со средним режимом, в 1,3—1,4 раза выше, энерго затраты в 1,2—1,3 раза меньше.
Повышение качества использования шагающих экскавато ров. Под процессом использования понимается часть процесса эксплуатации экскаватора, при котором он как орудие труда выполняет функции и полностью реализует свои свойства, предусмотренные нормативно-технической документацией. По нятие «процесс использования техники» впервые введено в
ГОСТ 25866—83. Под качеством процесса использования драг лайна понимается [4] совокупность свойств процесса, от кото рых зависит соответствие этого процесса и его результатов требованиям нормативно-технической документации.
Так же как и при оценке качества ремонта необходимо про вести оценку качества процесса использования, выявить опера ции цикла, лимитирующие повышение качества использования экскаватора. Оценку качества использования экскаваторов можно проводить с использованием зависимостей (6.1) — (6.8), только необходимо выбрать свои определяющие единичные по казатели качества использования и главный параметр.
Проведенный анализ показывает [12], что за определяющие единичные показатели качества процесса использования шага ющего экскаватора необходимо брать действие по операциям цикла экскавации: полезное действие по операциям цикла при разгрузке ковша; действия по операциям цикла при возвра щении ковша в забой. Особенность использования драглайна в течение цикла состоит в том, что работу по транспортированию породы выполняют механизмы тяги, подъема и поворота. Взаимодействие механизмов в течение цикла можно оценить через величину полезного действия экскаватора за цикл, кото рое учитывает долю полезной работы (вклад) каждого меха низма и приведенное время их совместной работы. Полезное действие экскаватора за цикл также будет являться определя ющим единичным показателем качества использования.
Полезное действие по операциям цикла |
|
п |
(6-47) |
D i= S Fijlijdtijt» S А.//Дtif, |
где Di — полезное действие t-й операции цикла, МДж*с; Fa — усилие, затрачиваемое механизмом экскаватора на выполнение
i-й операции цикла, кН. Рассчитывается по формулам (6.21; 6.25); 1ц — путь перемещения породы при выполнении i-й опе рации цикла, м. Рассчитывается по формулам (6.19; 6.34); t«(fl Ъц — время начала и окончания выполнения i-й опера
ции цикла, с; %ц—полезная работа при i-й операции цикла, МДж; Atif — время, затрачиваемое на выполнение i-й опера ции цикла, с; / — индекс, указывающий на то, что для точности расчета действия необходимы значения F t, U и Xi брать за }-й промежуток времени, который изменяется от 1 до п.
Полезное действие экскаватора за цикл рассчитывается графоаналитическим методом с использованием диаграммы полной работы (рис. 6.5, а), которая строится на основании
Рис. 6.5. Диаграммы полезной (/) и суммарной (2) работы механизмов экска ватора ЭШ 10.70А за цикл для средних условий использования:
а — тяги; б — подъема; в — поворота; г — по трем механизмам
диаграмм работы экскаватора по операциям цикла (рис. 6.5, б—г.).
|
|
|
Г XltoTp |
1 |
Г Ят(^ПОД --- ^пов) |
|
|
= |
+ |
у ^ |
Ь Яотр J |
^отр + |
Ь |
w u |
, ~ forp)_j |
(/п а д _ |
fnoBj + [Ят+Хпов _ |
А _ в _ q tn |
||
|
«под |
|
%lto |
|
(^ПОД-- ^пов) |
|
|
при А |
5: |
||||
|
|
|
|
|||
|
С = |
Я»под(^под |
^пов) |
И ^под— ip — t[отр» |
||
|
|
|
под |
|
|
|
где tnoB |
время, |
затрачиваемое поворотной |
платформой при |
|||
разгрузке |
ковша, |
с; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Люв=а/©, |
(6.48) |
|
а — угол поворота поворотной платформы, рад.
Диаграммы, приведенные на рис. 6.5 построены для экска ватора ЭШ 10.70А по данным на стр. 273—281. Действия по операциям цикла при возвращении ковша в забой рассчи тывают по формуле (6.47). В этом случае учитывают усилия по перемещению порожнего ковша и поворотной платформы. Расчет фактических значений действий можно выполнять по данным, получаемым с помощью аппаратуры типа КРД1 и УРМ1 [4].
При оценке уровня качества использования шагающего экс каватора выбор главного параметра определяется содержани ем определения понятий «производственный процесс», «исполь зование техники по назначению» [19], целью функционирова ния которых является получение общественно полезного конеч ного продукта. Для процесса использования экскаватора конечным продуктом является масса грунта в ковше, переме щенного за цикл в отвал. Массу грунта в ковше необходимо принимать за главный параметр процесса использования экска ватора за цикл. Так как чем совершеннее механические систе мы, тем меньше будет удельное действие, то это позволяет ис пользовать условие (6.1) при оценке качества использования экскаватора в цикле.
В табл. 6.10. приведены значения главного параметра и определяющих единичных показателей качества использования шагающих экскаваторов за цикл для средних условий, которые рассчитаны по зависимостям (6.20), (6.47) и (6.48); в табл. 6-11 приведены нормативные значения уровня качества исполь
зования шагающих экскаваторов за цикл по |
определяющим |
|
единичным и комплексному показателям. Экскаваторы |
в |
|
табл. 6.11 проранжированы по величине уровня |
качества: |
по |
Главный параметр и определяющие единичные показатели качества использования шагающих экскаваторов за цикл
Главный
Модель экс параметр— каваторов масса
грунта в ковше, т
|
|
|
|
|
|
Действие |
|
|
Полезное действие по операциям цикла |
при возвра |
|||||
|
щении ков |
||||||
|
при разгрузке ковша, МДж-с |
|
ша в забой, |
||||
|
|
|
|
|
|
МДж|-с |
|
|
|
|
|
|
|
при опус кании ковша |
^ |
цикла |
черпания |
тяги |
отрыва |
подъема |
поворота |
при пово роте |
|
ЭШ 6.45М |
14,4 |
133,5 |
25,1 |
50,7 |
2 |
106,5 |
31,65 |
56,7 |
30,9 |
ЭШ 10.60 |
22,9 |
338,8 |
55,6 |
128,6 |
3,48 |
320,1 |
75,1 |
162,5 |
94,1 |
ЭШ 10.70А |
22,9 |
351,8 |
44,4 |
139,1 |
3,91 |
318,6 |
91,6 |
162,5 |
110,2 |
ЭШ 13.50 |
29,9 |
384,6 |
66,1 |
79,5 |
5,08 |
174,3 |
94,6 |
93,9 |
86,0 |
ЭШ 15.90А |
34,5 |
790,8 |
83,9 |
294,1 |
6,02 |
772 |
156,6 |
394,3 |
265,7 |
ЭШ 20.90 |
45,9 |
1114 |
227,9 |
232,2 |
8,02 |
1062 |
221,6 |
562,5 |
324 |
ЭШ 25.100А |
57,5 |
1667 |
320,7 |
359,1 |
10,02 |
1575 |
400,5 |
866,7 |
681,4 |
ЭШ 40.85 |
91,9 |
2535 |
629,6 |
376,1 |
16,96 |
1612 |
700,8 |
1029 |
928,1 |
ЭШ 100.100 |
229,4 |
7265 |
2447 |
566,3 |
59 |
3134 |
1392 |
3030 |
3500 |
ЭШ 6,5.45 |
14,9 |
145,1 |
26,3 |
52,5 |
2,07 |
109,9 |
33,4 |
58,3 |
33,4 |
ЭШ 11.70 |
25,2 |
379,3 |
47,9 |
152,7 |
4,5 |
333,5 |
90,6 |
171 |
114,0 |
ЭШ 14.50 |
32,04 |
410,5 |
69 |
84,7 |
5,72 |
178,2 |
106,4 |
97,1 |
95,3 |
ЭШ 15.80 |
34,5 |
799,3 |
85 |
383,5 |
5,22 |
726 |
188,8 |
369,9 |
260,8 |
ЭШ 20.65 |
45,9 |
805,5 |
131,8 |
328,6 |
6,96 |
617,8 |
239,5 |
332,3 |
244,9 |
П р и м е ч а н и е . См. примечание к табл. 6.4.
комплексному показателю. По данным табл. 6.11 в соответст
вии с зависимостями (6.6), (6.7) |
и (6.8) определяют парамет |
ры линейного уравнения регрессии |
(сд и dd) и расчетное значе |
ние коэффициента корреляции (табл. 6.12). Здесь приводятся достигнутые минимальные удельные значения действий по опе рациям цикла (y6d).
Для полученных уравнений при доверительной вероятности 0,9 и числе наблюдений, равном 17 (по числу моделей экскава торов взятых для оценки), критическое значение коэффициента корреляции равно 0,4. Сравнивая расчетное значение ко эффициента корреляции (см. табл. 6.12) с критическим значе
нием можно сделать вывод, что все уравнения значимы. |
Из |
||
уравнений можно |
получить зависимость, аналогичную |
(6.9), |
|
т. е. |
|
|
|
|
Спф/ба^а |
(6.49) |
|
^ |
~ (К, — Ce)f,a ПРИ К * > С д ’ |
||
|
|||
где GпФ— масса грунта в ковше ф-й модели экскаватора пере мещенной за цикл, т; — полезная работа, затраченная ф-й моделью драглайна на выполнение <Э-й операции цикла, МДж;
— время выполнения d-й операции цикла ф-й моделью экс каватора, с.
Уровень качества использования шагающих экскаваторов за цикл по определяющим единичным и комплексному показателям
|
|
По единичным |
показателям (<7ф£.ед) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Действие по |
|
|
|
Полезное действие |
|
возвраще |
|||
|
|
| |
нии ковша |
||||
Модель экскаватора |
|
|
|
|
в |
забой |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
к |
|
|
|
5 |
й |
|
|
|
я |
СО |
>» |
|||
|
я |
|
S |
о |
с |
о |
|
а |
9 |
|
а |
|
6 |
° я |
с |
£ |
Я |
1 |
|
||||
|
Б |
о, |
S |
я я |
|
||
|
<и |
н |
н |
О |
&3 |
I I |
|
|
tг |
о |
с |
я |
|||
По комплекс ному пока зателю {Ку)
ЭШ 6.45М |
1,0 |
1,0 |
0,7 |
1,0 |
0,75 |
1 ,0 |
|
ЭШ 6,5.45 |
0,95 |
0,99 |
0,7 |
1,0 |
0,75 |
0,98 |
|
ЭШ 14.50 |
0,72 |
0,81 |
0,93 |
0,78 |
1,0 |
0,66 |
|
ЭШ 13.50 |
0,72 |
0,79 |
0,94 |
0,82 |
0,95 |
0,69 |
|
ЭШ 10.60 |
0,63 |
0,72 |
0,44 |
0,91 |
0,4 |
0,67 |
|
ЭШ 11.70 |
0,62 |
0,92 |
0,41 |
0,78 |
0,42 |
0,61 |
|
ЭШ 10.70А |
0,6 |
0,9 |
0,41 |
0,81 |
0,4 |
0,62 |
|
ЭШ 20.65 |
0,53 |
0,61 |
0,34 |
0,92 |
0,41 |
0,42 |
|
ЭШ 15.80 |
0,4 |
0,71 |
0,22 |
0,92 |
0,26 |
0,4 |
|
ЭШ 15.90А |
0,4 |
0,72 |
0,29 |
0,8 |
0,25 |
0,48 |
|
ЭШ 20.90 |
0,38 |
0,35 |
0,49 |
0,79 |
0,24 |
0,45 |
|
ЭШ 100.100 |
0,29 |
0,16 |
1,0 |
0,54 |
0,41 |
0,36 |
|
ЭШ 40.85 |
0,34 |
0,25 |
0,6 |
0,75 |
0,32 |
0,29 |
|
ЭШ 25.100А |
0,32 |
0,31 |
0,4 |
0,8 |
0,2 |
0,32 |
|
Среднее |
арифме |
0,56 |
0,68 |
0,57 |
0,83 |
0,5 |
0,58 |
тическое значение |
0,21 |
0,26 |
0,24 |
0,11 |
0,26 |
0,23 |
|
Среднее |
квадрати |
||||||
ческое |
отклонение |
0,37 |
0,38 |
0,42 |
0,13 |
0,52 |
0,4 |
Коэффициент ва |
|||||||
риации П р и м е ч а н и е . См. примечание к табл. 6.4.
0,77 |
1,0 |
0,907 |
0,77 |
0,96 |
0,89 |
1 ,0 |
0,72 |
0,833 |
0,96 |
0,74 |
0,831 |
0,43 |
0,58 |
0,607 |
0,45 |
0,47 |
0,594 |
0,43 |
0,45 |
0,588 |
0,42 |
0,4 |
0,516 |
0,28 |
0,28 |
0,454 |
0,26 |
0,28 |
0,45 |
0,25 |
0,3 |
0,419 |
0,23 |
0,14 |
0,41 |
0,27 |
0,21 |
0,39 |
0,2 |
0,18 |
0,354 |
0,46 |
0,49 |
0,594 |
0,26 |
0,26 |
0,18 |
0,57 |
0,53 |
0,3 |
Т а б л и ц а |
6.12 |
|
Достигнутые |
минимальные |
удельные |
значения |
действии, |
параметры |
|
и коэффициент корреляции линейного уравнения |
регрессии вида ЛФ= /(7 ф<э) |
|||||
при оценке качества использования шагающих экскаваторов за цикл |
|
|||||
Определяющий единичный |
Уб.д |
|
|
|
|
|
показатель качества исполь |
|
|
|
|
||
зования экскаватора |
|
|
|
|
|
|
Полезное действие: |
0,27 |
0,147 |
0,8 |
0,93 |
||
цикла |
|
|||||
копания |
|
1,74 |
0,23 |
0,537 |
0,78 |
|
тяги |
|
2,47 |
0,4 |
0,349 |
0,47 |
|
отрыва |
|
0,139 |
0,116 |
0,854 |
0,53 |
|
подъема |
|
5,56 |
0,303 |
0,585 |
0,84 |
|
поворота |
возвращению |
2,2 |
0,186 |
0,704 |
0,88 |
|
Действие по |
|
|
|
|
|
|
ковша в забой: |
3,79 |
0,305 |
0,627 |
0,9 |
||
при опускании |
||||||
при повороте |
2,69 |
0,263 |
0,677 |
0,98 |
||
Оценка уровня качества использования экскаваторов за цикл позволяет установить: 1) уровень качества использования драглайна по комплексному показателю уменьшается с ростом вместимости ковша и увеличением длины стрелы; 2) с увели чением уровня качества использования по комплексному пока зателю при G„.u»=const и £,a= const необходимо меньше затра тить работы на получение конечного продукта; 3) операции, лимитирующие использование экскаватора в цикле.
Таким образом, заключение о влиянии вместимости ковша и длины стрелы на эффективность использования можно сде лать после учета и анализа всех затрат, связанных с подготов кой забоя и транспортированием грунта в отвал. Повышение качества использования в течение цикла может быть достигну то за счет модернизации ковша и его подвески [24], улучшения взрывной подготовки забоя [3], повышения квалификации ма шиниста. Используя разработанную методику можно с помо щью бортовых информационных систем (рис. 6.6) оперативно
представлять машинисту информацию об операциях, |
которые |
|||
лимитируют эффективное использование |
экскаватора |
за цикл. |
||
При поэтапном методе ремонта шагающих |
экскаватороп |
|||
снижение затрат на ремонт, т. |
е. |
уменьшение |
значения |
|
{3,/},v в формуле (6.1) может быть |
обеспечено за |
счет улучше |
||
ния их эксплуатационной технологичности; технологии, органи зации и управления ремонтом. Это можно обеспечить за счет замены принятой стратегии ремонта экскаваторов по наработ ке стратегией ремонта по фактическому техническому состоя нию или смешанной стратегией ремонта, учитывающей нара ботку экскаватора и его фактическое состояние. Поскольку шагающие экскаваторы имеют длительный срок службы до капитального ремонта — 4—8 лет, для расчета плановых затрат на ремонт необходимо знать структуру ремонтного цикла машины и рассчитывать ее с учетом фактической надежности этой машины.
В то же время, при назначении конкретных дат ремонта не обходимо учитывать фактическое техническое состояние маши ны. Все это в совокупности и определило переход от стратегии ремонта по наработке к смешанной стратегии ремонта (поэтап ный метод). Переход полностью на стратегию ремонта по фак тическому техническому состоянию в горно-добывающих отрас лях промышленности сдерживается из-за отсутствия отечест венных надежных технических средств диагностирования, ин формационного и программного обеспечения.
При поэтапном методе ремонта необходимо устанавливать для конкретных условий применения горного оборудования свою структуру ремонтного цикла, которая учитывала бы каче ство использования и качество ремонта машины, а также на значать сроки и объемы ремонтных работ. Так как условия
Аппаратура |
Программный |
Устройство |
Блок |
|
||
КРД1 |
|
узел |
УРМ1 |
индикации |
|
|
I УДп ifr»# |
| |
A;j ,tjj 1 |
|
|
||
|
Бортовая |
|
Устройство |
|
||
|
микро |
ЭВМ |
|
сопряжения |
|
|
Температура,вибрация |
Поступление смазки |
|
|
|||
Датчики контроля технического |
Аппаратура |
|
||||
состояния |
механизмов |
„ИНФРА” |
|
|||
|
|
|
|
|
К диспетчеру |
|
|
|
|
|
|
разреза |
|
|
|
|
|
|
В отдел АСУП |
|
|
МоБильнея |
Результаты |
Отдел АСУП разреза |
|
||
диагностическая |
|
|
||||
|
станция |
|
диагностики |
YBM СМ-4 |
\ |
|
|
|
механизмов |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Блок индикации
Норма |
|
факт |
Механизм |
|||
О85 |
K4j |
0,77 |
Тяги |
|||
|
По операциям |
|
Температура |
|||
Керп1п1-Т П1-П |
В1 |
| 82 |
Норма |
факт |
||
Ш й °.9 |
0,85 |
0,85 |
0,8 |
6 0 |
5 5 |
|
|
Л и м и т и р у е т |
Вибрация |
||||
Забой Перегруз |
Перегруз |
Норма |
Факт |
|||
*ч |
tm |
|
*В1 |
т |
7 6 |
7 3 |
Ручной ввод информации
1.Расчетный ресурс основных сборочных единиц
оборудования
2. |
Н о р м а ти в н ая т р у д о ем к о сть работ по ТО иТР |
3.Нормативный расход запасных частей
исмазочных материалов
^Т ехнические параметры оборудования,горно-гсолэ ■ гические и горно-технические характеристики забоя
5. Перечень выполняемых |
обязательных, плановых и |
дополнительных работ |
| |
6. Ф актический расход запасных частей и смазочных
материалов |
______________________ I |
На ИВЦ объединения |
|
П еч а т ь
документа
Служба I Производственная
ЗМГ A rnuwfia
ЭМС у служба
Рис. 6.6. Блок-схема информационно измерительной системы бортовой стан ции шагающего экскаватора учета качестрз его использования за цикл