Методология обоснования предельных состояний и резерва элементов гидропривода горных машин (04.10.2010)

Автор: Рахутин Максим Григорьевич

Рахутин Максим Григорьевич

МЕТОДОЛОГИЯ ОБОСНОВАНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

И РЕЗЕРВА ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА ГОРНЫХ МАШИН

Специальность 05.05.06 – «Горные машины»

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва 2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО

«Московский государственный горный университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Кантович Леонид Иванович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Жабин Александр Борисович

доктор технических наук, профессор

Островский Михаил Сергеевич

доктор технических наук, профессор

Сысоев Николай Иванович

Ведущее предприятие: Национальный научный центр горного

производства - Институт горного дела

им. А.А. Скочинского (МО, г. Люберцы)

Защита диссертации состоится 28 декабря 2010г в 12.00 в ауд. Д-251 на заседании диссертационного совета Д-212.128.09 в Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шешко Евгения Евгеньевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Гидропривод используется в большинстве горных машин. Ежегодно на угледобывающих предприятиях РФ в эксплуатации находится более 200 тыс. элементов гидропривода - насосов, гидроцилиндров и распределителей механизированных крепей, проходческих комбайнов, гидравлических экскаваторов, буровых станков и других горных машин. На гидропривод приходится 15-30 % отказов. Для однотипных горных машин различаются по условиям применения в 3-5 раз, по стоимости однотипных элементов гидропривода до 20 раз и их ресурсам - до 5 раз.

Элементы гидропривода в процессе эксплуатации имеют свойство постепенного изменения объемного КПД и других определяющих параметров. Постепенное изменение параметров не только повышает вероятность внезапного отказа, но и приводит к уменьшению производительности машины, так как гидропривод задействован при выполнении практически всех рабочих и вспомогательных операций. В связи с этим в ряде случаев целесообразна замена еще работоспособного элемента гидропривода при достижении его определяющим параметром определенной величины, называемой предельным состоянием.

В настоящее время для элементов гидропривода в стандартах и руководствах по эксплуатации назначаются одинаковые («жесткие») величины предельных состояний, не учитывающие разнообразия условий использования и конструктивных особенностей горных машин.

Отсутствуют научно обоснованные методы расчета запасных частей, учитывающие специфику эксплуатации элементов гидропривода. На практике снабжение запасными частями осуществляется исходя из среднего расхода и выделенных средств без учета ущерба из-за их нехватки, что не всегда эффективно.

Таким образом, разработка методологии обоснования предельных состояний и расчета необходимого количества запасных частей элементов гидропривода горных машин с учетом основных факторов эксплуатации является актуальной научной проблемой.

Цель работы. Разработка методологии обоснования предельных состояний и резерва элементов гидропривода с учетом влияния их технического состояния на производительность и надежность горных машин для повышения эффективности эксплуатации.

Идея работы заключается в том, что для одного и того же элемента гидропривода целесообразно устанавливать различные по величине значения предельного состояния и количество запасных частей в зависимости от основных факторов эксплуатации, конструкции машины, степени влияния технического состояния элемента на производительность и надежность горных машин.

Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались теория гидропривода, математический аппарат теории вероятностей, эксплуатационные наблюдения за работой горных машин, методы математической статистики, теории надежности и управления запасами, системного анализа и математического моделирования с применением компьютерной техники.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели функционирования элементов гидропривода с постепенно изменяющимися параметрами, влияющими на уменьшение производительности машины, позволяющие рассчитывать наработку между заменами и величину предельного состояния таких элементов.

2. Методы расчета величины предельного состояния и наработки между заменами элементов гидропривода горных машин на продолжительном и ограниченном интервале эксплуатации, учитывающие скорость ухудшения технического состояния, затраты на замену и ущерб из-за изменения производительности, и полученные зависимости дифференцированных значений предельного состояния и оптимальных наработок между заменами от вышеперечисленных факторов.

3. Закономерности влияния конструктивных особенностей горной машины, элемента, экономических и горнотехнических условий эксплуатации на оптимальные величины наработок между заменами и предельного состояния элементов гидропривода.

4. Метод расчета коэффициента готовности, технической и эксплуатационной производительности гидрофицированных горных машин, отличающийся тем, что учитывает зависимость их производительности от технического состояния элементов гидропривода.


загрузка...