автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Моделирование и идентификация состояния триботехнических элементов горнопроходческих комплексов роторного типа

На правах рукописи

003458023

\,

Габигер Владимир Витальевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНОПРОХОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ РОТОРНОГО ТИПА

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 ДЕН 2008

Екатеринбург - 2008

003458023

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный горный университет».

Научный руководитель - Боярских Геннадий Алексеевич,

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Зимин Анатолий Иванович, доктор технических наук, профессор

Таутер Виталий Михайлович, кандидат технических наук, доцент

Ведущая организация ■

Институт горного дела УрО РАН

Защита состоится 26 декабря 2008 г. в i 3 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.03 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный горный университет», по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный горный университет».

Автореферат разослан 2А_ ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

М.Л. Хазин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Актуальность увеличения эффективности использования триботехнических элементов горно-шахтного оборудования определяется экономическими требованиями, стоящими перед предприятиями горной и строительной промышленности, что требует принципиально нового подхода к обеспечению надежности данных элементов. Одним из основных направлений, интенсифицирующих работы по сооружению различных типов тоннелей, является применение высокопроизводительных горнопроходческих комплексов с рабочим органом роторного типа (ГПК).

В работе рассмотрены триботехнические элементы ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth": шарошки дисковые и лента конвейера. При строительстве левого перегонного тоннеля метрополитена в г. Екатеринбурге исследование надежности и ресурса этих элементов явилось наиболее актуальной задачей.

В последнее время практически прекратились работы по внедрению новых конструктивных и технологических решений, поэтому также актуальным является совершенствование имеющихся конструкций триботехнических элементов.

Применяющиеся системы планово-предупредительного ремонта и ремонта по полному выходу из строя ГПК не полностью отражают процессы потери работоспособности и обусловливают формирование дополнительных издержек. При организации ремонтных работ по прогнозируемому техническому состоянию триботехнических элементов продуктивность ГТ1К повышается на 50-60 % за счет сокращения простоев. Переход на эксплуатацию и ремонт триботехнических элементов ГПК по прогнозируемому состоянию сдерживается недостатком методов расчета или моделирования их технического состояния для конкретных объектов и условий эксплуатации. Все это указывает на необходимость проведения дополнительных исследований в этом направлении.

Цель работы - повышение эффективности эксплуатации горнопроходческих комплексов роторного типа.

Идея работы: моделирование и идентификация состояния триботехнических элементов, изменение конструкции породоразрушающего инструмента рабочего органа и узлов конвейера повышают эффективность эксплуатации ГПК за счет снижения нерегламентированных простоев и увеличения сроков службы шарошек и ленты.

Связь темы диссертации с государственными программами. Данная диссертация выполнена в рамках госбюджетной темы «Развитие теории мониторинга и эффективности сложных электромеханических систем горного производства», 2002-2004 гг., № Гос. per. 1.8.02.

Задачи исследований:

разработать модели изменения состояния триботехнических элементов

ГПК;

увеличить ресурс имеющегося конструктивного исполнения дисковых шарошек типов ED-6 LWG-4-R и ED-6 /2K-LWG-4-R методом резервирования элементов;

увеличить ресурс ленты конвейера ГПК за счет модернизации конструкции узла загрузки;

разработать программные средства моделирования технического состояния триботехнических элементов ГПК.

Методы исследований:

методы теории вероятностей, математической статистики, математического и имитационного моделирования, теории колебаний и статистической механики;

метод Герца и метод конечных элементов при решении задач контактного взаимодействия;

методы теории надежности машин;

численные методы решения дифференциальных уравнений и моделирование процессов на ЭВМ.

Научные положения, выносимые на защиту:

резервирование уплотнения подшипникового узла действующего конструктивного исполнения шарошки дисковой позволяет значительно повысить ее ресурс;

полученный закон распределения наработок модернизированных шарошек до отказа в виде нормального позволяет определить периодичность их замены;

распределение напряжений в режущем диске шарошки рассматривается на основе моделей Герца;

распределение напряжений и повреждений в ленте рассматривается в аспекте анизотропии механических свойств на основе моделей Герца и конечно-элементных моделей напряженно-деформированного состояния с учетом моделирования свойств породы;

закономерность изменения технического состояния ленты конвейера определяются имитацией последовательности контактных воздействий горной породы для различных конструктивных вариантов конвейера.

Научная новизна работы состоит в следующем: . в конкретизации математического описания динамических и контактных процессов в конвейерной ленте;

в раскрытии закономерностей распределения деформаций и напряжений в

конвейерной ленте при взаимодействии с криволинейными телами; . в уточнении математического описания износа конвейерной ленты; . в определении структурных схем безотказной работы шарошек дисковых;

в определении законов распределения наработок на отказ шарошек.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается результатами лабораторных и промышленных экспериментов, воспроизводимостью найденных закономерностей, положительными итогами опробирования разработанных предложений в условиях ОАО «Бамтоннель-строй» и ОАО «Богословское рудоуправление». Точность и надежность полученных выводов обоснована результатами статистической обработки выборочных данных (отклонение 5-7 % при доверительной вероятности 90 %).

Личный вклад автора:

анализ существующей конструкции шарошки и разработка конструкции дополнительного блока уплотнений;

определение законов распределения наработок на отказ различных конструктивных вариантов дисковых шарошек;

разработка моделей контактного взаимодействия как ленты конвейера, так и режущего диска шарошки с породой;

уточнение закономерности изменения технического состояния ленты конвейера;

участие в эксплуатационных испытаниях шарошек, обобщении и оценка их результатов.

Реализация выводов и рекомендаций работы.

Результаты исследований использованы ОАО «Бамтоннельстрой», ООО «Краскоярскметрострой», ОАО «Богословское рудоуправление» при разработке систем и регламентов ремонта, а также модернизации конструкции шарошек и

устройства загрузки конвейера. Программные средства моделирования движения и методика расчета устройств загрузки конвейеров переданы в ОАО «Венкон».

Экономический эффект от внедрения блока дополнительных уплотнений и увеличения срока службы ленты конвейеров ГПК составили 63,2 тыс.руб/метр проходки и 60 тыс.руб/год соответственно.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов" (Екатеринбург, 2001); Международной научно-технической конференции "Геоинформационные системы в геологии" (Москва, 2002); Международной научно-технической конференции "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья" (Екатеринбург, 2003), Уральской горно-геологической декаде (Екатеринбург, 2004), Международной научно-технической конференции "Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности" (Екатеринбург, 2004), Международной научно-технической конференции "Реновация и инженерия поверхности" (Ялта, Украина, 2004).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, из них 1 в ведущем рецензирующем журнале из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, оглавления, четырех глав, заключения, приложений, списка литературы из 120 наименований; содержит 120 страниц машинописного текста, в том числе 15 таблиц, 62 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, определены цели исследования, научная новизна, практическая значимость результатов работы, представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен литературный обзор по теме диссертационной работы. Рассмотрены современные представления о проблеме технического состояния, надежности и ее оценке в горном машиностроении.

Большой вклад в исследования надежности машин и конструкций внесли такие ученые, как: В.В. Болотин, В.В. Клюев, И.В. Крагельский, A.C. Проников, Д.Г. Громаковский, К.С. Колесников, Э.С. Гаркунов, B.JI. Колмогоров, C.B. Смирнов, H.A. Махутов, А.П. Гусенков, Ф.Р. Соснин, М.Н. Добычин, Д.Н. Реше-тов, А.Г. Суслов, В.П. Когаев, В.М. Труханов, Г.А. Боярских, П.С. Банатов и др.

Научные основы теории ленточных конвейеров заложены такими учеными, как А.О. Спиваковский, A.B. Андреев, Н.С. Поляков, Н.Я. Биличенко, С.А. Панкратов, Н.С. Поляков, Г.И. Солод, Л.Г. Шахмайстер. Разработке и совершенствованию проходческого оборудования и технологий сооружения горных выработок посвящены работы Я.И. Базера, В.Н. Гетопанова, В.Ф. Горбунова, Б.А. Картозии, A.B. Докукина, В.И. Солода и др.

Рассмотрены существующие методики построения моделей технического состояния узлов ГПК. Показана доля простоев, связанная с восстановлением работоспособного состояния и исполнением операций планово-предупредительного ремонта у таких элементов конвейеров как лета и шарошки, на долю которых приходится около 70 % времени простоя и 60 % отказов.

В качестве математических моделей динамических и триботехнических процессов, учитывающих внешние воздействия, не являющиеся детерминированными, во второй главе используются следующие модели: движение горной массы в устройстве загрузки и между роликовыми опорами конвейера; контактного взаимодействия ленты с горной массой. В имитационных моделях контактного взаимодействия в качестве входных данных предложено использование случайных величин: гранулометрического состава, массы, радиуса при вершине, угла между образующими плоскостями кусков, скорости соприкосновения горной массы с лентой в устройстве загрузки и между роликовыми опорами конвейера.

В работе произведен анализ перечисленных свойств горной массы на примере окварцованного порфирита после разрушения ротором ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth". В результате обработки данных математические модели имеют вид: плотность распределения массы кусков р(т), кг:

где / - линейный размер куска, а и /? - параметры закона распределения, р - плотность горной массы, к - коэффициент, показывающий соотношение между длиной, шириной и высотой куска и зависящий от вида разрушения породы;

• плотность распределения радиусов закругления вершин кусков р(г), в потоке подчиняется следующей зависимости (закону распределения Вейбулла), мм:

(1)

где г - радиус закругления, а и ß - параметры закона;

плотность распределения величины угла р((р) при вершинах кусков порфирита близка по структуре нормальному закону распределения, рад:

Г о, ч> < о

\ 2а , ; (3)

где т - математическое ожидание, а - дисперсия.

Исследованы закономерности движения горной массы в пункте загрузки. Математическое описание движения единичного куска произведено в рамках классической механики, потока горной массы - в рамках статистической механики. Содержательной моделью движения единичного куска принято движение материальной частицы в гравитационном поле Земли без учета сил трения. Содержательной моделью контакта единичного куска с отбойной плитой - соударение шара и плоскости. В матричном виде .уравнение движения с конечным числом степеней свободы имеет вид:

Щ = 0, (4)

где М- симметричная матрица обобщенных инерционных коэффициентов; с] - вектор (матрица-столбец) обобщенных координат. <2 - вектор обобщенных сил, с соответствующими начальными условиями:

дд,

= а,

= й#. (5)

ной массы, принято аналогичным уравнению (4). Начальные условия ~

д!

Законы, описывающие начальные координаты и скорости потока горной массы, приняты в виде нормальных. Уравнение, описывающее падение потока гор-

дх

(=0

являются случайными величинами с вероятностными характеристиками: математическими ожиданиями тХо, и дисперсиями £>д,(, О^ .

Для выбранного случая требуется найти вероятностные характеристики коор-дх

динаты х и скорости —.

Вероятностные характеристики определяются следующими выражениями:

тх

о*

-тх

+ Шу I +

+ О, Г

л0 л0

где - математические ожидания координаты и скорости соответственно;

Ох , £>¡[ - дисперсии координаты и скорости соответственно.

На основе результатов математического моделирования модернизирован узел погрузки конвейера № 1 ГПК (рис. 1).

Исследованы закономерности движения горной массы между роликовыми опорами. Установлена иерархическая цепочка моделей системы "1руз — лента -роликоопора - канатный став". Движение по ставу конвейера кругшокусковых грузов описано с помощью многомассовой модели, состоящей из приведенных масс крупного куска, кусков значительно меньших фракций, ленты, а также шар-нирно сочлененных роликов, находящихся на канатной навеске.

и0

-А

1

Рис. 1. Схема расположения конвейера № 1 ГПК до модернизации (а) и после нее (б). Обозначения на рисунке: 1 - направляющее устройство; 2 - конвейер

Система дифференциальных уравнений вертикального движения куска груза в пролете между роликоопорами имеет вид:

/

Лй: + (Х0 + ЕАе)х

-mg = 0;

у{1-у)

^И^с^УмМ

от дх~

где М - приведенная масса куска и ленты; Е - условный модуль упругости; А - площадь поперечного сечения ленты; в - относительное удлинение ленты; / - расстояние между роликоопорами; х0 - начальный прогиб; Бо - начальное натяжение ленты; т - масса куска; - момент инерции г'-го ролика; с, к - коэффициенты демпфирования и упругости; со, - окружная скорость /'-го ролика; д>1 - угол наклона г-го ролика; M¡ и Ма - внутренние и внешние моменты сил; Т - изгибная жесткость; р - плотность каната; х, у - координаты; I - время.

Экспериментально определены закономерности повреждения конвейерных лент при контактном взаимодействии с горной массой, имеющие экспоненциальный вид.

В третьей главе произведены моделирование и идентификация состояния ленты.

Методами решения контактной задачи приняты метод конечных элементов (МКЭ) и метод Герца (МГ). При упругом деформировании ленты от контакта с кусковой породой зависимость силы /<" в контакте от местного смятия а имеет вид:

^ = (8) где К0 определяется радиусами кривизны вершин кусков горной массы и ленты в месте нахождения роликоопоры и модулями упругости первого и второго рода горной массы и ленты.

/.. м - ;;Л..]'.;■'-г- МПа

Рис. 2. Деформация и напряжение в ленте ГПК при падении единичного куска массой 30 кг

Закон распределения давления Р/х, у) по площади соприкосновения определяется следующим образом:

Резинотканевые ленты представляют собой композитный слоистый материал, состоящий из чередующихся по толщине слоев резины и тканевых прокладок,

имеющих различные механические свойства. Уравнение равновесия конечного элемента записывается следующим образом:

[«эК }={&}• (Ю)

Уравнение равновесия всей конечно-элементной модели формируется из уравнений типа (10) для всех элементов с учетом граничных условий:

№Ы0.

г

Рис. 3. Результаты решения контактной задачи МКЭ:

а и б - напряжения в ленте, в - живучесть, г - контактные напряжения

(П)

где {А"} и {й?} - матрицы жесткости и узловых перемещений конечно-элементной модели соответственно; {2} - вектор внешних узловых нагрузок.

Математическая модель разрушения ленты Р при единичном контактном воздействии кусковой горной массы выражена следующими составляющими:

Р = Г

VI [р. М Р2 (Л Р3 {<р\ Р* ])}

(12)

где: Р1--Р4 ~ законы распределения массы, радиуса и угла при вершине и предела прочности единичного куска; Ип, пп - высота между плитами устройства загрузки и количество плит соответственно; кп - коэффициент подстилающей породы; уд - скорость движения ленты; ЬР и с1Р - расстояние между роликовыми опорами и их диаметр; кл, пл - высота обкладок и прокладок ленты и их количество; [оР], [о0], [оу] - пределы циклической прочности ленты, материала основы и утка соответственно.

Закономерность скорости износа находится путем имитационного моделирования последовательности контактных взаимодействий. Представленная в работе развивающаяся модель разрушения ленты выражена в виде полинома. Она допускает корректировку при введении дополнительных данных о повреждепности ленты на этапе эксплуатации. В результате исследований введены динамические

коэффициенты кд/ и кд2 в формулу срока службы ленты Т, предложенную ИГД МЧМ:

Т__М_(__ / 1 оч

[(160ЯаДд, + Ьаукаг}) + 60Ц ' ^

где кл - коэффициент, зависящий от вида сердечника ленты; а - максимальная крупность куска; у - плотность материала в целике; 7 - коэффициент использования конвейера по производительности; т - коэффициент использования конвейера по времени; /, - длина конвейера; Н- высота загрузки; V - скорость движения ленты.

0 "з" 5 х105 тонн

Рис. 4. Прогнозирование технического состояния ленты: а - реализация имитационной модели износа ленты конвейера №1 ГПК '^й^Ь"; б - прогнозирование разрушения и идентификация технического состояния. Обозначения: у - износ конвейерной ленты; х - количество транспортированной горной массы, т. Прерывистая линия обозначает предельное состояние

Идентификация состояния ленты производится сравнением износа, полученного моделированием, и допустимого. В работе использованы критерии предельного состояния по несущей способности срединной части ленты и выполнения прогнозируемой производственной программы предприятия. Прогнозирование состояния на требуемый промежуток времени (наработки) осуществляется применением экстраполяции (рис. 4).

В четвертой главе рассмотрены модели надежности, износа и решены некоторые вопросы повышения надежности шарошек дисковых ГПК.

В рамках данной работы была подвергнута статистической обработке техническая документация по эксплуатации шарошек ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirtb" за период с 01.06.2001 по 25.03.2003 гг. и с 20.09.06 по 01.01.07 гг. Были рассмотрены эксплуатационные данные наработки на отказ и структуры отказов шарошек ED-6 LWG-4-R и ED-6 /2K-LWG-4-R.

В результате обработки данных получена математическая модель закона распределения наработки на отказ шарошек-.

J 0, Я < 0

Р(Я) [а expi-a-tf') Н> 0 ^

где Н- относительная единица проходки; а и/? - параметры закона распределения; к - коэффициент перевода.

Результаты аппроксимации приведены на рис. 5 (непрерывная кривая).

0,5 =

0,35.=

0 " 0.6 1 1,2

Проходка, %

Рис. 5. Закон распределения наработки на отказ шарошек. * - экспериментальные данные, кривая - теоретический закон распределения

Функциональная зависимость отказов шарошек (сис. 6) от радиуса вращения

(пути работы разрушения) подчиняется следующему выражению:

IV = 3,677-10"6 -л! -3,4467-Ю"4 ■п4 + 0,01139-л3 -0,15555-л2 + 0,85537-н ^

где: п - место расположения шарошки на исполнительном органе.

Методом Герца решена контактная задача взаимодействия режущего диска шарошки с породой забоя (результаты моделирования - рис. 7). Теоретически показано, что коэффициент запаса контактной прочности при максимальной нагрузке на режущий диск шарошки имеет значение кз = 1,45.

Место расположения шарошки на роторе.

Рис. 6. Зависимость распределения отказов от места расположения шарошек. * - эксплуатационные данные, кривая - аппроксимация

Рис. 7. Средние деформация и действующее напряжение в области контакта диска шарошки с породой забоя

Определена структурная схема действующего конструктивного исполнения дисковых шарошек ЕБ-6 ]1\УО-4-К и ЕБ-6 /2К-Ь\УО-4-11 (рис. 8):

Рис. 8. Структурная схема безотказной работы существующего исполнения шарошек:

Р1 - вероятность безотказной работы режущего диска; Р2 - вероятность смещения режущего диска; Р3 - вероятность износа контактного уплотнения; Р4 - вероятность износа кольца резинового.

Шарошка прекращает функционировать при отказе любого из элементов О,.

0=0,и0ги0зи0,. (16)

Вероятность безотказной работы Р действующего конструктивного исполнения определяется выражением вида:

Р = РгР7-РгРл. (17)

Конструкция шарошки позволяет с минимальными затратами произвести механическую обработку крышки и корпуса для установки блока дополнительных уплотнений подшипникового узла (рис. 9).

Рис. 9. Конструкция шарошки после модернизации:

1 - корпус шарошки; 2 - внешняя обойма подшипника; 3 - кольцо; 4 - уплотнение контактное; 5 - крышка; 6 - подшипниковый узел; 7 - вал; 8 - упорный подшипник; 9 - кольцо стопорное; 10 -режущий диск; 11 - дополнительное уплотнение

ш

_____ [I

Тогда структурная схема безотказной работ такой шарошки выглядит таким образом (рис. 10):

Рис. 10. Структурная схема безотказной работы шарошки после модернизации: Р5 - вероятность безотказной работы блока дополнительных уплотнений.

Отказ шарошки наступает при следующей структуре отказов элементов 0(: О = О, и 02 и 0,050505 и 0АО5О5. (18)

Вероятность безотказной работы дисковой шарошки после модернизации Р определяется выражением вида:

Р = РгР1\\-{\-Р3Х1-Р,У111-(1~РЖ-Р>У1 (19)

где т - количество колец дополнительного уплотнений.

Смоделирован износ материалов дополнительного уплотнения и показано, что при нормальных условиях эксплуатации возможность его отказа по причине износа незначительна.

После обработки эксплуатационных данных получен закон распределения наработки на отказ модернизированных шарошек, имеющий нормальный вид (рис. II), м:

О, Я < О

/>(#) = •!.. 1 „.1 (.Н-пЛ (20)

•ехр

2и

Н> 0'

где т - математическое ожидание; а - дисперсия; Н - проходка в относительных единицах; к - коэффициент перевода.

роходка, %

Рис. 11. Закон распределения наработки на отказ шарошки после модернизации. Гистограмма - экспериментальные данные; кривая - теоретический закон распределения

Экономическая эффективность Э использования шарошек с дополнительным блоком уплотнений на один метр проходки, руб.:

Э = п„

С,.

Си

(21)

где: пш - количество шарошек, СБ, См - стоимость шарошки до и после модернизации соответственно, Ъц - средняя наработка на отказ базового варианта шарошки, т - математическое ожидание; Н - проходка в относительных единицах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технические разработки, обеспечивающие решение важной задачи повышения эффективности эксплуатации высокопроизводительных горнопроходческих комплексов роторного типа путем совершенствования конструкций триботехнических элементов и снижения нерегламентирован-ных простоев.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1. Определены законы распределения наработки до отказа базового и модернизированного вариантов шарошек, имеющие виды закона Вейбулла и нормального закона, и полиномиальная зависимость отказов шарошек от длины резания, позволяющие выполнять прогнозирование наработки на отказ шарошек.

2. Получена зависимость срока службы ленты конвейера ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth" от времени эксплуатации, на основании которой сделан прогноз ресурса ленты.

3. Повышение надежности шарошки методом резервирования контактного уплотнения показало высокую эффективность при эксплуатации в условиях проходки ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth" левого перегонного тоннеля метрополитена в г. Екатеринбурге. За период эксплуатационных исследований была снижена интенсивность выбраковки шарошек по причине полного износа более чем в 12 раз.

4. На основе результатов математического моделирования модернизирован узел погрузки конвейера № 1 ГПК.

5. Получены следующие математические модели и разработаны программные средства моделирования:

- контактного взаимодействия режущего диска шарошки с породой забоя;

- законов распределения наработок до отказа шарошек, как базового, так и модернизированного вариантов.

наработок до отказа модернизированного варианта шарошек, согласно полученному закону распределения, путем имитационного моделирования;

- контактного взаимодействия и локального разрушения конвейерной ленты;

срока службы ленты конвейера;

- законов распределения геометрических свойств горной массы;

- движения горной массы между роликоопорами;

- движения горной массы в пункте погрузки;

поврежденности конвейерных лент при контактном взаимодействии с горной массой.

6. Разработан алгоритм идентификации технического состояния конвейерной ленты.

7. Планируемый годовой экономический эффект от внедрения блока дополнительных уплотнений составит 56,9 млн.руб/год без учета косвенного экономического эффекта.

8. Повышение эффективности использования ГПК достигается за счет:

- увеличения срока службы дисковых шарошек более чем в 3 раза;

- увеличения срока службы ленты конвейера на 8%;

- снижения простоев ГПК.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Статьи, опубликованные в ведущих рецензирующих изданиях и журналах ВАК:

1. Габигер В.В. Моделирование динамических и контактных процессов ленточных конвейеров/ Габигер В.В. // «Известия ВУЗов. Горный журнал» - Екатеринбург, 2008.

Работы, опубликованные в других изданиях:

2. Дергунов Н.П. Об индивидуализированных моделях деградации в элементах горного оборудования/ Н.П. Дергунов, В.В. Габигер, B.C. Зорин // Известия УГГГА. Серия "Горная электромеханика" - 2003.

3. Дергунов Н.П. Об индивидуализированных моделях деградации и катастроф в элементах механических систем/ Н.П. Дергунов, В.В. Габигер, А.П. Шама-нин // Матриалы Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов" - Екатеринбург, 2001. - С.35 - 37.

4. Дергунов Н.П. Схема процесса старения (модель параметрического отказа)/ Н.П. Дергунов, В.В. Габигер, А.Д. Севостьянов, Е.И. Чернышев // Материалы Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов" -Екатеринбург, 2001. - С.25 - 28.

5. Dergunov N.P. Definition of characteristics of reliability of conveyors, rock cutting machines on the basis imitating modeling interaction with breed and dynamics of equipments/ N.P. Dergunov, W.V. Gabiger, V.S. Zorin // Works of International conference "GIS in geology" - Moscow, 2002.

6. Дергунов Н.П. Моделирование взаимодействия проходческого комбайна с породой/ Н.П. Дергунов, В.В. Габигер, B.C. Зорин // Материалы международной научно-технической конференции "Научные основы разведки и переработки руд и техногенного сырья"- Екатеринбург, 2003. - С. 445 - 447.

7. Габигер В.В. Моделирование и идентификация технического состояния критических элементов ленточных конвейеров/ В.В. Габигер // Материалы международной научно-практической конференции "Научные основы разведки и переработки руд и техногенного сырья"- Екатеринбург, 2004. - С. 300 - 301.

8. Габигер В.В. К методике построения триботехнических моделей элементов горных машин/ В.В. Габигер // Материалы 4-ой международной научно-технической конференции "Инженерия поверхности и реновация изделий" - Ялта, Украина, 2004. - С. 62 - 63.

9. Г'.А. Боярских. Исследование контактных процессов в триботехнических элементах горных машин с помощью модели Герца/ Г.А. Боярских, В.Л. Замотан, В.В. Габигер // Материалы 4-ой международной научно-технической конференции "Инженерия поверхности и реновация изделий" - Ялта, Украина, 2004. - С. 61 -62.

10. Габигер В.В. Иерархической подход к построению моделей контактных взаимодействий в элементах горный машин/ В.В. Габигер // Материалы международной научно-технической конференции "Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности" - Екатеринбург, 2004.

Подписано в печать 23.11,2008г. Печать на ризографе. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ {81

Издательство УГГУ

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30.

Уральский государственный горный университет

Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории множительной техники

изд-ва УГГУ

Введение

1. Анализ исследований технического состояния триботехнических элементов горнопроходческих комплексов роторного типа.

1.1. Методы и критерии оценки надежности горных машин.

1.2. Структурный анализ надежности триботехнических элементов горнопроходческих комплексов.

1.3. Идентификация состояния триботехнических элементов.

1.4. Моделирование состояния триботехнических элементов.

1.5. Выводы. Формулирование целей и задач исследования

2. Анализ геометрических параметров кусков породы и исследование закономерностей движения породы по ленточному конвейеру.

2.1. Анализ геометрических параметров горной массы.

2.2. Исследование закономерностей движения горной массы в устройстве загрузки ГПК.

2.3. Исследование закономерностей движения горной массы между роликовыми опорами ГПК.

2.4. Экспериментальная оценка разрушения конвейерной ленты при контактном взаимодействии с горной массой

2.5. Выводы.

3. Моделирование и идентификация технического состояния конвейерной ленты.

3.1. Разработка алгоритма идентификации технического состояния конвейерной ленты.

3.2. Моделирование состояния конвейерной ленты при контактных взаимодействиях с горной массой.

3.3. Идентификация технического состояния конвейерной ленты ГПК.

3.4. Экономическая оценка результатов главы.

3.5. Рекомендации и предложения использования результатов.

4. Моделирование изменения техноческого состояния и повышение ресурса дисковых шарошек горнопроходческого комплекса.

4.1. Исследование изменения технического состояния базового конструктивного исполнения шарошек.

4.2. Определение напряжений в режущем диске при взаимодействии с породой забоя.

4.3. Повышение ресурса узла контактного уплотнения подшипникового узла шарошки методом резервирования

4.4. Долговечность модернизированного конструктивного исполнения шарошек.

4.5. Оценка экономической эффективности применения модернизированного конструктивного исполнения шарошки.

4.6. Выводы.

Актуальность работы. Актуальность увеличения эффективности использования триботехнических элементов (ТЭ) горно-шахтного оборудования, определяется экономическими требованиями перед предприятиями горной и строительной промышленности, что требует принципиально нового подхода к обеспечению их надежности.

Одним из основных направлений, интенсифицирующих работы по сооружению перегонных тоннелей метрополитенов, является применение высокопроизводительных горнопроходческих комплексов с рабочим органом роторного типа (ГПК).

За последнее время практически прекратились работы по внедрению новых конструктивных и технологических решений, поэтому также актуальным является совершенствование имеющихся конструкций триботехнических элементов.

Применяющиеся системы планово-предупредительного ремонта и ремонта по полному выходу из строя ГПК не полностью отражают процессы потери работоспособности и обуславливают формирование дополнительных издержек. При организации ремонтных работ по прогнозируемому техническому состоянию триботехнических элементов продуктивность ГПК повышается на 50-60% за счет сокращения простоев. Переход на эксплуатацию и ремонт триботехнических элементов ГПК по прогнозируемому состоянию сдерживается недостатком методов расчета или моделирования их технического состояния для конкретных объектов и условий эксплуатации. Все это указывает на необходимость проведения дополнительных исследований в этом направлении.

В работе рассмотрен один из наиболее результативных подходов для целей идентификации и моделирования технического состояния ТЭ -математическое моделирование.

В работе рассмотрены ТЭ ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth": шарошка дисковая и лента конвейера. При строительстве левого перегонного тоннеля метрополитена в г. Екатеринбурге исследование надежности и ресурса этих элементов явилось наиболее актуальной задачей.

Объект исследования - лента конвейера и шарошка однодисковая ГПК роторного типа.

Предмет исследования - изменения изнашивания и технического состояния ТЭ в процессе эксплуатации.

Цель диссертации - повышение эффективности эксплуатации горнопроходческих комплексов роторного типа.

Идея работы: моделирование и идентификация технического состояния ТЭ, изменение конструкции породоразрушающего инструмента рабочего органа и узлов конвейера повышают эффективность эксплуатации ГПК за счет изменения межремонтного периода, снижения нерегламентированных простоев и увеличения сроков службы шарошек и ленты.

Задачи исследований:

- разработка математической модели изменения технического состояния ТЭ; увеличение ресурса имеющегося конструктивного исполнения дисковых шарошек типов ED-6 LWG-4-R и ED-6 /2K-LWG-4-R методом резервирования элементов; увеличение ресурса ленты конвейера ГПК путем совершенствования узла загрузки; разработка программных средств моделирования технического состояния триботехнических элементов ГПК.

Методы исследований: методы теории вероятностей, математической статистики, математического и имитационного моделирования, теории колебаний и статистической механики; метод Герца и метод конечных элементов при решении задач контактного взаимодействия; методы теории надежности машин; численные методы решения дифференциальных уравнений и моделирование процессов на ЭВМ.

Научные положения, выносимые на защиту: резервирование уплотнения подшипникового узла действующего конструктивного исполнения шарошки дисковой позволяет значительно повысить ее ресурс; полученный закон распределения наработок модернизированных шарошек до отказа в виде нормального позволяет определить периодичность их замены;

- распределение напряжений в режущем диске шарошки при резании породы рассматривается на основе модели Герца;

- распределение напряжений и повреждений в ленте рассматривается в аспекте анизотропии механических свойств на основе модели Герца и конечно-элементных модели напряженно-деформированного состояния с учетом моделирования свойств породы;

- закономерность изменения технического состояния ленты конвейера определяются имитацией последовательности контактных воздействий горной породы для различных конструктивных вариантов конвейера.

Научная новизна работы состоит в следующем: . в конкретизации математического описания динамических и контактных процессов в конвейерной ленте; . в раскрытии закономерностей распределения деформаций и напряжений в конвейерной ленте при взаимодействии с криволинейными телами; . в уточнении математического описания износа конвейерной ленты; . в определении структурных схем безотказной работы шарошек дисковых; в определении законов распределения наработок на отказ шарошек.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается результатами лабораторных и промышленных экспериментов, воспроизводимостью найденных закономерностей, положительными результатами использования предложений в условиях ОАО «Бамтоннельстрой» и ОАО «Богословское рудоуправление». Точность и надежность полученных выводов обоснована результатами статистической обработки выборочных данных (отклонение 5-7% при доверительной вероятности 90%).

Личный вклад автора заключается:

- в анализе надежности существующей конструкции шарошки и разработке конструкции дополнительного блока уплотнений;

- в определении законов распределения наработок на отказ различных конструктивных вариантов дисковых шарошек;

- в разработке математических моделей контактного взаимодействия, как ленты конвейера, так и режущего диска шарошки с породой;

- в уточнении зависимостей износа и изменения технического состояния ленты конвейера;

- в участии в эксплуатационных испытаниях шарошек, обобщении и оценке их результатов.

Реализация выводов и рекомендаций работы.

Результаты исследований использованы ОАО «Бамтоннельстрой», ОАО «Богословское рудоуправление», ООО «Красноярскметрострой» при разработке систем и регламентов ремонта, а также модернизации конструкции устройства загрузки конвейера и шарошек. Программные средства моделирования движения и методика расчета устройств загрузки конвейеров переданы в ОАО «Венкон».

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов" (Екатеринбург, 2001); Международной научно-технической конференции "Геоинформационные системы в геологии" (Москва, 2002); Международной научно-технической конференции "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья" (Екатеринбург, 2003), Уральской горно-геологической декаде (Екатеринбург, 2004), Международной научно-технической конференции "Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности" (Екатеринбург, 2004), Международной научно-технической конференции "Реновация и инженерия поверхности" (Ялта, Украина, 2004).

Связь темы диссертации с государственными программами. Данная диссертация выполнена в рамках госбюджетной темы «Развитие теории мониторинга и эффективности сложных электромеханических систем горного производства», 2002-2004 гг., № гос. per. 1.8.02.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, из них 1 в ведущем рецензирующем журнале из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, оглавления, четырех глав, заключения, приложений, списка литературы из 120 наименований; содержит 120 страниц машинописного текста, в том числе 15 таблиц, 62 рисунка.

4.6. Выводы

1. Закон распределения наработки до отказа модернизированных шарошек приобрел нормальный вид с математическим ожиданием и дисперсией, равными 151,9 метра и 0,22 соответственно.

2. Прекратились внезапные отказы, связанные с внезапным разрушением поверхностей трения базового контактного уплотнения подшипникового узла.

3. Повышение надежности шарошки методом резервирования контактного уплотнения показало высокую эффективность при эксплуатации в условиях проходки ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth" левого перегонного тоннеля метрополитена в г. Екатеринбурге.

4. За период эксплуатационных исследований вследствие попадания мелкофракционной горной массы в поверхности трения подшипников и уплотнений полностью' выбракованы 2 шарошки модернизированного варианта при суммарной длине проходки 310 метров. При использовании базового варианта были выбракованы 13 шарошек при суммарной длине проходки 173 метра.

5. Определены структурные схемы безотказной работы для базового и модернизированного вариантов шарошек. 6. Моделированием показано, что материал режущего диска при проходке в регламентированных технологических условиях не подвержен разрушению, как при нормальных, так и при максимальных нагрузках. Коэффициент запаса составляет 1,45. Основной причиной отказа режущего диска является его равномерный износ, что подтверждается эксплуатационными исследованиями.

7. После обработки эксплуатационных данных для рассмотренного ГПК с диаметром рабочего1 органа 5,76 метра была получена полиномиальная зависимость отказов шарошек от пути работы разрушения. Увеличение интенсивности отказов связано с изменением схемы резания - с лобовой на тангенциальную.

8. Определен износ колец дополнительного уплотнения. Показано, что в нормальном режиме эксплуатации износ крайне малозначителен и не может лимитировать надежность всей шарошки.

9. Определены экономическая эффективность и годовой экономический эффект от внедрения блока дополнительных уплотнений, составившие 63,2 тыс.руб/метр проходки и 56,9 млн.руб/год без учета косвенного экономического эффекта.

10. Экономическая эффективность использования результатов работы достигается за счет: повышения ресурса шарошек более чем в 3 раза и снижения простоев ГПК.

11. Получены следующие математические модели и разработаны программные средства моделирования: контактного взаимодействия режущего диска шарошки с породой забоя; законов распределения наработок до отказа шарошек, как базового, так и модернизированного вариантов. наработок на отказ модернизированного варианта шарошек, согласно полученному закону распределения, путем имитационного моделирования.

Заключение

В диссертационной работе на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технические разработки, обеспечивающие решение важной задачи повышения эффективности эксплуатации высокопроизводительных горнопроходческих комплексов роторного типа путем совершенствования конструкций триботехнических элементов и снижения нерегламентированных простоев. Таким образом, диссертация является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение задачи, имеющей существенное значение для развития горного машиностроения и решения транспортной проблемы в крупных городах РФ.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. Определены законы распределения наработки до отказа базового и модернизированного вариантов шарошек, имеющие виды закона Вейбулла и нормального закона, и полиномиальная зависимость отказов шарошек от длины резания, позволяющие выполнять прогнозирование наработки на отказ шарошек.

2. Получена зависимость срока службы ленты конвейера ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth" от времени эксплуатации, на основании которой сделан прогноз ресурса ленты.

3. Повышение надежности шарошки методом резервирования контактного уплотнения показало высокую эффективность при эксплуатации в условиях проходки ГПК "ТВ S V - 576 H/MS Wirth" левого перегонного тоннеля метрополитена в г. Екатеринбурге. За период эксплуатационных исследований была снижена интенсивность выбраковки шарошек по причине полного износа более чем в 12 раз.

4. На основе результатов математического моделирования модернизирован конвейер № 1 ГПК.

5. Получены следующие математические модели и разработаны программные средства моделирования: контактного взаимодействия режущего диска шарошки с породой забоя; законов распределения наработок до отказа шарошек, как базового, так и модернизированного вариантов. наработок до отказа модернизированного варианта шарошек, согласно полученному закону распределения, путем имитационного моделирования; контактного взаимодействия и локального разрушения конвейерной ленты; срока службы ленты конвейера; законов распределения физико-механических свойств горной массы; движения горной массы между роликоопорами; движения горной массы в пункте погрузки; поврежденности конвейерных лент при контактном взаимодействии с горной массой.

6. Разработан алгоритм идентификации технического состояния конвейерной ленты.

7. Экономическая эффективность и планируемый годовой экономический эффект от внедрения блока дополнительных уплотнений составили 63,2 тыс.руб/метр проходки и 56,9 млн.руб/год без учета косвенного экономического эффекта.

8. Повышение эффективности использования ГПК достигается за счет: увеличения срока службы дисковых шарошек более чем в 3 раза; увеличения срока службы ленты конвейера на 8%; снижения простоев ГПК.

1. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984, 312с.

2. Проблемы надежности и ресурса в машиностроении. М.: Наука, 1994, 227с.

3. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990, 448с.

4. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. М.: Машиностроение Надежность машин. Т. 4-3./В.В. Клюев, В.В. Болотин, Ф.Р. Соснин и др.; Под общ. Ред. В.В.Клюева. 2001. 592с., ил.

5. Труханов В.М. Методы обеспечения надежности изделий машиностроения. М.: Машиностроение, 1995, 304с.

6. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность М.: Машиностроение , 1985, 228с.

7. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977, 526 с. с ил.

8. Труханов В.М. Методы обеспечения надежности изделий машиностроения. М.: Машиностроение, 1995. 304 с.

9. Проников А.С. Надежность машин. М.Машиностроение, 1978, 592с.

10. Диллан Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 318с.

11. Боярских Г.А., Надежность и ремонт горных машин. Екатеринбург: Изд. УГГГА, 1998. 340 с.

12. Проников А.С. Параметрическая надежность машин. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 560 е.: ил.

13. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1991, 272с.

14. Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела. Том 1. М.: Металлургия, 1995.-480с.

15. Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела. Том 2. — М.: Металлургия, 1995. 320с.

16. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М.: Мир, 1979.

17. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Мир, 1978.

18. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела: Учеб. 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк.; 2000. - 494 е.: ил.

19. Колмогоров B.JL, Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. УрО РАН, 1994, 106с.

20. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. — 10-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 592 с.

21. Исаев Н.И. Теория коррозионных процессов. — М.: Металлургия, 1997. 368с.

22. Паршин A.M., Тихонов А.Н., Бондаренко Г.Г., Кириллов Н.Б. Радиационная повреждаемость и свойства сплавов. СПб.: Политехника, 1995.-301с.: ил.

23. Потапов Н.Н. Окисление металлов при сварке плавлением. М.: Машиностроение, 1985.-216с.

24. Прохоров Н.Н. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации. М.: Металлургия, 1979. — 248с.

25. Кирносов В.И. Измерение механических характеристик материалов. М.: Изд. стандартов, 1976. 240с.

26. Багрянский К.В., Добротина З.А., Хренов К.К. Теория сварочных процессов. Харьков.: Изд. ХГУ, 1968. 505 с.

27. Механика деформирования и разрушения Сб. научных трудов. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 405 с. ISBN 5 7691 - 1255 - 7.

28. Техническая диагностика. Основные требования и определения. ГОСТ 20911-75.

29. Техническое состояние. Основные требования и определения. ГОСТ 19919-74.

30. Банатов П.С. Износ и повышение долговечности горных машин. М.: Недра, 1970, 256с.

31. Ремонт автомобилей: Учебник для ВУЗов/ JI.B. Дехтеринский и др.; Под ред. JI.B. Дехтеринского: М.: Транспорт, 1992.- 295 с.

32. Дергунов Н.П. Система диагностики. Международная конференция "Разрушение и мониторинг свойств металлов". Екатеринбург. Май 2001 г.

33. Островский М.С. Повышение ресурса горных машин путем мониторинга соединений деталей и узлов. Автореферат дисс. . канд. техн. наук. М.: 1997. 32с.

34. Проников А.С. Макротрибология — основа теории параметрической надежности машин // Труды международной конференции

35. Надежность и качество в промышленности, энергетике и на транспорте". Часть 2. Самара: СГТУ, 1999.- с.34 36.

36. Светлицкий В.А. Статистическая механика и теория надежности. М. — Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 504с.

37. Арсаланов A.M. Расчет конструкции заданной надежности при случайных воздействиях. М.: Машиностроение, 1987. — 346с.

38. Агошков В.И., Дубовский П.Б., Шутяев В.П. Методы решения задач математической физики / Под ред. Г.И. Марчука: Учеб. пособие. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. 320 с.

39. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1991. 384с.

40. Справочник по прикладной статистике. В 2 томах. Пер. с англ./ Под. ред. Ллойда Э., Ледермана У., Тюрина Ю.Н. М.: Финансы и статистика, 1989.

41. Судаков Р.С. Испытания систем: выбор объемов и продолжительности. М.: Машиностроение, 1988. 445 с.

42. Волков И.К., Зуев С.М., Цветкова Г.М. Случайные процессы: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 448 с.

43. Власова Е.А., Зарубин B.C., Кувыркин Г.Н. Приближенные методы математической физики: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 700 с.

44. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1981.-512с.

45. Горшков А.Г., Морозов В.И., Пономарев А.Т., Шклярчук Ф.Н. Аэрогидроупругость конструкций. -М.: Физматлит, 2000. 592с.

46. Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 496 с.

47. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Подходы. Примеры. 2-е изд., испр. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 320 с.

48. Вержбицкий В.М.Основы численных методов. — М.: В.Ш., 2002. 840 е.: ил.

49. Горкунов Э.С. Магнитные методы контроля структурного состояния и фазового состава / Тезисы докладов Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов". Екатеринбург. 2001 г. стр. 96 97.

50. Муравьев В.В., Зуев Л.Б., Комаров К.Л. Скорость звука и структура сталей и сплавов. Н.: Наука, 1996, 184с.

51. Щербинин В.Е., Горкунов Э.С. Магнитный контроль качества металлов. УрО РАН, 1996, 267с.

52. Добрынин С.А., Фельдман М.С., Фирсов Г.И. Методы автоматизированного исследования вибрации машин. М.: Машиностроение, 1987. 224с.

53. Левин М.Б., Одуло А.Б., Розенберг Д.Е., и др. Методическое и программное обеспечение автоматизированного эксперимента в динамике машин. М.: Наука, 1989. 294с.

54. Сигошин А.В., Шантарин С.С., Марущак B.C. Анализ степени влияния различных факторов на долговечность валов вентиляторов главного проветривания. // Известия УГГТА. Сер.: Горная электромеханика. -2001. Вып. 12. С.63-69. - Рус.

55. Боярских Г.А., Симисинов Д.И. "Актуальные проблемы оптимизации предельного состояния горно-шахтного оборудования по критерию энергозатрат." Вестник энергосбережения. Межрегиональный научно-практический журнал. № 2(11)/2000.

56. Боярских Г.А., Симисинов Д.И. Оценка надежности и эффективности работы горно-шахтного оборудования по критерию энергосбережения. // Известия УГГТА. Сер.: Горная электромеханика. 2001. Вып. 12. — С. 114-118. - Рус.

57. Яковлев В.Л. "Теория и практика выбора транспорта глубоких карьеров". Н.: Наука, 1989.

58. Потапов М.Г. "Карьерный транспорт". М.: Недра, 1972.

59. Васильев М.В. "Комбинированный транспорт на карьерах". М.: Недра, 1975.

60. Андреев А.В. "Транспортные машины и автоматизированные комплексы открытых разработок". М.: Недра,1975.

61. Волотковский B.C., Нохрин Е.Г., Герасимова М.Ф. "Износ и долговечность конвейерных лент". М.: Недра, 1976.

62. Симкин Б.А. "Технология и процессы открытых горных работ". М.: Недра, 1970.

63. Васильев М.В. "Транспорт глубоких карьеров". М.: Недра,1983.

64. Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. "Теория ленточных конвейеров". М.: Наука, 1982.

65. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. "Теория и расчет ленточных конвейеров". М.: Машиностроение, 1978.

66. Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. "Теоретические основы расчета ленточных конвейеров". М.: Наука, 1977.

67. Новиков Е.Е., Смирнов В.К. Теория ленточных конвейеров для крупнокусковых грузов. Киев: Наукова думка, 1983. 184с.

68. Конвейеры ленточные шахтные. Типовая программа и методика испытаний опытных образцов (партий). ИГД им. А.А. Скочинского, 1983.

69. Боярских Г. А., Хазин M.JI. Надежность технических систем. Екатеринбург: Изд. УГГТА, 2002. 180 с.

70. Волотковский B.C., Кармаев Г.Д., Драя М.И. Выбор оборудования карьерного конвейерного транспорта. -М.: Недра, 1990. — 192 е.: ил.

71. Троицкий В.А. "О синтезе оптимальных амортизаторов", в кн.: "Прикладная механика и математика". М.:1967.

72. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. "К расчету приведенной массы роликоопоры ленточного конвейера". Изв.вузов.Горн.журн. 1970, N 1.

73. Хосаев Х.С., Музаев И.Д Постановка и решение краевых задач системы "канатный став конвейерная лента" Тезисы докладов международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов". Екатеринбург, май 2001.

74. Спиваковский А.О., Потапов М.Г., Приседский Г.В."Карьерный конвейерный транспорт". М.: НедраД975.

75. Спиваковский А.О., Потапов М.Г. "Транспортные машины и комплексы открытых горных разработок". М.: Недра, 1983.

76. Подэрни Р.Ю. "Горные машины и комплексы для открытых работ". М.: Недра, 1971.

77. Фадеев Б.В. "Конвейерный транспорт на рудных карьерах". М.: Недра, 1972.

78. Дмитриев В.Г. "Уравнение движения крупных кусков по ставу ленточного конвейера", в кн.: "Шахтный и карьерный транспорт". М.: Недра, 1977.

79. Дьяченко В.П. "Исследование уравнения движения крупных кусков по ставу ленточного конвейера", в кн.: "Шахтный и карьерный транспорт". М.: Недра, 1977.

80. Кожушко Г.Г. "Механика деформирования и прогнозирования ресурса резинотканевых лент конвейеров горнорудных предприятий". Дисс. . докт.техн.наук., Ек.: 1992, 308 с.

81. Кузнецов Б.А., Белостоцкий Б.Х. Исследование поперечной деформации ленты на конвейере. Изв. вузов. Горный журнал, 1974, № 10, с. 98-101.

82. Векслер Г.З. и др. "Исследование процесса изнашивания рабочей обкладки конвейерных лент", в кн.: "Шахтный и карьерный транспорт". М.: Недра, 1977.

83. Волотковский B.C., Нохрин Е.Г., Нохрин А.Г. Нагрузки, виды износа и долговечность резинотканевых конвейерных лент на горнорудных предприятиях. "Труды ИГД МЧМ СССР", 1972, вып. 34, с. 99-108.

84. Волотковский B.C., Нохрин А.Г. Определение долговечности тягового каркаса резинотканевых лент. "Шахтный и карьерный транспорт", под ред. А.О. Спиваковского. М.: Недра, 1974, вып. 1, с. 66-72

85. Суслов А.Г., Браун Э.Д., Виткевич Н.А. Качество машин. Справочник в 2 т. Т. 1. М.: Машиностроение, 1995. 256 с.

86. Громаковский Д.Г. Актуальные проблемы теории надежности трибосистем. Труды международной конференции "Надежность и качество в промышленности, энергетике и на транспорте" с. 5-19.Самара, октябрь 1999.

87. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1977, 526 с. с ил.

88. Захаров С.М., Жаров И.А. Сложные трибосистемы: моделирование и оптимизация. Вестник ВНИИЖТ, 2001, № 5.

89. Труханов В.М. Методы обеспечения надежности изделий машиностроения. М.: Машиностроение, 1995. 304 с.

90. Абрамов О.В., Розенбаум А.Н. Прогнозирование состояния технических систем. — М.: Наука, 1990. 126 с.

91. Надежность в технике. Системы сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности. ГОСТ 27.503-81.

92. Ширман А.Р., Соловьев А.Б. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. М., 1996, УДК 621.833,276с.

93. Вибрации в технике: справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: К.В. Фролов (пред.). — М.: Машиностроение. Колебания линейных систем. Т. 1. 2-е изд., испр. и доп./ Под. ред. В.В. Болотина. 1999. 504 с.

94. Вибрации в технике: справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). М.: Машиностроение. Колебания нелинейных механических систем. Т. 2. Под. ред. И.И. Блехмана. 1979. 351 с.

95. Вибрации в технике: справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). М.: Машиностроение. Колебания машин, конструкций и их элементов. Т. 3. Под. ред. Ф.М. Диментберга и К.С. Колесникова. 1980. 544с.

96. Моделирование разрушение углей режущими инструментами./Отв. ред. Красников Ю.Д. М.: Наука, 1981, 181с.

97. Бурштейн JI.C. Статические и динамические испытания горных пород — JL: Недра, 1970. 76с.

98. Протасов Ю.И. Теоретические основы механического разрушения горных пород. М.: Недра, 1985. - 242с.

99. Механика и разрушение горных пород. Выпуск 2— Киев: Наукова думка, 1974.-320с.

100. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980. — 360 с.

101. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М.: Недра, 1984.-359 с.

102. Боярских Г.А., Замотин В.А., Габигер В.В. Исследование контактных процессов в 'триботехнических элементах горных машин с помощью модели Герца // Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 2004. С. 391-394.

103. Крюков С.В. Структурная реология. Екатеринбург. Изд. УГЭУ, 1999, 127с.

104. Крюков С.В. Структурная динамика. Екатеринбург. Изд. УГЭУ, 2001, 90с.

105. Габигер В.В. К методике построения триботехнических моделей элементов горных машин // Материалы Международной научно-технической конференции "Инженерия поверхности и реновация изделий". Ялта (Украина), 2004. С. 62-63.

106. Курс теоретической механики / В.И. Дронг, В.В. Дубинин, М.М. Ильин и др.; Под общ. ред. К.С. Колесникова. 2е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 736с.

107. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб. пособ.: Для вузов. В 10 т. Т.1. Механика. — 5-е изд., стереот. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.-224с.

108. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб. пособ.: Для вузов. В 10 т. Т.7. Теория упругости. 5-е изд., стереот. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 264с.

109. Крапивин М.Г., Раков И.Я., Сысоев Н.И. Горные инструменты. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 256 е.: ил.