автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обеспечение безаварийной эксплуатации несущих элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов на основе диагностики их технического состояния

На правах рукописи

Менчугин Александр Васильевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗАВАРИЙНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ЭКСКАВАТОРОВ - ДРАГЛАЙНОВ НА ОСНОВЕ ДИАГНОСТИКИ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 К ЮН 2910

Кемерово-2010

004605697

Работа выполнена: в Новационной фирме «КУЗБАСС-НИИОГР»

и Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Герике Борис Людвигович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Насонов Михаил Юрьевич

кандидат технических наук Журавлев Ростислав Петрович

Ведущая организация: ОАО «Угольная компания

«Кузбассразрезуголь»

Защита состоится «о2 » ию < л_2010 г. в юа часов на заседании диссертационного совета Д 212.102.01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет» по адресу: 650000, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

факс (3842) 36-16-87 e-mail: kuzstu@kuzstu.ru

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

Автореферат разослан ¿>/ /л^н_2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А. Г. Захарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Актуальность исследований

Анализ условий эксплуатации оборудования показывает, что количество и продолжительность аварийных ремонтов зависят от множества факторов: горно-геологических и климатических условий эксплуатации; износа оборудования; квалификации обслуживающего и ремонтного персонала; своевременности и качества проводимых плановых ремонтных работ и многого другого. Надо отметить, что доля и продолжительность аварийных простоев и ремонтов в последние годы существенно возросли: на сегодняшний день около 40-45% отказов экскаваторов-драглайнов приходится на электротехническое оборудование, при этом небольшая доля отказов элементов металлоконструкций (около 4-6%) требует на их устранение около трети всех затрат. В целом ряде случаев это вызвано множеством факторов — обязательствами перед потребителями продукции карьеров и смежниками (в частности железнодорожниками), требованиями собственников предприятий по экономии затрат и т.д. Не редко ремонты проводятся наспех, без должной подготовки, приобретения необходимых комплектующих, при отсутствии специалистов необходимой квалификации. Проблема усложняется еще и тем, что в целом ряде климатических зон нашей страны проведение работ по диагностике металлоконструкций экскаваторов ограничено только летним временем года, когда стрела специально опускается для проведения диагностирования с применением методов неразрушающего контроля. Оборудование в этом случае полностью выводится из эксплуатации, при этом в зимний период времени такие работы производить нельзя.

Эксплуатация машинного оборудования неразрывно связана с контролем его технического состояния, которое характеризуется структурными параметрами, являющимися причиной изменения технического состояния, а определение совокупного влияния технических параметров позволяет характеризовать фактическое техническое состояние оборудования.

Для оценки фактического технического состояния элементов металлоконструкций экскаваторов необходимо использовать методы неразрушающего контроля, которые позволят не только своевременно выявлять эксплуатационные дефекты, но и следить за процессом их развития во взаимосвязи с напряженно-деформированным состоянием материала в летний и зимний период. Из большого разнообразия диагностических методов контроля технического состояния металлоконструкций шагающих экскаваторов, как показывает проведенный анализ, наиболее приемлемым является метод акустической эмиссии (АЭ-контроль).

Такой выбор обусловлен как способностью метода к выявлению развивающихся дефектов, так и возможностью преодоления его недостатков при работе в поле шумов на основе предложенного подхода к проведению контроля, фильтрации полученных данных и оценки степени опасности выявленных дефектов.

В данной работе решена задача по проведению мониторинга технического состояния на основе акустико-эмиссионного контроля элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, которая поставлена впервые и является весьма важной и актуальной, позволяющей ликвидировать аварийные отказы и, тем самым, увеличить эффективность использования объекта исследования.

Отсюда становится очевидной цель выполнения работы - обеспечение безаварийной эксплуатации основных несущих элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов на основе оценки их технического состояния.

Идея диссертационной работы заключается в использовании метода акустико-эмиссионного контроля для обнаружения и оценки эксплуатационных дефектов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов по характерным параметрам сигналов акустической эмиссии.

Задачи исследования:

- установить связи напряженно-деформированного состояния (НДС) элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, определяющих их надежность, с характерными параметрами сигнала АЭ в условиях воздействия динамических нагрузок;

- определить характерные зоны повышенной активности по совокупным признакам сигналов акустической эмиссии в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов при выполнении рабочего цикла экскавации и разработать классификацию выявленных зон;

- разработать методику проведения контроля и оценки опасности выявленных дефектов;

- разработать методические рекомендации по оценке возможности безаварийной эксплуатации металлоконструкций при наличии эксплуатационных дефектов по параметрам сигналов АЭ.

Методы исследования.

В работе использован комплекс методов исследования, включающий: статистический анализ отказов оборудования экскаваторного парка; математический анализ напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций; лабораторные исследования на стендах, моделирующих характерные дефекты оборудования; экспериментальные исследования на реальных действующих механизмах; статистический анализ эксплуатационных дефектов и мест выявленных зон повышенной активности АЭ.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Изменение напряженно-деформированного состояния контролируемых элементов металлоконструкций приводит к изменению параметров сигнала акустической эмиссии, характеризующих наличие источников повышенной активности в материале, которые классифицируют по характерным признакам на зоны шумовых и электрических помех, зоны трения и биения, а также зоны трещинообразования.

2. Определяемые в материале металлоконструкций зоны повышенной активности АЭ, в зависимости от условий эксплуатации и параметров на-гружения, можно разделить на три класса опасности: I класс - пассив-

ный; II класс - активный или пассивный; III класс - критически активный.

3. Локализация выявляемых при проведении мониторинга технического состояния развивающихся дефектов в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов с совместным применением метода акустической эмиссии и тензометрии позволяет обеспечить безаварийную эксплуатацию контролируемого узла и оборудования в целом.

Обоснованность и достоверность результатов и выводов, сформулированных в работе, подтверждается:

- постановкой задач по исследованию влияния напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций и сигналов акустической эмиссии;

- использованием измерительно-регистрирующей аппаратуры с погрешностью, не превышающей ± 1-2дБ по амплитуде сигнала акустической эмиссии и 8% по измерению напряженно-деформированного состояния;

- сходимостью до 80% результатов исследования напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций, полученных на основе математического моделирования, с экспериментальными данными;

- положительными результатами апробации разработанной методики на разрезах ОАО УК «Кузбассразрезуголь».

Личный вклад автора заключается:

- в обосновании влияния напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций на параметры сигналов акустической эмиссии;

- в определении набора наиболее характерных дефектов металлоконструкций одноковшовых экскаваторов-драглайнов, оказывающих влияние на надежность с точки зрения напряженно-деформированного состояния;

- в разработке классификации характерных дефектов металлоконструкций одноковшовых экскаваторов-драглайнов, проявляющихся в АЭ-сигналах, пригодных для мониторинга технического состояния;

- в создании методики проведения мониторинга технического состояния элементов металлоконструкций одноковшовых шагающих экскаваторов;

- в создании системы нормирования параметров сигналов акустической эмиссии для определения степени опасности выявленных дефектов в контролируемом узле.

Научная новизна:

- впервые установлено, что наиболее рациональным признаком, характеризующим зарождающиеся дефекты и позволяющим оценить степень опасности развивающихся дефектов несущих металлоконструкций, является сигнал акустической эмиссии;

- впервые обосновано совместное сопоставление анализа параметров сигнала акустической эмиссии и напряженно-деформированного состояния

узлов и элементов металлоконструкций одноковшовых шагающих экскаваторов;

- впервые разработана классификация выявляемых дефектов, определяющих техническое состояние контролируемых узлов и элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, с использованием метода акустической эмиссии, по степени их опасности и влиянию на безаварийность.

Практическое значение работы. Полученные автором теоретические и практические результаты позволяют с высокой степенью вероятности выявить на ранней стадии и локализовывать эксплуатационные дефекты в элементах металлоконструкций без вывода оборудования из технологического процесса, а также оценивать возможность дальнейшей безопасной эксплуатации.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на VI, VII, VIII, IX, XI Международных научно-практических конференциях «Экспо-Сибирь» (Кемерово, 2004, 2005, 2006, 2007, 2009 гг.), 51-й студенческой научно-практической конференции КузГТУ (Кемерово, 2006), на научно-техническом совете НФ «КУЗБАСС-НИИОГР» (Кемерово, 2009, 2010 гг.), на заседаниях кафедры горных машин и комплексов ГУ КузГТУ (Кемерово, 2010), на научно-тематическом семинаре ГУ КузГТУ (Кемерово, 2010).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 работы опубликованы в изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Объем и структура диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем составляет 152 страницы, включая 103 страницы основного текста, 62 рисунка и 6 таблиц, список использованной литературы из 80 наименования и приложений на 27 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе рассмотрено состояние горной техники на угольных разрезах Кузбасса.

Оценке и повышению надежности горно-транспортного оборудования посвящены работы Богомолова И. Д., Волкова П. Н., Герике Б. Л., Гето-панова В. Н., Горбунова И. В., Голубева В. А., Ефимова В. Н., Коха П. И., Квагинидзе В. С., Махно Д. Е., Морозова В. И., Нестерова В. И., Солода Г. И., Подэрни Р. Ю., Попандопуло К. В., Радкевича Я. М., Русихина В. И., Самарина А. М., Тропа А. Е., Когана Б.И., Шадрина А. И. и других исследователей.

На сегодняшний день на разрезах Кузбасса эксплуатируется значительное количество разнообразного оборудования. Многообразие условий залегания угольных месторождений обусловило применение различных технологических экскаваторов. Имеющееся оборудование охватило практически весь спектр карьерных экскаваторов, выпускаемых ранее отечественной промышленностью. Не удовлетворяющие все более возрастающим требованиям экскаваторы заменялись новыми моделями и модификациями, наметилась тенденция увеличения емкости ковша технологических экскаваторов.

При этом, в связи с длительностью эксплуатации оборудования, большинство экскаваторов отработало более 18-20 лет, увеличиваются затраты на содержание, ремонт и обслуживание.

В настоящее время на угольных разрезах Кузбасса эксплуатируется более 200 единиц экскаваторов, из них около 65 единиц приходится на шагающие экскаваторы типа ЭШ (таблица 1).

Таблица 1 Структура экскаваторного парка ОАО

УК «Кузбассразрезуголь» по состоянию на 2009 год

№№ п/п Базовая модель экскаватора Количество, шт.

1 ЭШ-б/45 3

2 ЭШ-10/70 24

3 ЭШ-11/70 15

4 ЭШ-13/50 13

5 ЭШ-15/90 6

6 ЭШ-20/90 2

7 ЭШ-40/85 1

Однако, следует отметить, что в связи с длительным периодом эксплуатации этого типа оборудования, общий износ экскаваторов-драглайнов по нормативному сроку эксплуатации составляет по состоянию на 2009 год около 148%, а по наработанной горной массе более 117%. При этом, оборудование находится в работоспособном состоянии и при квалифицированном обслуживании способно выполнять свои функции.

Количество и продолжительность аварийных ремонтов зависят от множества факторов, таких как:

горно-геологаческие и климатические условия эксплуатации; износ оборудования;

квалификация обслуживающего и ремонтного персонала; качество проводимых плановых ремонтных работ и многого другого.

При этом доля и продолжительность аварийных простоев и ремонтов в последние годы существенно возросли.

Можно выделить несколько причин выхода из строя технологического оборудования:

выход из строя электротехнического оборудования; ремонт канатов;

выход из строя электромеханического оборудования;

ремонты ковша;

ремонт элементов металлоконструкций; прочие отказы.

Ниже приведены результаты анализа отказов экскаваторов-драглайнов за период с 2004 - 2007 гг. (см. рис. 1) по АО УК «Кузбассразрез-уголь» по каждой рассмотренной выше группе.

экскаваторов-драглайнов за период 2004 года

Ремонт металлоконструкций 4%

Ремонт ковша 12%

Ремонт электротехнического оборудования 39%

Ремонт электромеханического оборудования 10%

б)

Анализ отказов экскаваторов-драглайнов за

Ремонт металлоконструкций 5%

Ремонт ковша

период 2005 года Прочие отказы

Ремонт электротехнического оборудования 44%

ремонт электромеханического оборудования 14%

В)

Анализ отказов экскаваторов-драглайнов за период 2006 года

Прочие отказы Ремонт метало- до/0 конструкций 4% л 1. / Ремонт канатов 12%

Ремонт ковша \ ' / 10% ЁВ8В

р^^Р Ремонт электро' механического оборудования 20%

Ремонт электротехнического оборудования 45%

Анализ отказов экскаваторов-драглайнов за период 2007 года

Ремонт метало-конструкций 6% Прочие отказы \ \ / Ремонт канатов 14%

Ремонт ковша 14% \\ /

ш^ф Ремонт электрооборудования 15%

Ремонт электрооборудования 43%

Рис. 1 Распределение отказов экскаваторов-драглайнов за 2004-2007 гг.

При этом продолжительность восстановительных работ по каждой группе составляет (см. табл. 2).

Таблица 2 Средняя продолжительность восстановления отказа за каждый ____период 2004-2007 гг., час/ед. отказа

Ремонт канатов Ремонт электромеханического оборудования Ремонт электротехнического оборудования Ремонт ковша Ремонт металлоконструкций Прочие отказы

2004 год 10,90 14,17 13,00 9,80 15,23 9,10

2005 год 10,61 16,33 14,70 10,48 15,78 8,28

2006 год 8,10 16,94 12,47 8,50 16,20 6,10

2007 год 9,40 16,48 11,89 9,60 16,32 7,36

Как видно из табл. 2, наиболее трудоемкими являются работы по восстановлению электромеханического оборудования (подшипники, валы, шестерни) и восстановление элементов металлоконструкций.

Применительно к элементам металлоконструкций можно выделить следующие процессы деградации материала:

изменение геометрии элемента конструкции;

образование и развитие макродефекта;

деградация (старение) механических свойств материалов.

В зависимости от действующего механизма деградационного процесса выделяют следующие основные виды предельных состояний:

вязкое, хрупкое или усталостное разрушение элемента конструкции; потеря устойчивости элемента или всей конструкции; предельная деформация (или перемещение) элемента конструкции.

В ряде случаев установлению вида предельных состояний способствует анализ отказов, повреждений и аварийных ситуаций в конструкции. В значительной степени возможность достижения конструкцией того или иного предельного состояния устанавливается по результатам диагностирования технического состояния элементов и всей конструкции в целом.

С точки зрения механики разрушения мгновенному катастрофическому разрушению должен предшествовать устойчивый докритический рост трещины. В этих условиях становится возможным задолго до аварии, при периодическом контроле металла, обнаружить трещину с применением нераз-рушающего контроля прежде, чем она достигнет критической длины.

С ростом сложности оборудования возрастают объемы работ по их ремонту, усложняется процесс обнаружения и устранения отказов, затрудняется контроль из-за многообразия дефектов, увеличивается вероятность появления отказов в связи с проведением ремонтов; требуется обслуживающий персонал более высокой квалификации, т.е. появляется необходимость классификации степени опасности выявленных дефектов не по их геометрическим размерам и местоположению, а по их влиянию на работоспособность конструкции в целом при существующих условиях эксплуатации.

Основная задача технической диагностики - распознавание технических состояний объектов, в условиях ограниченного объема информации. Понятие техническое состояние включает совокупность признаков (параметров), характеризующих изменение свойств объекта в процессе эксплуатации. Теория диагностики предполагает, что объект может иметь множество состояний. Однако практическое использование результатов диагностирования требует ограничения числа классов состояний. Это связано с необходимостью сопоставления распознаваемых классов состояний с рекомендуемыми объемами работ по контролю, техническому обслуживанию, ремонту. Определение границ различения технических состояний имеет важное значение при решении прикладных задач диагностирования машин. Правильный и своевременный выбор ремонтного воздействия позволяет не только избежать возникновения аварийных ситуаций, но и существенно продлить срок службы оборудования.

Образование и развитие эксплуатационного дефекта, например, растущей трещины, сопровождается совокупностью процессов, вследствие динамической разгрузки участков материала, примыкающих к образующимся берегам, поэтому она излучает волны напряжений. Данное явление получило

название акустическая эмиссия, а метод, основанный на регистрации этих волн - метод акустической эмиссии.

Работы по проведению акустико-эмиссионного контроля в горной промышленности, в частности при контроле элементов металлоконструкций одноковшовых экскаваторов-драглайнов, проводятся впервые, и позволяют оценивать не только условия эксплуатации оборудования, но и проверять качество выполненных ремонтных работ. Учитывая, что при контроле элементов экскаватора существует большая повторяемость циклов, можно с большой степенью достоверности характеризовать не только состояние оборудования в целом, но и выявить причины разрушения.

Определенную сложность при проведении акустико-эмиссионного контроля элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов представляет повышенная шумность, связанная с динамическим режимом работы. Виды шумов динамического оборудования можно разделить на две группы:

шумы, связанные с работой узлов и агрегатов: вибрация, ударные воздействия, механическое трение узлов;

шумы, связанные с эксплуатационными износами: увеличенный зазор в разъемных соединениях, трение конструктивных единиц, трение разрушенных узлов и т.д.

Основной задачей метода акустической эмиссии при диагностировании объекта контроля является распознавание классов опасности по совокупности его акустических характеристик. Оценка технического состояния оборудования с использованием метода акустической эмиссии - это отнесение источника АЭ к определенному классу опасности не только по его активности, но и определение составляющих, которые, в свою очередь, и должны характеризовать опасность выявленного дефекта.

Во второй главе рассмотрены вопросы усталостного разрушения несущих элементов металлоконструкций и их связь с акустической эмиссией.

Развитию метода акустической эмиссии при контроле оборудования различных отраслей промышленности посвящены работы Дробота Ю. Б., Иванова В. И., Недосеки А. Я., Патона Б. Е. и других исследователей.

Наибольшее распространение акустико-эмиссионный контроль получил в химической промышленности и энергетике при испытаниях на прочность технологического оборудования, работающего в статических условиях, зачастую не выходящих за пределы малоцикловых нагрузок. Работы по проведению испытаний элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, в связи с динамическим режимом работы и многоцикловыми нагрузками, имеет определенную проблему, которая обусловлена наличием высокого уровня собственных шумов.

Характерной особенностью АЭ при циклическом нагружении является быстрое уменьшение числа импульсов АЭ и их амплитуд при первом и каждом последующем нагружениях - эффект Кайзера, что характеризует отсутствие развивающихся дефектов в контролируемом узле.

При оценке результатов измерения АЭ в процессе роста усталостной трещины учитывается влияние изменения режимов работы конструкции: изменения максимальных и минимальных нагрузок в цикле, пуски и остановы, выдержки под нагрузкой и т.д. Перерыв в нагружении объекта и связанные с ним релаксационные процессы в материале у вершины трещины приводят к тому, что в первых циклах нагружении после перерыва трещина дает более высокий уровень АЭ, чем при последующих.

Обнаруженное явление и было положено в основу методики выявления усталостных трещин, дефектов изготовления и ремонта в металлоконструкциях шагающих экскаваторов без их дополнительного нагружения сверх рабочих нагрузок.

При многоцикловой усталости уровень нагружения элементов металлоконструкций невелик. Накопление повреждений в цикле незначительно и соответственно амплитуда АЭ мала. В связи с этим при контроле многоцикловой усталости необходимо особое внимание обращать на уровень собственных шумов оборудования.

Для многоцикловой усталости кроме инкубационного периода, которого нет в малоцикловой области, выделяют период зарождения трещины (образование субмикроскопических трещин) и период ее распространения.

Субмикроскопические трещины усталости зарождаются на ранней стадии развития. Влияние этих трещин на характеристики прочности материала ничтожно. Суммарный период развития усталостных трещин составляет 90-97% от общей долговечности. Последнее обстоятельство является прямым следствием низкой скорости роста трещин на начальной стадии. Для случаев, допускающих эксплуатацию узлов и элементов конструкции с имеющимися дефектами, наиболее значима вторая стадия распространения трещины - образование микро-, а затем макротрещин.

Важнейшим параметром АЭ, характеризующим напряженно-деформированное состояние (НДС), является энергия импульсов. Учитывая, что определение энергии сигнала зависит от большого количества факторов, а именно, от скорости затухания ультразвуковой волны, от расстояния между преобразователями акустической эмиссии (ПАЭ), от удаления источника сигнала, от резонансной частоты преобразователя, зашумленности объекта контроля, установленного порога и т.д., то при контроле необходимо пользоваться средствами оценки нагружености узла, имеющими метрологически определяемые показатели. К такому средству измерения можно отнести тензометрию, которая позволяет оценивать интенсивность нагрузок не по результатам регистрации энергии самого источника АЭ, а исходя из значений тензоизмерений, результаты которых можно использовать для трактовки изменения параметров АЭ.

На рис. 2 приведен характерный пример взаимосвязи активности АЭ от уровня напряжений, возникающих при нагружении объекта контроля в период проведении натурных испытаний. Как видно из графика (рис. 2 а), количество зарегистрированных импульсов напрямую зависит от величины приложенной нагрузки. При этом, в условиях циклического нагружения

(рис. 2 б) элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов выявлено влияние эффекта Кайзера, который характеризует уменьшение активности АЭ при каждом последующем цикле, в котором уровень напряжений не превышает предыдущее значение, свидетельствующее об отсутствии дефектов.

напряженно-деформированного состояния при одиночном и цикличном нагружении

Ниже, на рис. 3 представлен график изменения активности и счета импульсов акустической эмиссии в зависимости от приложенных нагрузок при одноосном растяжении образцов в лабораторных условиях, изготовленных из сталей 10ХСНД и 16ГС, которые являются наиболее распространенным материалом при изготовлении элементов металлоконструкций.

Рис. 3 Взаимосвязь амплитуды и счета импульсов от деформации при испытаниях образцов на одноосное растяжение По результатам исследований разрушений образцов металла экспериментально подтверждено, что активность АЭ в упругой зоне деформаций возрастает до предела текучести (величина начала снижения активности АЭ при неизменной скорости растяжения составила 1,01 - 1,05 стт), а затем снижается. Эти результаты позволили объективно оценивать наличие дефектов

при использовании метода АЭ-контроля для диагностирования материала элементов, эксплуатируемых в зоне упругих деформаций, для существующих значений НДС и уровня собственных шумов.

Проведенные результаты исследования образцов показывают увеличение амплитуды сигнала от амплитудного порога, находящегося в пределах 0,4от до 100 дБ, а активность акустической эмиссии возросла более чем в десять раз при увеличении напряжений от 0,4стт до 1,05ат, с разбросом показателей более 100 - 120% . Такой разброс не позволяет непосредственно использовать параметры сигналов АЭ для определения НДС, но позволяет связать зарегистрированные импульсы, характеризующие фактическое техническое состояние, с результатами тензоизмерений, полученными в процессе экскавации, и позволяющими достоверно оценить, на каком этапе находится экскавационный цикл, так как высокий уровень собственных шумов оборудования при выполнении рабочего процесса требует точного знания уровня и характера изменения нагруженности металлоконструкций.

Результатом проведения акустико-эмиссионного контроля является оценка прочности контролируемых элементов, характеризуемая наличием концентраторов напряжений (трещин, дефектов изготовления и т.д.).

Поскольку метод акустической эмиссии является шумовым, то фиксируются все возможные шумы в частотном диапазоне применяемых преобразователей.

В процессе проведения испытаний элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов с сопровождением испытаний методом АЭ были выявлены следующие виды зон повышенной активности:

1. Зона шумовых помех. Обусловлена высокой эммиссивностью объекта контроля и равномерным распределением шума по всей контролируемой поверхности и за её пределами. Амплитуда импульсов до 50-60 дБ.

2. Зона электромагнитных помех. Обусловлена образованием электромагнитных помех за счет электродвигателей большой мощности, кабелей и т.п., что вызывает высокоэнергетические импульсы по всей контролируемой поверхности. Амплитуда импульсов 99-100 дБ, а их длительность близка к 0 мкс.

3. Зона трения элементов. Обусловлена наличием увеличенных зазоров в посадочных местах, образовавшихся в процессе эксплуатации (монтажа или ремонта) узла. Амплитуда импульсов 65-75 дБ, а их длительность значительно превышает 1000 мкс.

4. Зона биения. Обусловлена значительным увеличением зазоров, которые позволяют при соприкосновении двух деталей производить отрыв друг от друга или грубое разрушение поверхности трения. Амплитуда импульсов 75-100 дБ, а их длительность в пределах 1000-1500 мкс.

5. Зона трещинообразования. Обусловлена наличием эксплуатационных трещин в контролируемом узле и их развитием. Амплитуда импульсов 60-90 дБ, а их длительность в пределах 1000 мкс.

Полученное графическое распределение зон повышенной активности представлено на рис. 4.

а) Шумовые помехи

6) Электропомехи

Со А 2

1 з о 8 а й

§

40000 30000 20000 10000

1000

< ь -10000-

I

s е я I

40000 30000 20000 10000

Огибающая распределения импульсов по шкале

Амплитуда (Ы), дБ

50 60 70

в) Трение

«1 I 4

-юооо I || 1 1

- 1000 1 1 1 1

100- 1 § 1 1

- 10л I

50 60 70

д) Трещинообразование

I сг

40000 30000 20000 10000

1000

< 5 -10000-'

I (У .. У п

20000 юооо

г) Биение

мплитуда (и) лВ

50 60 70 80 90 1 00

Амплсггуда (и), дБ

50 60 70

4000С 3000( 20001 10000

50 60 70

Рис. 4 Графическое представление источников повышенной активности АЭ

Для подробного исследования процесса трещинообразования в элементах металлоконструкций экскаваторов наиболее приемлемым, на начальном этапе исследований, является мониторинг объекта контроля, т.е. контроль состояния в течение продолжительного периода работы.

В этом случае появляется возможность отслеживать все возможные этапы развития дефекта применительно к реальным условиям эксплуатации, и при достаточности статистических результатов, можно с высокой степенью

вероятности характеризовать возможность дальнейшей эксплуатации как контролируемого узла с наличием эксплуатационного дефекта, так и всего оборудования.

В третьей главе освещены вопросы практического применения АЭ-контроля на элементах экскаваторов-драглайнов.

Высокая эффективность замены системы планово-предупредительных ремонтов на обслуживание технологического оборудования по фактическому техническому состоянию базируется не только на сокращении сроков и затрат на техническое обслуживание, но и на исключении необоснованных ремонтов, что приводит в конечном счете к повышению эффективной и безаварийной эксплуатации оборудования в целом. Оценка наличия дефектов в элементах конструкций на основе анализа их напряженно-деформированного состояния, и, следовательно, определение фактического технического состояния может базироваться только на результатах акустико-эмиссионного контроля, проводимого в рабочих условиях на различных эксплуатационных режимах.

Для определения расстояний установки преобразователей АЭ экспериментально получены коэффициенты, характеризующие затухание ультразвуковой волны в зависимости от исполнения узла и частотного диапазона применяемых преобразователей. Эти коэффициенты варьируются от 0,5 до 1,0 для проката и от 2,0 до 2,6 для литья. При этом, эффективное расстояние установки ПАЭ для проката составляет 5,0 м и для литья 3,5 м.

При проведении комплексных измерений (акустическая эмиссия-тензометрия) принималась во внимание закономерность изменения счета эмиссии от уровня нагрузки. Этот критерий относится к выявлению именно развивающихся дефектов, для уже образовавшихся дефектов (а также для зон трения) определяется динамика изменения скорости счета в процессе выполнения технологического процесса (полный цикл, часть цикла или весь период контроля). Выявление наиболее нагруженных мест с помощью тензоизмере-ний позволит сократить объем затрат на контроль экскаватора в целом.

На начальных стадиях экспериментальных работ по определению нагрузок в элементах металлоконструкций установка датчиков производилась на всех элементах. Для уменьшения трудоемкости выполнения работ по контролю и повышения производительности диагностического обследования, разработана математическая модель распределения нагрузок в металлоконструкциях экскаватора-драглайна, позволяющая по измерению нагрузок в контрольных точках рассчитать напряжения, возникающие в других узлах. В качестве контрольных точек выбраны оттяжки верхние и верхний пояс стрелы.

На рис. 5 представлены результаты измерения нагрузок в контрольных точках и их взаимосвязь с остальными элементами конструкции при выполнении технологического процесса экскавации. Экспериментальные исследования проводились на угольных разрезах ОАО УК Кузбассразрезуголь. Работа экскаваторов осуществлялась в соответствии с установленным технологическим регламентом.

1 ^ж^/Ч Ш и А >Ц И 1;11 / \ * я1 | 1 1 Пример взаимосвязи напряженно-деформированного состояния левого переднего подкоса (1) и верхнего пояса стрелы (2).

АяиаьЫ'щц^ «иТ1 А»)

|п ЧРЦ ч ! Г Й 1 Пример взаимосвязи напряженно-деформированного состояния левого переднего подкоса (1) и правой балки нижнего пояса стрелы (2).

Рис. 5 Распределение нагрузок в элементах экскаватора-драглайна

К основным несущим элементам металлоконструкций шагающих экскаваторов, подлежащих контролю методом АЭ, можно отнести: балка верх- 1 него пояса стрелы и элементы нижнего пояса; колонна надстройки; поперечная рама, оттяжки верхние, подкосы передние, подкосы задние; элементы поворотной платформы. >

Для проведения акустико-эмиссионного контроля в условиях повы- | шенного уровня шумов разработана методика проведения испытаний, позво- ; ляющая повысить эффективность сбора данных о состоянии оборудования и I своевременно выявлять наличие эксплуатационных дефектов, а так же еле- | дить за их дальнейшим развитием. I

Проведение акустико-эмиссионного контроля элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов предполагает сбор данных о выполнении [ рабочего процесса без вывода оборудования из эксплуатации и без увеличения нагрузок сверх рабочего значения (непосредственный контроль техноло- | гического процесса экскавации). [

При проведении контроля производится сбор данных о нагрузках, | действующих на контролируемый элемент, которые определяются методом ¡~~ тензоизмерений, и сбор данных об эмиссивности контролируемого объекта. < В процессе проведения контроля выявляются характерные зоны повышенной активности АЭ, характер взаимосвязи источников с приложенной нагрузкой, | влияние выявленных зон на работоспособность узла (элемента). В случае выявления источника повышенной активности АЭ, влияющего на работоспо- I собность конструкции, производится локализация данного источника и кон-

тролируется процесс трещинообразования в нем, производится мониторинг дефектного узла на всем протяжении эксплуатации до принятия решения о проведении ремонтных работ.

При оценке результатов контроля, в качестве нормируемых, используются следующие параметры: амплитуда сигнала от источника акустической эмиссии на каждом преобразователе (Hit, Event), дБ; разность времени прихода импульсов от источника на соседние преобразователи, с; длительность импульса, мкс; количество сигналов за промежуток времени (активность источника акустической эмиссии).

В соответствии с разработанной методикой, последовательность выполнения работ делится на следующие этапы: подготовительные работы, непосредственный контроль и обработка результатов.

Проведение подготовительных работ предусматривает предварительную оценку в лабораторных условиях и на натурном объекте основных параметров волновых процессов в материале.

Проведение практических работ предусматривает сбор шумовой информации с контролируемой поверхности и наблюдение за потоком входящей информации, оценка изменения потока от приложенных нагрузок, распределение шумов по поверхности.

Предварительная обработка сигналов АЭ производится по мере её поступления в процессе контроля и позднее, в режиме постобработки, и предусматривает выявление характерных зон повышенной активности АЭ, их идентификацию и положение на объекте.

Диагностирование технического состояния объекта методом акустической эмиссии сводится к решению следующих задач:

построение характеристики отдельного бездефектного узла и создание его образа (маска «бездефектности»), либо использование существующего образа дефектного узла для его дальнейшего контроля; сбор данных о техническом состоянии объекта;

выделение определенного типа дефекта из общего массива зарегистрированных сигналов (фильтрация данных);

выбор системы классификации опасности зон повышенной активности; принятие решения о принадлежности каждой отдельной зоны к одному из классов опасности;

принятие решения о целесообразности дальнейшей эксплуатации конструкции, периодичности проведения повторного контроля, либо проведение незамедлительного ремонта.

Маска «бездефектности» формируется при подготовительных работах перед проведением испытания (ненагруженное и частично нагруженное состояние) и необходима для более оперативного выявления эксплуатационных дефектов и оценки их опасности в поле повышенных шумов, а также для оценки динамики развития дефекта, как в период проведения испытания, так и при последующих контролях через отдельные промежутки времени. Построение маски «бездефектности» предусматривает выявление зон повышенной активности на всех этапах цикла экскавации, за исключением нагрузок

от подъема заполненного ковша, что позволяет выявлять именно развивающиеся дефекты и следить за их развитием при выполнении производственного процесса. Зоны, выявленные при построении маски «бездефектности» можно считать как не оказывающие существенного влияния на работоспособность, так как не зависят от приложенной нагрузки.

В работе предложена классификация источников акустических сигналов. Отнесение источников повышенной активности АЭ к тому или иному классу опасности по типам дефектов производится исходя из их активности, конструктивного исполнения, ответственности узла, взаимного влияния конструктивных элементов, а также из статистических наработок по данному типу оборудования.

I класс - пассивный источник. К источникам I класса можно отнести зоны узлов и элементов, которые участвуют в эмиссивности объекта, но не оказывают влияния на работоспособность (не зависят от приложенной нагрузки).

II класс - активный или пассивный источник. К активным источникам II класса можно отнести зоны узлов и элементов, которые участвуют в эмиссивности объекта и при соответствующих условиях могут оказать влияние на работоспособность, а так же зависят от приложенных нагрузок. К пассивным источникам II класса можно отнести зоны узлов и элементов, которые участвуют в эмиссивности но не оказывают влияния на работоспособность, при этом зависят от приложенной нагрузки.

III класс - критически активный источник. К источникам III класса можно отнести зоны узлов и элементов, оказывающие влияние на работоспособность и напрямую зависящие от приложенных нагрузок. Отнесение источника к данному классу должно свидетельствовать о постоянной повторяемости результатов контроля. При этом частота повторения соизмерима с количеством циклов производственного процесса.

В четвертой главе приводится методика обработки результатов контроля и оценка возможности эксплуатации элементов при наличии выявленных дефектов.

Выделение полезных импульсов из общего массива данных предлагается производить по многоступенчатой схеме, так как при проведении контроля в возбуждении акустической эмиссии участвуют все возможные типы источников. Применение такой схемы обработки обеспечивает эффективное определение зон повышенной активности, удаление ложных импульсов, количество которых может достигать 90% от общей массы зарегистрированных сигналов, и определение достоверности самого контроля.

На основе результатов распределения импульсов по амплитудной шкале выбирается порог дискриминации, характеризующий уровень шумов бездефектного участка оборудования. Порог дискриминации, определенный в постобработке, сопоставляется с результатами определения масок «бездефектности», т.е. производится обоснование выбора порога и анализ повышения уровня шумов на работающем оборудовании. При этом порог дискрими-

нации принимается на 6 дБ выше уровня шумов, установленных при определении масок «бездефектности» с целью удаления из общего числа ложных импульсов, образовавшихся из многократно проходящих волн по поверхности контроля от мощных источников.

Общая масса сигналов АЭ делится на три диапазона: зона шумовых помех, зона низкоамплитудного сигнала и зона высокоамплитудного сигнала.

Шумовые помехи исключаются из обработки, а остальные импульсы, находящиеся правее порога дискриминации, разделяются либо на отрезки с диапазоном 10 дБ, либо по характерным границам. Целью такого анализа является определение истинного источника АЭ, а не его «фантомов», которые формируются при многократном переотражении волн от элементов конструкции.

Предлагаемая схема анализа амплитудной шкалы состоит из: определения активности каждого ПАЭ из выбранного участка поверхности, распределения (расположения) источников на поверхности объекта контроля, построения зависимости числа импульсов от действующих нагрузок, анализа импульсов АЭ, отнесения выявленных зон к определенному классу опасности, нанесения зон повышенной активности АЭ на поверхность контролируемого объекта и проведения дополнительного неразрушающего контроля для подтверждения выявленных дефектов.

Как свидетельствует анализ причин разрушения несущих элементов металлоконструкций, большая часть разрушается по причине неквалифицированного подхода к ремонтному процессу. На сегодняшний день применяется только один способ ремонта образовавшихся дефектов (в основном это разной величины и направления трещины) - проведение сварочных работ, однако в силу специфики эксплуатации оборудования (отсутствие достаточного количества времени на проведение аварийных ремонтных работ, отсутствие на месте работ квалифицированного специалиста, специального оборудования и расходных материалов) эти работы проводятся в полевых условиях, в темное время суток, в условиях пониженных температур, что приводит к нарушению технологии проведения сварки.

Вторым, не менее важным вопросом, напрямую влияющим на безаварийность эксплуатации при проведении ремонтов, является выполнение диагностических работ при пониженных температурах и определение качества сварных швов, так как в целом ряде климатических зон нашей страны проведение таких работ не представляется возможным.

Анализ образовавшихся дефектов показывает, что около 75% выполненных ремонтных работ повторяются в течение календарного года, а оставшаяся часть - 25% повторяются в течение последующих 3-х лет, ремонтные работы направлены не столько на безопасность дальнейшей эксплуатации, сколько на временное поддержание оборудования в состоянии выполнять технологический процесс.

Ниже на рис. 6 приведен пример отремонтированного сварного соединения, который по результатам ультразвукового и визуального методов неразрушающего контроля были классифицированы как годные к дальней-

Сварной шов третьего ремонта

Заводской шов

Сварной шов второго ремонта

Сварной шов первого ремонта

шей эксплуатации, при этом, по результатам акустико-эмиссионного контроля на данном сварном шве была выявлена зона повышенной активности. После вырезки участка этого сварного шва видно, что его переваривали не менее 3-х раз, при этом, в конечном варианте, эксплуатационный дефект исправлялся совсем не в том месте, где он зародился, при этом допущено большое количество недопустимых дефектов, которые не позволяют в дальнейшем эксплуатировать данный узел.

Рис. 6 Поперечное сечение ремонтного сварного шва

С целью повышения безаварийности эксплуатации элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, без вывода оборудования из технологического процесса, предлагаемый в работе мониторинг технического состояния по параметрам акустической эмиссии позволит:

сократить простои в ремонте не менее чем в полтора-два раза, поскольку высокая трудоемкость поиска дефекта и восстановления работоспособности составляет около 800-1000 часов в год; !

сократить количество отказов, поскольку мониторинг технического состояния позволит своевременно выявлять все дефекты, склонные к развитию;

предотвратить разрушение конструкций, в том числе в период низких температур;

обосновать перенос ремонтов на более благоприятный период; предотвратить необоснованное вмешательство ремонтного персонала при выполнении ремонтных работ;

оценить качество проведенного ремонта для существующих условий ; эксплуатации с точки зрения прочности конструкции, поскольку большая; часть (около 75%) отремонтированных сварных соединений разрушаются в! течение календарного года, и только около 25% эксплуатируется более 3-х лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи совершенствования системы технического обслуживания экскаваторов-драглайнов на основе мониторинга состояния их металлоконструкций методом акустической эмиссии, позволяющей повысить эффективность и

безаварийность эксплуатации, имеющей важное практическое и экономическое значение для предприятий горной промышленности.

Теоретический анализ и экспериментальные исследования условий эксплуатации экскаваторов-драглайнов на разрезах ОАО УК «Кузбассразрез-уголь» позволили сделать следующие выводы:

1. Впервые предложена и практически подтверждена возможность и необходимость проведения мониторинга технического состояния элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов методом акустической эмиссии с целью выявления развивающихся эксплуатационных дефектов без вывода оборудования из технологического процесса экскавации.

2. Экспериментально доказано, что активность АЭ в упругой зоне деформаций при одноосном растяжении образцов металла, изготовленных из сталей 10ХСНД и 16ГС, возрастает до значений 1,01 + 1,05 от величины предела текучести, а затем снижается.

3. Предложена методика проведения мониторинга технического состояния элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов с совместным использованием тензометрирования и акустической эмиссии, позволяющая не менее чем в полтора-два раза сократить трудоемкость поиска и устранения дефектов, что в свою очередь, обеспечивает возможность планирования межремонтных периодов и объемов плановых ремонтных работ.

4. Экспериментально получены коэффициенты затухания ультразвукового сигнала в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов в зависимости от способа исполнения и частотного диапазона преобразователей: для трубных элементов - 0,5 + 1,0; для литых - 2,0 + 2,6. Эффективное расстояние установки преобразователей составляет для трубных элементов -5 м, для литых - 3,5 м.

5. Разработанная классификация дефектов по степени опасности и влиянию на работоспособность металлоконструкций позволяет достоверно выявлять активные источники акустической эмиссии и на основе их анализа оценивать возможность дальнейшей безопасной эксплуатации конструкции в целом.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Менчугин А. В. Применение акустико-эмиссионного контроля для оценки технического состояния одноковшовых шагающих экскаваторов/А. В. Менчугин, С. И. Протасов, Г. Д. Стенин// Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Труды VII международной научно-практической конференции - Кемерово: ННЦ ГП-ИГД им. А.А.Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК «Экспо-Сибирь», 2005. - С.79-82.

2. Менчугин А. В. Испытание несущих элементов металлоконструкций одноковшовых шагающих экскаваторов с использованием методов акустической эмиссии и тензометрии/А. В. Менчугин, П. В. Буянкин// Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленно-

сти: Труды VIII международной научно-практической конференции - Кемерово: ННЦ ГП-ИГД им. А. А. Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК «Экспо-Сибирь», 2006. - С.110-114.

3. Менчугин А. В. Применение методов неразрушающего контроля при проведении технического диагностирования металлоконструкций одноковшовых шагающих экскаваторов/А. В. Менчугин, И. Д. Богомолов, П. В. Буянкин// Сборник лучших докладов студентов и аспирантов Кузбасского государственного технического университета. По результатам 51-й студенческой научно-практической конференции - Кемерово: КузГТУ, 2006. - С.77-80.

4. Менчугин А. В. Основные проблемы эксплуатации металлоконструкций горно-транспортного оборудования на угольных разрезах Кузбасса/А. В. Менчугин, П. В. Буянкин// Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Труды IX международной научно-практической конференции - Кемерово: ННЦ ГП-ИГД им. А.А.Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК «Экспо-Сибирь», 2007. -С.137-140.

5. Менчугин А. В. Особенности оценки шумов при проведении АЭ-контроля стрел карьерных экскаваторов типа драглайн/А. В. Менчугин, С. И. Протасов// М. - Безопасность труда в промышленности. - № 3. - 2009. - С. 48-51.

6. Менчугин А. В. Оценка технического состояния несущих металлоконструкций шагающих экскаваторов по параметрам акустико-эмиссионного сигнала/ Б. Л. Герике, С. И. Протасов, А. В. Менчугин, П. В. Буянкин//М. - Горное оборудование и электромеханика. - № 5. - 2009. - С. 25-30.

7. Менчугин А. В. Основные виды дефектов в металлоконструкциях одноковшовых шагающих экскаваторах и способ их выявления методом АЭ/А. В. Менчугин// Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Труды XI международной научно-практической конференции - Кемерово: ННЦ ГП-ИГД им. А.А.Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК «Экспо-Сибирь», 2009. - С. 127-130.

Подписано в печать 31.05.2010. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе 1,2 п.л.

Тираж экз. Заказ 5"Д£ . ГУ КузГТУ. 650000, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА

1.1 1.

1.6 1.

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСКАВАТОРНОГО ПАРКА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ КУЗ- 13 БАССА

Анализ состояния шагающих экскаваторов по ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»

Анализ простоев шагающих экскаваторов по ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»

Анализ систем технического обслуживания и ремонта горного оборудования

Анализ деградационных процессов разрушений элементов металлоконструкций экскаваторов — драглайнов и виды их предельных состояний

Анализ методов неразрушающего контроля, используемых для диагностирования технического состояния

Особенности проведения акустико-эмиссионного контроля элементов шагающих экскаваторов

Цель и задачи исследования

ГЛАВА

2.1 2.

ПРЕДПОСЫЛКИ К ПРОВЕДЕНИЮ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ЭКСКАВАЦИИ

Многоцикловая усталость, развитие усталостных трещин

Взаимосвязь сигналов акустической эмиссии с напряженно-деформированным состоянием

Определение характерных зон повышенной активности в металлоконструкциях экскаваторов-драглайнов

Выводы

ГЛАВА

МЕТОДИЧЕСКИИ ПОДХОД К ПРОВЕДЕНИЮ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПАСНОСТИ ВЫЯВЛЕННЫХ ДЕФЕКТОВ

Подготовка к проведению испытаний и регистрация результатов контроля

Моделирование напряженно-деформированного состояния для определения усилий в элементах металлоконструкций

Разработка способов построения маски «бездефектности»

Разработка классификации источников повышенной активности акустической эмиссии

Выводы

ГЛАВА

Развитие открытого способа добычи полезных ископаемых в настоящее время идет по пути роста производственной мощности предприятий, увеличения коэффициента вскрыши, объемов работ по экскавации. Удельный вес добычи угля открытым способом в стране сейчас составляет около 68% и, в дальнейшем, должен расти. Все это создает благоприятные условия для использования высокопроизводительного оборудования, при этом тяжелые условия работы экскаваторов, связанные со сложностью горно-геологических условий, знакопеременными и ударными нагрузками, износом оборудования, отсутствием квалифицированного обслуживающего персонала приводят к снижению надежности эксплуатации и повышению трудоемкости ремонтно-восстановительных работ.

Необходимость повышения эффективности и качества эксплуатации оборудования, в частности одноковшовых экскаваторов-драглайнов, обуславливается как поточным характером производства, где одноковшовые экскаваторы в большинстве случаев являются ведущим звеном всего технологического комплекса, так и низкой надежностью и малыми сроками службы деталей и узлов, что вызывает неоправданно большие трудовые и материальные затраты на ремонты. На сегодняшний день затраты на ремонт оборудования, являющегося самым трудоемким вспомогательным процессом, составляют около трети всех затрат на добычу полезного ископаемого, при этом около 75% выполненных ремонтных работ повторяются в течение календарного года, а оставшиеся 25% - в течение последующих 3-х лет.

Одним из направлений развития существующей на предприятиях горнодобывающей отрасли системы планово-предупредительных ремонтов является система обслуживания и ремонтов оборудования по фактическому техническому состоянию, определяемому методами неразрушающего контроля и диагностики. Этому способствует высокий уровень развития электронно-вычислительной техники, дающий возможность создания компактных мобильных систем диагностики и мониторинга состояния оборудования.

Пониженной долговечностью обладают, как правило, узлы и. элементы металлоконструкций, имеющие концентраторы напряжений (конструктивные и ремонтные), а так же сварные швы.

Сварные швы основных несущих элементов конструкции экскаваторов являются концентраторами напряжений, а эксплуатационные дефекты в них обусловлены различными дефектами сварки, носят случайный характер, как по времени возникновения, так и по местоположению, что не позволяет с достаточной степенью достоверности характеризовать возможность дальнейшего поведения дефекта, и тем самым, оценить возможность дальнейшей безопасной эксплуатации оборудования.

Выявление развивающихся дефектов в элементах конструкций экскаватора возможно только при проведении длительного контроля (мониторинга) при существующих условиях выполнения технологического процесса экскавации. Такие работы возможно проводить только с сопровождением методом акустической эмиссии, при этом, можно точно сказать — требуется ли незамедлительный ремонт данного элемента, или нет. Особенно эффективно эта проблема решается для условий зимнего периода, когда выполнение традиционного контроля и качественное проведение ремонтных работ, не представляется возможным. Учитывая, что контроль проводится в режиме мониторинга, т. е. при эксплуатационных нагрузках, возможен контроль элементов в условиях, отличающихся от нормальных для контролируемого объекта, что наиболее полно позволяет оценить его техническое состояние и с большей точностью определить возможный срок дальнейшей безопасной эксплуатации с минимальными затратами средств и высокой эксплуатационной надежностью.

Актуальность исследований.

Анализ условий эксплуатации оборудования показывает, что количество и продолжительность аварийных ремонтов зависят от множества факторов: горно-геологических и климатических условий эксплуатации; износа оборудования; квалификации обслуживающего и ремонтного персонала; своевременности и качества проводимых плановых ремонтных работ и многого другого. Надо отметить, что доля и продолжительность аварийных простоев и ремонтов в последние годы существенно возросли: на сегодняшний день около 40-45% отказов экскаваторов-драглайнов приходится на электротехническое оборудование, при этом небольшая доля отказов элементов металлоконструкций (около 4-6%) требует на их устранение около трети всех затрат. В целом ряде случаев это вызвано множеством факторов — обязательствами перед потребителями продукции карьеров и смежниками (в частности железнодорожниками), требованиями собственников предприятий по экономии затрат и т.д. Не редко ремонты проводятся наспех, без должной подготовки, приобретения необходимых комплектующих, при отсутствии специалистов необходимой квалификации. Проблема усложняется еще и тем, что в целом ряде климатических зон нашей страны проведение работ по диагностике металлоконструкций экскаваторов ограничено только летним временем года, когда стрела специально опускается для проведения диагностирования с применением методов неразрушающего контроля. Оборудование в этом случае полностью выводится из эксплуатации, при этом в зимний период времени такие работы производить нельзя.

Эксплуатация машинного оборудования неразрывно связана с контролем его технического состояния, которое характеризуется структурными параметрами, являющимися причиной изменения технического состояния, а определение совокупного влияния технических параметров позволяет характеризовать фактическое техническое состояние оборудования.

Для оценки фактического технического состояния элементов, металлоконструкций экскаваторов необходимо использовать методы неразрушающего контроля, которые позволят не только своевременно выявлять эксплуатационные дефекты, но и следить за процессом их развития во взаимосвязи с напряженно-деформированным состоянием материала в летний и зимний период. Из большого разнообразия диагностических методов контроля технического состояния металлоконструкций шагающих экскаваторов, как показывает проведенный анализ, наиболее приемлемым является метод акустической эмиссии (АЭ-контроль).

Такой выбор обусловлен как способностью метода к выявлению развивающихся дефектов, так и возможностью преодоления его недостатков при работе в поле шумов на основе предложенного подхода к проведению контроля, фильтрации полученных данных и оценки степени опасности выявленных дефектов.

В данной работе решена задача по проведению мониторинга технического состояния на основе акустико-эмиссионного контроля элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, которая поставлена впервые и является весьма важной и актуальной, позволяющей ликвидировать аварийные отказы и, тем самым, увеличить эффективность использования объекта исследования.

Отсюда становится очевидной цель выполнения работы — обеспечение безаварийной эксплуатации основных несущих элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов на основе оценки их технического состояния.

Идея диссертационной работы заключается в использовании метода АЭ-контроля для обнаружения и оценки эксплуатационных дефектов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов по характерным параметрам сигналов акустической эмиссии.

Задачи исследования:

1. установить связи напряженно-деформированного состояния (НДС) элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, определяющих их надежность, с характерными параметрами сигнала АЭ в условиях воздействия динамических нагрузок;

2. определить характерные зоны повышенной активности по совокупным признакам сигналов акустической эмиссии в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов при выполнении рабочего цикла экскавации и разработать классификацию выявленных зон;

3. разработать методику проведения контроля и оценки опасности выявленных дефектов;

4. разработать методические рекомендации по оценке возможности безаварийной эксплуатации металлоконструкций при наличии эксплуатационных дефектов по параметрам сигналов АЭ.

Методы исследования.

В работе использован комплекс методов исследования, включающий: статистический анализ отказов оборудования экскаваторного парка; математический анализ напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций; лабораторные исследования на стендах, моделирующих характерные дефекты оборудования; экспериментальные исследования на реальных действующих механизмах; статистический анализ эксплуатационных дефектов и мест выявленных зон повышенной активности АЭ.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Изменение напряженно-деформированного состояния контролируемых элементов металлоконструкций приводит к изменению параметров сигнала акустической эмиссии, характеризующих наличие источников повышенной активности в материале, которые классифицируют по характерным признакам на зоны шумовых и электрических помех, зоны трения и биения, а также зоны трещинообразования.

2. Определяемые в материале металлоконструкций зоны повышенной активности АЭ, в зависимости от условий эксплуатации и параметров на-гружения, можно разделить на три класса опасности: I класс — пассивный; II класс - активный или пассивный; III класс — критически активный.

3. Локализация выявляемых при проведении мониторинга технического состояния развивающихся дефектов в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов с совместным применением метода акустической эмиссии и тензометрии позволяет обеспечить безаварийную эксплуатацию контролируемого узла и оборудования в целом.

Обоснованность и достоверность результатов и выводов, сформулированных в работе, подтверждается:

- корректной постановкой задач по исследованию влияния напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций и сигналов акустической эмиссии;

- использованием измерительно-регистрирующей аппаратуры с погрешностью, не превышающей ± 1-2 дБ по амплитуде сигнала акустической эмиссии и 8% по измерению напряженно-деформированного состояния;

- сходимостью до 80% результатов исследования напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций, полученных на основе математического моделирования, с экспериментальными данными;

- положительными результатами апробации разработанной методики на разрезах ОАО УК «Кузбассразрезуголь».

Личный вклад автора заключается:

- в обосновании влияния напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций на параметры сигналов акустической эмиссии;

- в определении набора наиболее характерных дефектов металлоконструкций одноковшовых экскаваторов-драглайнов, влияющих на долговечность с точки зрения напряженно-деформированного состояния;

- в разработке классификации характерных дефектов металлоконструкций одноковшовых экскаваторов-драглайнов, проявляющихся в АЭ-сигналах, пригодных для мониторинга технического состояния;

- в создании методики проведения мониторинга технического состояния элементов металлоконструкций одноковшовых шагающих экскаваторов;

- в создании системы нормирования параметров сигналов акустической эмиссии для определения степени опасности выявленных дефектов в контролируемом узле.

Научная новизна:

- установлено, что наиболее рациональным признаком, характеризующим зарождающиеся дефекты и позволяющим оценить степень опасности развивающихся дефектов несущих металлоконструкций, является сигнал акустической эмиссии;

- впервые обосновано совместное применение анализа параметров сигнала акустической эмиссии и напряженно-деформированного состояния узлов и элементов металлоконструкций одноковшовых шагающих экскаваторов;

- обоснован набор дефектов, определяющих техническое состояние контролируемых узлов и элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов, и разработана классификация выявляемых дефектов по степени их опасности и влиянию на долговечность.

Практическое значение работы. Полученные автором теоретические и практические результаты позволяют с высокой степенью вероятности выявить на ранней стадии и своевременно локализовывать эксплуатационные дефекты в элементах металлоконструкций без вывода оборудования из эксплуатации, а также оценивать возможность их дальнейшей безопасной эксплуатации.

Научное значение работы:

- впервые предложена, теоретически обоснована и практически подтверждена возможность и необходимость проведения мониторинга технического состояния элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов методом акустической эмиссии с целью выявления развивающихся эксплуатационных дефектов.

- установлена связь характера изменения напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов с параметрами сигнала акустической эмиссии, позволяющая выявлять характерные зоны повышенной акустической активности и оценивать наличие эксплуатационных дефектов на ранней стадии их развития.

- разработана методика проведения АЭ-контроля, позволяющая получить достоверную информацию о фактическом техническом состоянии оборудования.

- разработана и предложена классификация выявляемых дефектов элементов металлоконструкций по степени их опасности.

- разработана и предложена многоступенчатая система обработки сигналов акустической эмиссии, позволяющая из общего количества зарегистрированных импульсов выбрать только те, которые достоверно определяют поведение дефекта и его местоположение на контролируемом узле.

Апробация работы:

Основные положения работы докладывались на VI, VII, VIII, IX, XI Международных научно-практических конференциях «Экспо-Сибирь» (Кемерово, 2004, 2005, 2006, 2007, 2009 гг.), 51-й студенческой научно-практической конференции КузГТУ (Кемерово, 2006), на научно-техническом совете НФ «КУЗБАСС-НИИОГР» (Кемерово, 2009, 2010 гг.), на заседаниях кафедры горных машин и комплексов ГУ КузГТУ (Кемерово, 2010), на научно-тематическом семинаре ГУ КузГТУ (Кемерово, 2010).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 работы опубликованы в изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Объем и структура диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем составляет 152 страницы, включая 103 страницы основного текста, 62 рисунка и 6 таблиц, список использованной литературы из 80 наименования и приложений на 27 страницах.

4.4 Выводы

1. Разработанный алгоритм проведения постобработки зарегистрированных сигналов позволяет выделить из общего массива данных характерные зоны повышенной активности АЭ и отнести эти зоны в зависимости от их акустических характеристик и уровня приложенных нагрузок к определенному классу опасности, что позволит своевременно принимать решения о целесообразности и сроке дальнейшей безопасной эксплуатации контролируемого узла, либо необходимости проведения незамедлительного ремонта.

2. Все дефекты, выявляемые методом акустической эмиссии в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов разделены на несколько групп:

- дефекты изготовления, обусловленные особенностями конструктивного исполнения узла, которые проявляют себя либо в виде «пассивных источников» II класса, т.е. их активность не зависит от приложенных нагрузок, либо не проявляют себя совсем;

- эксплуатационные дефекты, обусловленные особенностями работы, проявляющих себя как «активные» источники II или III класса, активность которых может возрастать не только при увеличении нагрузки, но и при её уменьшении;

- прочие дефекты обусловлены изменениями конструкции элементов, которые напрямую не влияют на прочность, но конструктивное исполнение которых не предусмотрено документацией, а проявление данного типа дефектов обусловлено характером действующих нагрузок, характером внесенных дополнений и условий эксплуатации узла.

3. Из результатов экспертного обследования элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов следует, что из-за неквалифицированного

115 подхода к проведению ремонтных работ около 75% выполненных работ повторяются в течение календарного года, а оставшаяся часть - до 25% повторяются в течение последующих 3-х лет. Т.е. выполнение ремонтных работ на сегодняшний день направлены не столько на безопасность в течение всего срока дальнейшей эксплуатации, сколько на временное поддержание оборудования в состоянии выполнять технологический процесс

4. Анализ активности зарегистрированных источников акустической эмиссии в зависимости от приложенных нагрузок в цикле и изменение размеров зоны повышенной активности позволило оценить возможность (или невозможность) дальнейшей эксплуатации металлоконструкций при наличии выявленного эксплуатационного дефекта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи совершенствования системы технического обслуживания экскаваторов-драглайнов на основе мониторинга состояния их металлоконструкций методом акустической эмиссии, позволяющей повысить эффективность и безаварийность эксплуатации, имеющей важное практическое и экономическое значение для предприятий горной промышленности.

Теоретический анализ и экспериментальные исследования условий эксплуатации экскаваторов-драглайнов на разрезах АО УК «Кузбассразрез-уголь» позволили сделать следующие выводы:

1. Впервые предложена и практически подтверждена возможность и необходимость проведения мониторинга технического состояния элементов металлоконструкций шагающих экскаваторов методом акустической эмиссии с целью выявления развивающихся эксплуатационных дефектов без вывода оборудования из технологического процесса экскавации.

2. Экспериментально доказано, что активность АЭ в упругой зоне деформаций при одноосном растяжении образцов металла, изготовленных из сталей 10ХСНД и 16ГС, возрастает до значений 1,01 1,05 от величины предела текучести, а затем снижается.

3. Предложена методика проведения мониторинга технического состояния элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов с совместным использованием тензометрирования и акустической эмиссии, позволяющая не менее чем в полтора-два раза сократить трудоемкость поиска и устранения дефектов, что в свою очередь, обеспечивает возможность планирования межремонтных периодов и объемов плановых ремонтных работ.

4. Экспериментально получены коэффициенты затухания ультразвукового сигнала в элементах металлоконструкций экскаваторов-драглайнов в зависимости от способа исполнения и частотного диапазона преобразователей: для трубных элементов - 0,5 1,0; для литых - 2,0 2,6. Эффективное расстояние установки преобразователей составляет для трубных элементов — 5 м, для литых - 3,5 м.

5. Разработанная классификация дефектов по степени опасности и влиянию на работоспособность металлоконструкций позволяет достоверно выявлять активные источники акустической эмиссии и на основе их анализа оценивать возможность дальнейшей безопасной эксплуатации конструкции в целом.

1. Программа социально-экономического развития Сибири до 2020 года./ Российская газета, №5144 от 30.03.2010г.

2. КД 82-94-030 «Руководство по капитальному ремонту экскаваторов ЭШ-10/70».

3. Мониторинг технического состояния экскаваторного парка разрезов ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»./ Билибин В. В., Демьянов Б. П., Герике Б. Л., Протасов С. И.// Безопасность труда в промышленности, №4. 2005. — С. 22-25.

4. Замышляев, В. Ф. Эксплуатация и ремонт карьерного оборудования./ В. Ф. Замышляев, В. И. Русихин, Е. Е. Шешко // М. Недра. - 1991 г. - 243 с.

5. Квагинидзе, В. С. Ремонтная технологичность металлоконструкций карьерных механических лопат на угольных разрезах севера./ В. С. Квагинидзе, Я. М. Радкевич, В. И. Русихин // М. МГГУ. - 1997 г. - 146 с.

6. Будновский, Б. И. Ремонт шагающих экскаваторов/ Б. И. Будновский, И. К. Буйный, В. Н. Ефимов, А. А. Маненко, В. И. Морозов.// М. Недра. -1982.-196 с.

7. Дрыгин, С. Ю. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта основного оборудования одноковшовых карьерных экскаваторов. Автореф. Дисс. Канд. Техн. Наук. Кемерово. КузГТУ. — 2004.

8. Экскаватор шагающий типа ЭШ 13/50. Паспорт. НКМЗ, 1984г.

9. ГОСТ 20831-75 Система технического обслуживания и ремонта техники. Порядок проведения работ по оценке качества отремонтированных изделий. — 10с.

10. ГОСТ 18322-78 Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. — 11с.

11. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. 24с.

12. ГОСТ21623-76 Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения. — 13с.

13. ГОСТ 23660 Система технического обслуживания и ремонта техники. Обеспечение ремонтопригодности при разработке изделий. 14с.

14. ГОСТ 15467-79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения 22с.

15. Солод, Г. И. Управление качеством горных машин./ Г. И. Солод, Я. М. Радкевич // М. МГИ. - 1978. - 178 с.

16. Нанзад Ц. К вопросу совершенствования системы технического обслуживания и ремонта горных машин.// Улан-Батор. — МонПИ. 1988. - 58 с.

17. Русихин, В. И. Эксплуатация и ремонт механического оборудования карьеров.// М. Недра. - 1982. - 234 с.

18. Русихин, В. И. Оценка приспособленности экскаваторов к ремонту./ В. И. Русихин, К. В. Попандопуло, У. Инамов// Ташкент. — Менхат. 1989 г. -219 с.

19. Ананьев С. JI. Технологичность металлоконструкций.//М. Машиностроение. - 1969. — 171 с.

20. Аристов А. Н. Стандартизация и ремонтопригодность технических устройств.// Надежность и контроль качества. 1972. - № 7. - С. 9-12.

21. Бубновский, Б. И. Ремонт шагающих экскаваторов текст./ Бубновский Б. И., Ефимов В. Н., Морозов В. И. // Справочник.-М.:Недра, 1991.

22. Аристов, А. Н. Стандартизация и ремонтопригодность технических устройств текст.// Надежность и контроль качества. 1972. - № 7. - С. 9-12.

23. Горицкий, В. М. Диагностика металлов текст, рисунки. — М.:Металлургиздат, 2004.-408 с.

24. Гольдбухт, Е. Е. Проведение анализа надежности и разработка первой редакции критериев предельных состояний металлоконструкций и зубчатых передач экскаваторов М-204, М-201.// Научные сообщения ИГД им. А. А. Скочинского, вып. М. - 1986. - С 46.

25. Кудрявцев, И. В. Усталость сварных конструкций текст./ И. В. Кудрявцев, Н. Е. Наумченко.// М. Машиностроение. - 1976. - 408 с.

26. Квагинидзе, В. С. Причины разрушения металлоконструкций карьерных экскаваторов текст./ В. С. Квагинидзе, В. И. Русихин, В. И. Коропкин //Проблемы и перспективы развития горной техники. М. — МГГУ. 1994. — 129 с.

27. Смирнов, А.Н. Диагностирование технических устройств опасных производственных объектов текст./ Смирнов А.Н., Герике Б.Л., Муравьев В.В. // Новосибирск: Наука, 2003.-244с.

28. ГОСТ 18353 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.- М.: Изд-во стандартов, 1980.

29. РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю. Утв. постановлением ГГТН РФ от 11.06.03 N 92.

30. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. М.: Изд-во стандартов, 1986.

31. ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. М.: Изд-во стандартов, 1987.

32. ГОСТ 24034-80 Контроль неразрушающий радиационный. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1980.

33. ГОСТ 24289-80 Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1980.

34. ГОСТ 18442-80. Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1980.

35. ГОСТ 25314-82 Контроль тепловой. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1983.

36. ГОСТ 24346-80 (СТ СЭВ 1926-79) Вибрация. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1980.

37. Шип, В. В. Вопросы применения метода акустической эмиссии при диагностике сварных соединений трубопроводов текст./ В. В. Шип, Г. Б. Му-равин, В. Ф. Чабуркин.//Дефектоскопия. №3.-1993. С. 17-23.

38. ГОСТ 27655-88. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения. М.: Изд-во стандартов, 1988.

39. ASTM Е 1316 Standart terminology for Nondestructive Examinations.

40. ISO DOC 135/3 № 41 Nondestructive testing Acoustic Emission - Vocabo-lary.

41. Голубев, В. А. Влияние квалификации машиниста на эксплуатационную надежность экскаваторов текст./ В. А. Голубев, А. Е. Троп // Добыча угля открытым способом. 1968. - N1. — С 31-34.;

42. Мельников, Н. Н. Влияние температурного фактора на качество изготовления и эксплуатацию экскаваторов текст./ Н. Н. Мельников, Т. В. Павлович// Уголь. 1974. - № 3. - С 27-31.

43. Кудрявцев, И. В. Усталость сварных конструкций./ И. В. Кудрявцев, Н. Е. Наумченко.// М. Машиностроение. - 1976. - 408 с.

44. Pollock, A. A. Acoustic emission amplitude distribution/- International Advances in Nondestructive Testing, 1981,v.7.

45. Дробот, Ю. Б. Неразрушающий контроль усталостных трещин акустико-эмиссионным методом текст./ Дробот Ю. Б., Лазарев А. М. // М.:Изд-востандартов, 1987.-127 с.

46. Danegan, Н. L. Fracture analysis by use of acoustic emission./ Danegan H. L., Harris D. O., Tatro C. A. // -Eng. Fract. Mech., 1969, vol. 1, p. 105-122.

47. ПБ 03-593-03 Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов. Утв. постановлением ГТТН РФ от 9 июня 2003 г. N 77.

48. Keiser, J. Erkenntnisse und Folgerungen aus Messung von Gerauschen bei das Eisenhuttenwessen, 1953, h. Vi.

49. Биргер, И.А. Техническая диагностика текст. — М.: Машиностроение, 1978. 240 с.

50. Новиков, Н. В. О физической природе акустической эмиссии при деформировании металлических материалов текст./ Новиков Н. В., Вайнберг В. Е. // Проблемы прочности.-1977.-№ 12.-С.65-69.

51. Юдин, А. А. К теории акустической эмиссии при деформировании металлов текст./ Юдин А. А., Иванов В. И.//1-Я Всесоюзная конференция.-Ч.1.-Ростов-на-Дону.-1989-С. 13 8-143.

52. Новиков, Н. В. Определение момента страгивания трещин акустическим методом при испытании образцов с надрезом на внецентренное растяжение текст. / Новиков Н. В., Лихацкий С. И., Майстренко А. А.// Проблемы прочности.- 1973.-№9.-С.21-25

53. Манохин, А. И. Энергетический анализ природы сигналов акустической эмиссии. / Манохин А. И., Маслов Л. И., Белов А. В. И др. //1-я Всесоюзная конференция.-Ч. 1 .-Ростов-на-Дону.- 1989.-С. 154-161

54. Designation: Е 750 — 98 «Standard Practice for Characterizing Acoustic Emission Instrumentation»

55. Designation: E 1316 99a «Standard Terminology for Nondestructive Examinations». Section B: Acoustic Emission

56. Иванов, В. И. Вероятностная оценка достоверности акустико-эмиссионного контроля./ В. И. Иванов, С. П. Быков.// Неразрушающий контроль и диагностика. С. 66-69.

57. Партон, В. В. Механика упруго-пластического разрушения. / М.: Наука. 1974. 416 с.

58. Партон, В. В. Механика разрушения от теории к практике. / М.: Наука. 1990. 240 с.

59. Менчугин, А. В. Применение методов неразрушающего контроля при проведении технического диагностирования металлоконструкций одноковшовых шагающих экскаваторов./А. В. Менчугин, И. Д. Богомолов, П.

60. B. Буянкин.// Сборник лучших докладов студентов и аспирантов Кузбасского государственного технического университета. По результатам 51-й студенческой научно-практической конференции — Кемерово: КузГТУ, 2006. С.77-80.

61. Менчугин, А. В. Особенности оценки шумов при проведении АЭ-контроля стрел карьерных экскаваторов типа драглайн./А. В. Менчугин, С. И. Протасов.// М. Безопасность труда в промышленности. - № 3. — 2009. —1. C. 48-51.

62. Ультразвуковой контроль материалов: Справ, изд. И. Крауткремер, Г. Кра-уткремер; Пер. с нем. -М. Металлургия, 1991., 752 с.

63. ASME Е 2478 " Acoustic Emission Examination of Metallic Vessels During Pressure Testing". Article 12, Subsection A, Section V, Boiler and Pressure Vessel Code.

64. MP 204-86 «Расчеты и испытания на прочность. Применение метода акустической эмиссии для контроля сосудов, работающих под давлением, и трубопроводов.» М.: Госстандарт. ВНИИНМАШ, 1986.

65. NDIS 2412-80 Acoustic Emission Testing of Spherical Pressure Vessels of High Tensile Strength Steel and Classification of Test Results.

66. ASME E 2374 " Acoustic Emission Examination of Metallic Vessels During Pressure Testing". Section V, Article 12.

67. Демин, А. А. Влияние производительности на надежность карьерных экскаваторов.// Горные машины и автоматика. — 1967. N9. - С. 12-16.

68. Квагинидзе, В. С. Влияние надежности на эффективность функционирования одноковшовых экскаваторов./ В. С. Квагинидзе, В. И. Русихин, В. И. Коропкин// Проблемы и перспективы развития горной техники. М. -МГГУ. 1994.-41 с.

69. Бельфор, В. Е. Автоматизация управления ремонтом оборудования горных предприятий текст./ В. Е. Бельфор, А. М. Горлин, В. И. Морозов.// М. -Недра. 1983.-137с.

70. ГОСТ 14.205-83 (СТ СЭВ 2063-79) Технологичность конструкции изделий. Термины и определения. 20с.

71. Ларионов, В. П. Электродуговая сварка конструкций в северном исполнении.// Новосибирск. — Наука. 1986. — 166 с.

72. Мусияченко, В. Ф. Дуговая сварка высокопрочных легированных сталей./ В. Ф. Мусияченко, Л. И. Михадуй.// М. Машиностроение. - 1987. -153 с.

73. Кох, П. И. Надежность горных машин при низких температурах.// М. -Недра, 1972.-206 с.

74. Махно, Д. Е. Эксплуатация и ремонт карьерных экскаваторов в условиях Севера.// М. Недра. - 1988. - 176 с.

75. Солнцев, Ю. П. Конструкционные стали и сплавы для низких температур./ Ю. П. Солнцев, Г. А. Степанов.// М. Металлургия. — 1985.-154с.

76. Управление качеством продукции. Справочник.// М. — изд-во стандартов. 1985.-74 с.