автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование параметров технической эксплуатации горного оборудования в условиях холодного климата

На правах рукописи

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

А втореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Иркутск - 2004

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете.

Научный консультант

Официальные оппоненты:

Заслуженный работник ВШ РФ, д-р техн. наук, профессор Махно Дмитрий Евсеевич

д-р техн. наук, профессор Подэрни Роман Юрьевич,

д-р техн. наук, профессор Черняк Саул Самуилович,

д-р техн. наук, профессор Ишков Александр Михаилович

Ведущая организация

Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН

Защита состоится 07 октября 2004 г. в 10:00 ч.

на заседании диссертационного совета Д 212.073.04 при Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан 07 сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

JI-p техн. наук, профессор ' ' H.H. Страбыкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Горнодобывающая промышленность является базой для развития основных отраслей экономики - металлургии, машиностроения, энергетики, строительных материалов, химической промышленности и служит поставщиком сырья для многих других отраслей промышленности. Технический уровень технологических процессов открытых и подземных разработок определяется уровнем механизации этих процессов и качеством эксплуатации горного и транспортного оборудования.

В настоящее время на горных предприятиях используют большое количество выемочно-погрузочного и транспортного оборудования отечественного и зарубежного производства, причем наряду с оборудованием средней и малой мощности применяют мощное и сверхмощное оборудование. Количественный рост парка оборудования сопровождается качественным его изменением за счет увеличения единичной мощности и производительности выемочных комплексов и экскаваторов, грузоподъемности транспортных средств, создания более безопасного, надежного и экономичного оборудования с повышенной комфортностью для обслуживающего персонала и удобством в управлении.

Рост единичной мощности оборудования обуславливает повышение требований к его работоспособности и использованию во времени. Вместе с тем опыт эксплуатации оборудования на горных предприятиях показывает, что используют его неэффективно. Коэффициент использования календарного времени карьерных экскаваторов по-прежнему не превышает 0,55-0,6. Ресурс узлов и агрегатов, восстановленных в условиях ремонтной базы горного предприятия, сокращается до 2 раз по сравнению с ресурсом фирменных узлов из-за низкого уровня технологии. Значительное снижение уровня эксплуатационной надежности карьерного оборудования после длительной его эксплуатации, особенно в условиях холодного климата, вызывает дополнительные издержки на содержание машин. Простои оборудований из-за низкого уровня организации горных работ, несовершенства системы технического обслуживания и ремонта, и других факторов привносят чрезмерно высокие затраты на себестоимость добычи по статье «Содержание оборудования». В связи с этим научное обоснование вопросов технической эксплуатации горного оборудования находится в поле повышенного внимания исследователей и эксплуатантов горной техники.

В условиях рыночной экономики основными требованиями, предъявляемыми к эксплуатации горных машин, являются гарантированное выполнение производственного задания с минимальными издержками на содержание техники. Однако существующие технологии технической эксплуатации горного оборудования не обеспечивают выполнение предъявляемых требований. Следовательно, проблема обоснования параметров технической эксплуатации карьерного оборудования, особенно в условиях холодного климата, является актуальной.

Цель работы заключается в научном обосновании комплекса технико-экономических мероприятий и разработке нормативной документации по управлению технической эксплуатацией горных машин и оборудования, обеспечивающего гарантированное выполнение грузки с минимальными затратами на

I СП трЛпяг • Л ' Я» $

Основная идея работы состоит в синтезе технико-экономических характеристик процесса технической эксплуатации горных машин и оборудования на основе моделирования показателей эксплуатации в зависимости от срока эксплуатации, уровня и режима нагрузки основных деталей машин, погодно-климатических факторов, сроков ремонта узлов и агрегатов машин, ремонтного фонда, структуры, мощности и размещения ремонтного производства, что обеспечивает гарантированное выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание машин.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование динамического критерия суммарных затрат на эксплуатацию, позволяющего оценивать рациональный срок службы, формировать стратегию капитального ремонта и минимизировать расходы на содержание машин и оборудования.

2. Методики прогнозирования остаточного ресурса деталей и узлов карьерных экскаваторов по количеству циклов экскавации, основанные на зависимости скорости роста усталостной трещины в основных узлах металлоконструкций от материала, нагрузки и температуры рабочей среды, а также на оптимальном графике износа узлов и деталей, установленном по экономико-математической модели восстановления ресурса.

3. Методика оптимизации регламента ремонта машин и оборудования по техническому состоянию, обеспечивающая выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание техники.

4. Методика обоснования ремонтного фонда на основе интегральной оценки частных показателей, учитывающих технический уровень ремонтного производства, эффективность использования ремонтных ресурсов, а также интенсивность использования, степень износа и условия эксплуатации машин и оборудования.

5. Методика обоснования мощности, структуры и размещения ремонтного производства по критерию суммарных затрат на ремонт в полевых условиях и восстановление ресурса сборочных единиц на основе централизации, специализации и кооперации ремонтных работ.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на системном анализе процесса технической эксплуатации, использовании аппарата математической статистики, теории вероятностей, теории надежности, фундаментальных положений теории разрушения конструкционных материалов, математического моделирования, информационных технологий, математического аппарата исследования операций при проведении экспериментальных и теоретических исследований эксплуатационной надежности и эффективности эксплуатации горных машин и оборудования. Сравнительная оценка результатов теоретических исследований и практики эксплуатации техники подтвердила их сходимость с доверительной вероятностью не ниже 0,9.

Научная новизна результатов исследований заключается: - в установлении закономерностей влияния погодно-климатических и горно-геологических факторов, длительности эксплуатации на уровень эксплуатационной надежности горного оборудования и его элементов, в создании банка данных по эксплуатации машин;

- в совершенствовании динамического критерия суммарных затрат для оценки рационального срока эксплуатации горных машин и оборудования, дополнительно учитывающего динамику выработки, капитальных затрат на замену, накладных текущих расходов, расходов на капитальный ремонт и ликвидационную стоимость;

- в разработке метода прогнозирования остаточного ресурса узлов металлоконструкций горных машин по количеству циклов экскавации в условиях холодного климата на основе результатов диагностического контроля и зависимости скорости развития усталостной трещины от механических характеристик материала, величины дефекта, структуры и уровня нагрузки, температуры рабочей среды;

- в разработке метода прогнозирования остаточного ресурса узлов карьерного оборудования по графику их износа, установленному с использованием экономико-математической модели восстановления ресурса по минимальной сумме удельных затрат на плановый и неплановый ремонт;

- в разработке экономико-математической модели процесса технической эксплуатации горных машин, учитывающей техническое состояние и закономерности расходования ресурса сборочных единиц, позволяющей оптимизировать регламент ремонта;

- в разработке показателей технической эксплуатации машин и оборудования для обоснования ремонтного фонда методом интегральной оценки;

- в разработке метода обоснования мощности, структуры и размещения ремонтной базы горного предприятия по критерию суммарных затрат на восстановление ресурса сборочных единиц и ремонт горного оборудования, определяемых с учетом кругооборотного эффекта затрат, этапов развития горного предприятия, на основе централизации, специализации и кооперации ремонта с использованием метода динамического программирования.

Практическое значение работы заключается в разработке:

-компьютерной программы «Срок службы», позволяющей на основе динамического критерия суммарных затрат на эксплуатацию машин устанавливать рациональный срок службы и рациональную стратегию восстановления ресурса горного оборудования в условиях холодного климата, что может служить базой для разработки эффективной амортизационной политики, своевременной замены изношенного оборудования и снижения затрат на содержание техники;

-методики оценки живучести базовых узлов металлоконструкций горного оборудования в условиях холодного климата, позволяющей контролировать их остаточный ресурс по количеству циклов экскавации и предотвращать критичные отказы, повысить эксплуатационную надежность оборудования, особенно при низких температурах, и уменьшить расходы на содержание техники;

-методики прогнозирования остаточного ресурса узлов и деталей карьерного оборудования, основанной на графике износа узлов и деталей, соответствующем минимальной сумме удельных затрат на плановый и неплановый ремонт, что позволяет уменьшить издержки на содержание машин;

-компьютерной программы «Регламент ремонта», позволяющей с учетом технического состояния выбирать регламент ремонта карьерного оборудования, реализация которого обеспечивает необходимый уровень эксплуатационной

надежности, минимальный расход материально-технических ресурсов, выполнение технологической нагрузки и норматива расходов по статье «Содержание машин и оборудования»;

-методики обоснования ремонтного фонда на основе интегральной оценки частных показателей, создающей стимулы к экономии ремонтных ресурсов, повышению эффективности ремонтов, модернизации и своевременному восстановлению ресурса оборудования;

-методики обоснования мощности, структуры и размещения ремонтной базы горного предприятия на основе централизации, специализации и кооперации ремонта, обеспечивающей минимальные расходы на восстановление ресурса сборочных единиц и содержание горного оборудования.

Реализация результатов работы. Пакет технологических карт ремонта горного оборудования (38 наименований) и нормы расхода запасных частей и материалов приняты к использованию в АК «АЛРОСА». Проекты Положения о ППР оборудования АК «АЛРОСА» и Положения о ремонтном фонде приняты к реализации в рамках разрабатываемой Единой интегрированной системы управления Компании. Рациональные сроки службы основного горного и обогатительного оборудования, используемого Компанией, служат основой для разработки ее эффективной амортизационной политики. Методика расчета структуры, мощности и размещения ремонтной базы горного предприятия принята к использованию в институте «Востсибгипрошахт» при разработке проектов новых и реконструкции существующих горных предприятий. Основные результаты диссертационной работы, изложенные в учебном пособии «Эксплуатация горных машин и оборудования» (авторы Д.Е. Махно, Н.Н. Страбыкин, С.С. Леоненко, А.И. Шадрин, ЯЛ. Долгун), используются в учебном процессе Иркутского государственного технического университета при подготовке инженеров горного профиля.

Апробация работы. Работа и ее основные положения докладывались и обсуждались на Всесоюзной Межвузовской конференции «Механизация открытых горных и земляных работ» (Москва, 1972 г.), на Международном симпозиуме по динамике тяжелых машин горной и металлургической промышленности (г. Донецк, 1974 г.), на конференции «Совершенствование техники и технологии разработки месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири» (г. Иркутск, 1980 г.), на Всесоюзном семинаре «Опыт использования основного технологического оборудования» (г. Мирный, 1987 г.), на Научно-техническом семинаре в АК «АЛРОСА» (г. Мирный, июнь 2000 г.), на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы разработки кимбер-литовых месторождений: современное состояние и перспективы решения» (г. Мирный, 2001 г.), на I Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (г. Якутск, 2002 г.), на Учебно-методической комиссии УМО высшего и среднего специального образования РФ (г. Иркутск, 2003 г.), на научно-технических конференциях «Чтения памяти А.А. Игошина» (г. Иркутск, 1999-2003 гг.), на научном симпозиуме «Неделя горняка-2004» (г. Москва, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 36 научных работ, в том числе 3 монографии, 1 учебное пособие, 1 брошюра и 30 статей, среди которых 12 - опубликовано в центральных изданиях, сделано 8 - докладов на ме-

ждународных симпозиумах и конференциях, получено 3 авторских свидетельства.

Личный вклад автора. При непосредственном участии автора выполнен комплекс работ по наблюдениям за эксплуатацией карьерного оборудования в условиях холодного климата, по сбору и первичной обработке исходной информации. Создан банк данных о работе карьерных экскаваторов, позволивший автору выполнить экспериментальные и теоретические исследования эксплуатационной надежности оборудования. Непосредственно автором поставлена цель диссертационной работы и разработана концепция ее достижения. На всех этапах работы все теоретические исследования выполнялись лично автором. Автору принадлежит разработка экономико-математических моделей оптимизации срока службы, методик оптимизации регламента ремонта, оценки живучести базовых узлов металлоконструкций экскаватора, оценки остаточного ресурса сборочных единиц, обоснования ремонтного фонда, обоснования структуры, мощности и территориального размещения ремонтной базы в рамках централизации и специализации ремонтных работ, функциональной структуры подсистемы «Автоматизированное рабочее место механика». С его участием проводилась реализация результатов теоретических исследований и разработка инженерных решений, имеющих практическую значимость. Все результаты диссертационной работы, перечисленные в ее заключении, получены лично автором.

Автор выражает глубокую благодарность Заслуженному работнику высшей школы, д-ру техн. наук, профессору Махно Д.Е. за научные консультации и помощь в формировании идеи работы и структурно-логическом ее оформлении. Особая признательность — коллективу кафедры горных машин и рудничного транспорта ИрГТУ, главному механику Новоселецкому А. П. АК «АЛРО-СА», специалистам и рабочему персоналу ремонтных служб подразделений Компании за действенную помощь в организации наблюдения за работой машин и проведении экспериментальных исследований.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложения. Содержит 246 страниц машинописного текста, включая 44 рисунка, 28 таблиц и библиографический список литературы из 207 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

На долю машин и оборудования в совокупности с транспортными средствами, которые являются объектами ремонтного обслуживания, приходится в среднем около 45/50% основных производственных фондов горных предприятий. Коэффициент использования горного оборудования находится в пределах от 0,35 до 0,6. Одной из основных причин недостаточной интенсивности использования техники являются простои в ремонтах карьерных экскаваторов до 28,6% календарного фонда времени работы, в том числе неплановые простои -до 9,2% при коэффициенте использования до 0,6. Простои в ремонте шарошечных буровых станков при коэффициенте использования до 0,43 составляют до 16% календарного фонда времени, из них неплановые простои в ремонте -до 4%. По данным эксплуатации 506 экскаваторов объединения «Кемерово-

уголь» за период 1981-1985 гг. продолжительность простоев из-за отказов варьировалась от 0,5 до 9,5% календарного фонда времени и увеличилась за этот период на 0,41%. Утверждается, что более 50% всех простоев из-за отказов оборудования можно предупредить за счет совершенствования системы ТОР.

Ремонт остается самым трудоемким вспомогательным процессом на горных разработках. На его долю приходится до 70% трудоемкости всех вспомогательных работ. Численность ремонтного персонала составляет на железорудных карьерах 18%, на угольных разрезах - 25% от всей численности ИТР и рабочих. Трудозатраты на производство ремонтов составляют 20,4% затрат труда по карьеру. Низок уровень механизации ремонтных работ - доля ручного труда при ремонте составляет 76%.

В условиях холодного климата трудоемкость и стоимость ремонтного обслуживания горного оборудования возрастают на 27-36%. Так, на предприятиях ЛК «AJIPOCA» в сфере технического обслуживания и ремонта занято 35% от общей численности персонала, непосредственно не связанного с производством основной продукции. Доля расходов на содержание горных машин и оборудования в производственных затратах колеблется в пределах от 17 до 43%. Большая удаленность горных предприятий от развитой производственной инфраструктуры значительно увеличивает расходы на снабжение материально-техническими ресурсами и жизнеобеспечение работающих. Из-за слабо обоснованной амортизационной политики горным предприятиям не хватает финансовых средств для своевременного обновления машинного парка. Высокая себестоимость продукции горных предприятий, особенно в условиях холодного климата, снижает ее конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках.

Обеспечением надежности горного оборудования занимаются многие научные и производственные организации. Ведущее место среди них занимают ИГД им. А.А. Скочинского, МГТУ, ИГД МЧМ РФ, НИИОГР, Ижорский завод им. А.Л. Жданова, УЗТМ, НИИКМА, Крастяжмаш. В решение проблемы надежности и ремонта горных и транспортных машин большой вклад внесли работы Солода В.И., Подэрни Р.Ю., Солода Г.И., Коха П.И., Гетопанова В.Н., Тропа А.Е., Голубева А.Е., Шпильберга И.Л., Барзиловича Е.Ю., Кулешова А.А., Спиваковского А.О., Бескровного Н.Т., Русихина В.И., Морозова В.И., Радкевича Я.М., Нестерова Н.И., Махно Д.Е., Самарина A.M., Когана Б.И., Ефимова В.Н., Ермоленко В.А., Хромого М.Р., Логвинова Г.Н., Паршина А.А. и других исследователей.

В области автоматизации ремонта и оценки качества эксплуатации оборудования горных предприятий особого внимания заслуживают работы Бель-фора В.Е., Горлина A.M., Морозова В.И., Гонкина СИ., Кучерова Г.А., Волкова П.И., Семенова В.А., Смирнова Н.Н., Халфина М.А., Шатуновского В.М., Яновского Г.А. По оценке трещиностойкости и живучести металлоконструкций наиболее известны работы Когаева В.П., Болотина В.В., Махутова Н.А., Черняка С.С. и др. В области расчета и обеспечения надежности механических систем широко известны работы Колегаева Р.Н., Рахутина Г.С., Герцбаха И.Б., Бермана А.Ф., Ушакова И.А., Меламедова И.М., Певзнера Л.Д. и др.

Действующая в России с середины 30-х годов прошлого столетия система планово-предупредительных ремонтов (ППР) базируется на выявленных закономерностях возникновения отказов и средних сроках наступления предельных

состояний узлов, агрегатов и систем оборудования. Исходя из этого, устанавливались единые нормативы на ремонт для различных отраслей промышленности и климатических зон территории страны.

Развитие основных технологических процессов горного производства сопровождалось изменениями и в системе ППР. На смену отраслевых нормативов периодичности и трудоемкости ремонтных работ, единых для всей территории страны, в 60-х годах стали применяться ремонтные нормативы, адаптированные к климатическим зонам эксплуатации горного оборудования. Расширилась централизация и специализация ремонта. Однако ремонт продолжает носить отраслевой характер, а его структура и управление остаются тормозом на пути повышения качества технической эксплуатации горных машин и оборудования. Отсутствие нужной информации, сложность ее получения, недостаточная достоверность полученной информации делают установленные ремонтные нормативы малообоснованными, а саму действующую систему ППР малоэффективной.

В настоящее время система ППР на горных предприятиях перестраивается. Стратегия ремонта по наработке, долгое время служившая основой системы ППР, постепенно сменяется стратегией ремонта по фактическому состоянию на базе агрегатно-узлового метода ремонта силами централизованных специализированных бригад. Объем капитального ремонта распределяется по текущим ремонтам (поэтапная система ремонта). На горных предприятиях все больше осваивается централизованный ремонт оборудования специализированными подразделениями и фирмами на самостоятельном балансе (внутрифирменный ремонт). По мнению специалистов, внедрение стратегии ремонта оборудования по состоянию уже сейчас позволяет в 1,3-1,8 раза снизить затраты на ремонт, на 20-30% уменьшить простои машин в ремонте, частично или полностью отказаться от единовременного капитального ремонта и решить задачу достижения минимума ремонтных воздействий в процессе эксплуатации оборудования при полном использовании ресурса его элементов.

Положениями о ППР оборудования угольных и сланцевых шахт МУП СССР (1981 и 1984 гг.) предусмотрены подсистемы автоматизированного управления эксплуатацией оборудования в создаваемых АСУ объединений и предприятий. Разработка АСУ предприятий велась специализированными институтами по управлению и автоматизации ВНИИУуголь и Гипроуглеавтома-тизация, ИГД им. А.А. Скочинского, а также технологическими и учебными институтами, вычислительными центрами производственных объединений по единому плану под руководством Энергомеханического управления Минугле-прома СССР. Характерной особенностью разрабатываемой ими подсистемы управления эксплуатацией оборудования является улучшение организации труда ремонтного персонала за счет применения нарядов-рапортов, технологических карт ремонта, более объективного учета и контроля выполнения ремонтных работ. Алгоритмы и программы расчета графиков ППР были разработаны институтом Гипроуглеавтоматизация для УВМ М-6000, институтом ВНИИУуголь - для ЭВМ ЕС. Аналогичные программы разрабатывались также и другими организациями. Однако этими разработками не в полной мере учитывались требования, предъявляемые к эксплуатации оборудования, поскольку их основой являлись установленные нормативы системы технического обслу-

живания и ремонта.

В конце 90-х годов начали создаваться системы управления качеством эксплуатации (УКЭ) нового поколения. Считалось, что в создаваемых системах управления наиболее распространенным и информативным показателем качества эксплуатации парков оборудования должен стать коэффициент, характеризующий уровень простоев из-за отказов, определяемый как отношение продолжительности простоев в неплановых ремонтах экскаватора к календарному фонду времени. Однако этот показатель не связан с конечным результатом эксплуатации машин, а потому не в полной мере соответствует цели управления.

В настоящее время ведется разработка новых систем и технологий управления эксплуатационной надежностью горного оборудования. НИИГМ им. Федорова работает над пакетом прикладных программ «Информационно-справочная система по эксплуатации и ремонту ГШО». Его составными элементами являются подсистемы: «Диагностика», «Документация», «Ремонт», «Предприятие (справочник)», «Оборудование». Интенсивно ведутся работы по организации мониторинга технического состояния оборудования на горных предприятиях с использованием методов и средств технической диагностики. Шире применяются виброакустический и ультразвуковой методы диагностики машин. Вводится автоматизированный учет материалов с расчетом и контролем их баланса. Применяются автоматические устройства для контроля и защиты от отказов элементов экскаваторов и другого горного оборудования. Предлагаются информационные подсистемы учета, сбора и переработки информации по эксплуатации и ремонту оборудования.

На пути внедрения на предприятиях стратегии ремонта по состоянию еще не решена проблема разработки математических моделей, алгоритмов, компьютерных программ и баз данных, позволяющих оптимизировать управленческие решения. Предлагаемые ранее модели и методики оптимизации процесса ТОР горного оборудования не учитывают техническое состояние и не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к эксплуатации карьерного оборудования процессами более высокого уровня - добычей полезного ископаемого и реализацией продукции. При минимизации затрат на эксплуатацию машин не учитывается технологическая нагрузка, гарантированное выполнение которой является одним из основных требований к процессу эксплуатации машин.

Существующая структура и мощность ремонтной базы горных предприятий не обеспечивает в полном объеме потребности в ремонте оборудования. По данным Минуглепрома в 1980 году потребности в ремонте удовлетворялись лишь на 57%. С тех пор это отставание увеличилось. Увеличение мощности собственных ремонтных баз становится нерациональным, особенно в условиях холодного климата, где жизнеобеспечение одного работающего и его семьи обходится более 2 млн. рублей в год.

Ведущие специалисты горного производства считают, что перспективой развития ремонта является обслуживание оборудования горных предприятий специализированными фирмами на договорной основе (внутрифирменный ремонт) с постепенным переходом к фирменному обслуживанию его производителями. За рубежом уже сейчас обслуживание горного оборудования производится специализированными фирмами на договорной основе, что удешевляет ремонт и повышает его качество. Проектирование и реконструкция ремонтных

баз отечественных горных предприятий в соответствии с новыми реалиями требует более обоснованного подхода.

Анализ состояния технической эксплуатации горного оборудования показал, что до настоящего времени к решению проблемы не применялся комплексный подход. Решения отдельных вопросов технической эксплуатации разрабатывались на основе анализа отдельных сторон процесса, вне рамок системного подхода и потому были недостаточно эффективными. Следовательно, обоснование комплекса технических и экономических характеристик технической эксплуатации горного оборудования, повышающих качество процесса, особенно в условиях холодного климата, является актуальным.

Анализ литературных источников и системный подход показали, что для снижения затрат на содержание машин и обеспечения гарантированного выполнения своих функций к карьерному оборудованию должен предъявляться комплекс научно обоснованных технических и экономических требований к сроку службы, прогнозированию остаточного ресурса сборочных единиц, оценке живучести узлов металлоконструкций, планированию, подготовке, организации и проведению технического обслуживания и ремонта по фактическому состоянию машин, а также к структуре, мощности и размещению ремонтной базы на основе централизации, специализации и кооперации ремонтных работ.

С точки зрения процесса добычи полезного ископаемого и экономических условий работы горного предприятия техническая эксплуатация карьерного оборудования должна обеспечить такой уровень его эксплуатационной надежности, который, с одной стороны, был бы достаточным для выполнения технологической нагрузки в соответствии с планом горных работ, а с другой, - потребовал бы минимальный объем материально-технических ресурсов в пределах нормативного расхода, продиктованного конъюнктурой рынка продукции. Поэтому целью работы является обоснование технических и экономических мероприятий, разработка нормативной документации по управлению технической эксплуатацией горных машин и оборудования, обеспечивающих гарантированное выполнение ими планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание техники.

Поставленная цель достигается решением следующих основных задач:

- установить закономерности влияния факторов эксплуатации на уровень эксплуатационной надежности машин и оборудования;

- установить аналитическую зависимость удельных суммарных затрат на эксплуатацию машин и оборудования от срока их службы;

- установить закономерность расхода ресурса и разработать методику оценки остаточного ресурса основных узлов и деталей горного оборудования в условиях холодного климата;

- установить аналитическую зависимость показателей качества технической эксплуатации машин и оборудования от регламента ремонта;

- разработать методику обоснования структуры, мощности и территориального размещения ремонтной базы, обеспечивающую минимальные затраты на восстановление ресурса узлов и деталей машин.

Объектом исследования является процесс технической эксплуатации горного оборудования предприятий акционерной компании «АЛРОСА», Коршу-новского ГОКа и разреза «Нерюнгринский». Преобладающий объем исследо-

ваний выполнен на примере парка машин и оборудования АК «АЛРОСА».

Процесс технической эксплуатации горного оборудования в значительной степени определяет эффективность работы горных предприятий, особенно в условиях холодного климата. Выбор и теоретическое обоснование параметров процесса технической эксплуатации горного оборудования осуществлены на основе системного подхода, который предусматривал анализ основных взаимосвязей процесса с процессами более высокого уровня - добычей полезного ископаемого и реализацией продукции, а также в системе «Человек-машина-среда». В качестве основных характеристик процесса технической эксплуатации приняты: удельные суммарные затраты, связанные с эксплуатацией машин; уровень эксплуатационной надежности машин; остаточный ресурс деталей и узлов; затраты на поддержание и восстановление уровня эксплуатационной надежности; расходы на восстановление ресурса деталей и узлов машин.

В результате экспериментальных исследований определены показатели эксплуатационной надежности карьерных экскаваторов при экскавации фунтов III, IV и V категорий по трудности разработки одноковшовыми экскаваторами и шарошечных буровых станков в различных горногелогических и погодно-климатических условиях.

Исследования показали, что независимо от единичной мощности экскаваторов коэффициент использования их на карьерах не превышает 0,5/0,6, а простои в ремонтах в условиях Коршуновского ГОКа и предприятий АК «АЛРОСА» достигают 28,6% календарного времени, в том числе неплановые простои в ремонтах - 9,2%. В зимние месяцы параметр потока отказов экскаваторов ЭКГ-12,5 увеличивается по сравнению с летними в 1,4 раза, а удельная продолжительность неплановых ремонтов - в 1,6 раза. При переходе от летних к зимним периодам эксплуатации параметр потока отказов экскаваторов независимо от категории грунта увеличивается в 1,5 раза, а удельная продолжительность непланового ремонта - в 1,3 и 1,5 раза соответственно категории грунта. В зимние периоды по сравнению с летними месяцами коэффициент технического использования экскаваторов ЭКГ-8И Коршуновского ГОКа снижается при разработке грунтов III категории на 1,2%, V категории - на 2,5%.

Узлы механической части экскаваторов наиболее подвержены влиянию погодно-климатических факторов: их параметр потока отказов увеличивается при разработке горной массы III категории в 2,3 раза, V категории - в 4,8 раза. Количество отказов узлов электрооборудования карьерных экскаваторов в зимние месяцы по сравнению с летними месяцами уменьшается в 1,5 раза. В среднем они составляют 17-32% общего их количества и вызывают до 20% продолжительности простоев экскаваторов в неплановых ремонтах. Аналогичная зависимость показателей эксплуатационной надежности от погодно-климатических факторов имеет место и в отношении экскаваторов ЭКГ-4,6, ЭКГ-6,ЗУС, ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5 и ЭКГ-15. Исключение составляют экскаваторы ЭКГ-4,6Б, которые по сравнению с экскаваторами ЭКГ-4,6 имеют в 2 раза меньший параметр потока отказов и в 2,8 раза меньшую удельную продолжительность непланового ремонта.

Подверженность карьерных экскаваторов влиянию погодно-климати-ческих условий оценена количественно с помощью корреляционного и регрессионного анализа связей параметра потока отказов и удельной продолжитель-

ности непланового ремонта с погодно-климатическими характеристиками. В результате проведенного анализа установлено, что параметр потока отказов экскаваторов ЭКГ-8И тесно связан с относительной влажностью воздуха (%) и ее сочетаниями с абсолютно минимальной температурой воздуха (°С), а удельная продолжительность непланового ремонта - с относительной влажностью воздуха, среднесуточной амплитудой ее изменения (°С) и сочетанием средне-минимальной и абсолютно минимальной температур воздуха. Адекватность полученных уравнений регрессии экспериментальным данным подтверждена с помощью F-критерия с уровнем значимости 0,1.

Наряду с горнотехническими и погодно-климатическими условиями на расход материально-технических ресурсов и стоимость содержания карьерного оборудования оказывают значительное влияние также и продолжительность его эксплуатации, стратегия ремонта деталей и сборочных единиц, стоимость запасных частей, структура, мощность и размещение ремонтной базы горного предприятия. С увеличением наработки оборудования с начала эксплуатации, несмотря на проводимые мероприятия по ТОР, уровень эксплуатационной надежности постоянно снижается и растут удельные затраты на содержание техники. Коэффициент технического использования экскаваторов ЭКГ-8И и ЭКГ-12,5 в условиях Восточной Сибири и Якутии в конце первого ремонтного цикла снижается на 14-16%. По данным проф. Махно Д.Е. их ресурс во втором и третьем ремонтных циклах по сравнению с первым ремонтным циклом, сокращается соответственно на 25% и 35%, а среднегодовые затраты на капитальный ремонт увеличиваются соответственно на 34% и 54%.

Первое научное положение. Обоснование динамического критерия суммарных затрат на эксплуатацию, позволяющего оценивать рациональный срок службы, формировать стратегию капитального ремонта и минимизировать расходы на содержание машин и оборудования.

Применяемые в настоящее время методы оптимизации срока службы делятся на две группы:

- методы, основанные на определении экономической эффективности ремонтов и модернизаций по сравнению со стоимостью новой машины;

- методы, базирующиеся на оценке экономического критерия эффективности.

Методы первой группы предназначены для определения рациональных сроков службы конкретных единиц оборудования. К недостаткам этой группы относятся:

а) отсутствие возможности заранее (до начала эксплуатации) определить средний срок службы конкретного вида оборудования (марки, типа, группы). По этой причине невозможно установить единые нормы амортизационных отчислений, строить научно обоснованные планы обновления парка машин и т.п.;

б) отсутствие учета морального износа;

в) отсутствие учета необходимости ускоренного обновления основных фондов.

Методы оптимизации, основанные на использовании критерия эффективности (вторая группа методов), по сравнению с первой группой методов более приемлемы для решения задачи установления единых норм амортизационных

отчислений для отдельных групп горного оборудования, разработки амортизационной политики предприятия. Эти методы заключаются в определении значений и нахождении экстремума критерия эффективности, что достаточно легко может быть реализовано аналитическими или графическими методами.

В оценке экономического эффекта от капитальных вложений при приобретении горной техники большую роль играет дальнейший кругооборот получаемых при этом дохода, прибыли и затрат. При его оценке за определенный период времени величина дополнительного годового оборотного эффекта постепенно убывает, а суммарного - нарастает. Процесс эксплуатации горного оборудования отличается высокой динамичностью. Поэтому важно как можно точнее отразить формирование оборотных эффектов. Без этого невозможно учесть множество специфических факторов, влияющих на величину суммарного эффекта от вложения инвестиций в горное производство, равно и разработать эффективную политику обновления основных фондов.

Приемлемое решение задачи определения рациональных сроков службы и обновления горного оборудования дает критерий эффективности, предложенный Астаховым А.С., названный динамическим критерием затрат:

где 3,(г) - суммарные затраты на эксплуатацию машин за период г, руб./ед. продукции;

г — период оценки затрат, лет;

t — порядковый год периода г оценки затрат, t-l...r,;

С,- - затраты по себестоимости на эксплуатацию оборудования (включая затраты на капитальный ремонт) в t-м году периода т оценки критерия;

Ai - амортизационные отчисления на реновацию в t-год периода х оценки критерия, включенные в затраты на эксплуатацию оборудования;

Kt -капитальные затраты на замену машин и оборудования в i-м году периода т оценки затрат (балансовая стоимость оборудования);

Y - норма накопления (часть прибыли, направляемая на воспроизводство основных фондов);

- коэффициент, учитывающий дополнительные оборотные затраты, возникающие от вложения инвестиций во вторичные (нормативные) объекты. С достаточной точностью определяется по выражению

где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений. Принимается для объектов первой очереди 0,16, для объектов второй очереди -ориентировочно 0,08;

- величина, меньшая из двух положительных величин

Здесь tgcg - лаг освоения проектной мощности (производительности) оборудования первой очереди, лет; - срок строительства (изготовления) нормативных

(последующих очередей) объектов, лет; срок освоения проектной мощ-

ности (производительности) нормативных объектов (оборудования последующих очередей), лет; - срок службы нормативных объектов, лет; .- числа натурального ряда. Расчеты показывают, что на четвертом или пятом кругообороте величина дополнительных затрат от эксплуатации объектов второй и последующих очередей становится пренебрежимо малой, не влияющей решающим образом на конечный результат. По этой причине период оценки затрат целесообразно принимать равным не менее чем двукратному максимально приемлемому (нормативному) сроку службы оборудования.

Анализ эксплуатации горного оборудования в условиях холодного климата показал, что выражение (1) не учитывает:

динамику годовой выработки оборудования под влиянием изменения условий эксплуатации в течение срока службы;

ликвидационную стоимость при списании устаревшего оборудования;

динамику капитальных затрат на замену оборудования, которая в течение значительной продолжительности срока эксплуатации в силу меняющихся экономических условий существенно влияет на суммарные затраты;

величину и динамику накладных расходов на содержание оборудования, которые могут быть значительными, особенно в районах Крайнего Севера. Они могут изменяться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения в зависимости от технической политики предприятия в области ремонта;

величину и динамику затрат на восстановление ресурса оборудования (на капитальные ремонты оборудования). Эти затраты согласно правилам бухгалтерского учета не входят как составная часть в амортизационные отчисления, а финансируются за счет себестоимости продукции. Стратегия этих затрат, как и срок службы оборудования, также нуждается в оптимизации;

тот факт, что использование затрат на эксплуатацию по себестоимости искажает реальную картину технической эксплуатации оборудования, так как себестоимость включает также и расход материально-технических ресурсов, не относящиеся к содержанию машин (топливо, энергия, зарплата оператора).

Указанных недостатков лишен усовершенствованный динамический критерий затрат, предложенный и использованный в работе для оптимизации срока службы оборудования. Выражается в следующем виде:.

где - суммарные удельные затраты, связанные с техническим обслужива-

нием и ремонтом машин в течение периода т при сроке службы t лет, руб./ед. прод.;

1t - срок службы машины, /=/...т, лет;

C¡ -затраты на содержание оборудования в ьм году, включающие затраты на техническое обслуживание, текущие, средние и капитальные ремонты без учета амортизационных отчислений на восстановление (реновацию) и наклад-

ных расходов, связанных с эксплуатацией машин и оборудования, то есть

С/ = Стор1+ Сф(5) Здесь Стор, - затраты на техническое обслуживание, текущие и средние ремонты;

Сер, - затраты на капитальные ремонты, определяемые как

Скр, = цК1, (6)

где # - коэффициент стоимости капитального ремонта в долях единицы от балансовой стоимости оборудования К, В 1-м году эксплуатации;

К, - капитальные затраты на замену оборудования в ьм году (балансовая стоимость оборудования). Определяются по выражению

+Л«). (7)

Здесь К1 - балансовая стоимость оборудования в первом году эксплуатации;

А - коэффициент среднегодового роста балансовой стоимости оборудования Кл — лиюационная стоимость оборудования, определяемая по выражен К,=АК„ а ( 8 ) где X - коэффициент ликвидационной стоимости оборудования;

коэффициент накладных расходов в 1-м году периода эксплуатации оборудования, учитывающий техническую политику в отношении ремонта техники. Определяется по выражению к^ = к^ (1 + ^'), (9) где - коэффициент, учитывающий долю накладных расходов в первый год в долях единицы;

g- коэффициент, учитывающий среднегодовой рост (снижение) накладных расходов.

Затраты на техническое обслуживание, текущие и средние ремонты Стор, определены по данным эксплуатации оборудования. Исходя из характера процесса нарастания износа машин и механизмов, имеющего три фазы (приработка, нормальный износ и аварийный износ), динамика затрат аппроксимирована уравнением вида Сторга+Ы(1-1). (10)

Здесь i - порядковый год эксплуатации оборудования;

а, Ь — коэффициенты уравнения. Коэффициент а уравнения (10) определен как сумма затрат в первый год эксплуатации оборудования. В связи с отсутствием дифференцированного учета затрат на содержание техники коэффициент Ь уравнения (10) определен расчетным путем по группам оборудования на основании срока эксплуатации каждой единицы группы, численности группы и суммарных годовых затрат на эту группу.

Qt - выработка машины в натуральном выражении в ¡-м году эксплуатации, определяемая как Q, = + где (0/ - выработка машины в первом году эксплуатации; г - коэффициент, учитывающий среднегодовое увеличение (уменьшение) выработки.

Годовые затраты на ТОР определены по документам бухгалтерского учета как сумма затрат на фактически выполненные ремонтные работы и затрат на запасные части и материалы для ремонта. Затраты на фактически выполненные ремонтные работы установлены по справкам, сметам и актам на выполненные ремонтные работы, а затраты на запчасти и материалы - по расходно-заборным картам материального склада.

Затраты на первый капитальный ремонт определены на основании типовых смет на капитальный ремонт конкретной марки оборудования. Продолжительность первого ремонтного цикла, стоимость и периодичность последующих капитальных ремонтов определены по данным исследований горного оборудования на карьерах Севера.

Динамический критерий затрат (4) с учетом выражений (2), (5), (7)-(10) принимает следующий вид:

Для оценки рационального срока службы горного оборудования разработана специальная компьютерная программа. Расчеты по программе показали, что рациональный срок службы основного карьерного оборудования в этих регионах ограничивается двумя ремонтными циклами с одним капитальным ремонтом или 11-12 годами.

В табл. 1 представлены результаты оценки рационального срока службы горного оборудования АК «АЛРОСА» в сравнении с нормативными сроками. В скобках указан срок службы соответствующий 5%-му увеличению минимального значения динамического критерия.

Таблица 1.

Рациональные сроки службы карьерного оборудования предприятий АК «АЛРОСА»

№ пп Наименование оборудования Срок службы, лет Капитальный ремонт

по нормам амортизации 1974 г. по нормам амор тизации 1990 г. рациональный (поданным исследований)

Периодичность, лет Количество за срок службы

1 2 4 5 6 8 7

1 Экскаваторы ЭКГ-4,6; ЭКГ-5 10,4 17,5 7(8) 4 1

2 Экскаваторы ЭКГ-8И; ЭКГ-10 13,5 17,5 9(10) 5 1

3 Экскаваторы ЭКГ-12,5 13,5 17,5 11(12) 6 1

4 Экскаваторы ЭКГ-15 22,7 25 П(12) 6 1

5 Драга 250 л 25 25 24(28) - -

6 Буровые станки СБШ-250МН 5 5 4(6) 2 1 '

7 Погрузчики 10 10 9(11) 6 1

8 Бульдозер Д-335;ДЗ-141ХЛ 9,4 6,7 6(7) 3 1

За рациональный срок службы оборудования принят срок его эксплуатации, соответствующий минимальному значению динамического критерия затрат (11). Для возможности принятия более обоснованного решения, наряду с точечной оценкой рационального срока службы, приводится срок службы со

значением динамического критерия, превышающим его экстремальное значение не более чем на 5%. Замену оборудования целесообразно производить на 5-процентном правостороннем интервале минимальных значений динамического критерия затрат.

Разработанный динамический критерий (11) для оптимизации срока службы, в отличие от динамического критерия (1), учитывает дополнительные параметры процесса технической эксплуатации горного оборудования в условиях холодного климата, которые оказывают влияние на значение динамического критерия затрат и исключает затраты, не связанные с техническим обслуживанием и ремонтом оборудования. В частности, учитывает динамику таких параметров как выработка, капитальные вложения, накладные расходы, трудовые и материальные затраты на текущие ремонты, периодичность и стоимость капитальных ремонтов оборудования, амортизационные отчисления, ликвидационная стоимость машин. С помощью разработанной программы «Срок службы» установлено влияние указанных параметров динамического критерия (11) на рациональный срок службы. На рис. 1 в качестве примера показана зависимость суммарных затрат на техническую эксплуатацию экскаватора ЭКГ-15 в условиях Удачнинского ГОКа от коэффициента изменения годовой выработки г в пределах от -0,05 до 0,3 и коэффициента накладных расходов § в пределах от 0,05 до 0,5. Установлено, что размер амортизационных отчислений не влияет на рациональный срок службы машин.

Применение динамического критерия затрат (11) позволяет более обоснованно подойти к оценке рациональных сроков службы машин и оборудования, работающих в условиях холодного климата, к разработке эффективной амортизационной политики, к планированию затрат на эксплуатацию и обновление парка машин. В процессе эксплуатации рекомендуется производить регулярную оценку суммарных затрат на техническую эксплуатацию оборудования по

критерию (11) за весь период ее использования с целью построения тренда затрат и определения срока замены. Использование предложенного динамического критерия затрат обеспечивает минимизацию эксплуатационных расходов по статьям «Амортизационные отчисления» и «Содержание оборудования», создает условия для получения максимального дохода при эксплуатации машин и оборудования.

Второе научное положение. Методики прогнозирования остаточного ресурса деталей и узлов карьерных экскаваторов по количеству циклов экскавации, основанные на зависимости скорости роста усталостной трещины в основных узлах металлоконструкций от материала, нагрузки и температуры рабочей среды, а также на оптимальном графике износа узлов и деталей, установленном по экономико-математической модели восстановления ресурса.

Реализация стратегии ремонта по состоянию и создание условий для рационального управления процессом технической эксплуатации карьерного оборудования зависит от точности прогнозирования остаточного ресурса деталей и сборочных единиц. Эксплуатантам горной техники наука и промышленность предлагают значительный набор средств и методов технической диагностики. Однако их успешное применение сдерживается отсутствием методов прогнозирования остаточного ресурса элементов машин на основе диагностической информации.

На карьерах Севера, наряду с другими факторами, значительное воздействие на качество технической эксплуатации экскаваторов оказывают погодно-климатические условия. Среднегодовая динамика частоты разрушений узлов металлоконструкций обнаруживает резкое её возрастание в январе, марте и апреле месяцах. В январе наблюдаются экстремально низкие температуры воздуха, а в марте-апреле происходит резкий перепад ночной и дневной температур воздуха с амплитудой до 40-45 °С в сочетании с высокой его влажностью.

Оценка живучести узлов металлоконструкций экскаваторов имеет большое значение при назначении обоснованных сроков их дефектоскопии и сроков ремонта. Обычно предельное состояние узла металлоконструкций оценивается критической длиной трещины, соответствующей моменту возникновения первого скачка при её распространении.

Развитие систем автоматизированного управления на горных предприятиях предусматривает внедрение в практику эксплуатации горного оборудования системы ремонта по фактическому состоянию, основанной на аналитических методах расчета живучести деталей и сборочных единиц, в том числе и узлов металлоконструкций горного оборудования. В практике эксплуатации горных машин пока применяются экспертные методы прогнозирования роста макротрещины, длина которой при её обнаружении современными методами неразрушающего контроля составляет 0,2-0,5 мм, а ее критическая длина составляет 3-5 мм.

Разрушения узлов металлоконструкций экскаваторов носят в основном усталостный характер. Исследованиями, базирующимися на результатах испытаний образцов материалов в лабораторных условиях, разработаны методы оценки живучести в условиях испытания образцов. Однако реальные условия работы узлов металлоконструкций горных машин значительно отличаются от

имитируемых при испытаниях образцов. Поэтому предложенные ранее методы оценки живучести узлов металлоконструкций в чистом виде не могут быть использованы в практике эксплуатации карьерного оборудования, особенно при низких температурах воздуха.

На основе результатов фундаментальных лабораторных исследований зарождения и распространения усталостной трещины в образцах малоуглеродистой стали и результатах экспериментальных исследований, полученных на реальных узлах металлоконструкций, в работе предложен подход к расчету живучести узлов металлоконструкций экскаваторов при нерегулярной нагрузке, учитывающий влияние кратковременных перегрузок и рабочего диапазона температуры воздуха на скорость роста усталостной трещины. Он предусматривает расчет кривой роста усталостной трещины, основанный на методе Нельсона и др. В соответствии с ним расчет скорости роста усталостной трещины выполнен с учетом пиковых нагрузок и участков нагрузки с непрерывно возрастающей амплитудой по модифицированному уравнению Пэриса-Элбера:

Л"

где у- скорость роста усталостной трещины, мм/цикл;

Ы- приращение длины трещины за число циклов ДУ, мм;

А, п- параметры уравнения. Параметр А учитывает геометрическую форму и толщину листа элемента металлоконструкции, а также другие неучтенные факторы эксплуатации;

Кс - предельный коэффициент интенсивности напряжений, при достижении которого происходит разрушение материала (первый скачок трещины), МПаму\ Определяется по формуле

2, (13)

где ас-предельное напряжение, при котором происходит первый скачок трещины, МПа; /с- критическая длина усталостной трещины, м;

Драциональный размах коэффициента интенсивности напряжений в направлении развития трещины, МПам . Определяется из условия

[ ~ К, пРи К™. < *,

1 г/ I 1пЯХ 9 г Ш1Я Г

1Л„„ - кюя при А„. > Кг где Ктт, Кты -минимальный и максимальный коэффициенты интенсивности напряжений цикла нагрузки, МПамЛ. Определяются по формулам

72,

где (Тщах, атп -соответственно максимальное и минимальное напряжения цикла нагрузки, МПа;

/ - длина усталостной трещины, м.

Кг - коэффициент интенсивности остаточных напряжений, аналогичный К„х - коэффициенту интенсивности напряжений, соответствующему моменту открытия трещины после того как трещина преодолеет зону пластической деформации, возникшую в результате воздействия кратковременной перегрузки или непрерывно возрастающей нагрузки, МПамЛ. Определяется по формуле

где <7 - параметр, зависящий от типа металла, геометрии и размеров испытуе-

мого образца и может прямо зависеть от К „и,. Находится в пределах 0<д<Ь Обычно для конструкционных сталей <7=0,35-0,5;

АК,/, - размах коэффициента интенсивности напряжений, соответствующий началу роста усталостной трещины и называемый порогом развития усталостной трещины, МПамЛ Принято считать, что трещина растет, когда скорость ее роста превышает у=10 мм/цикл, называемую порогом развития усталостной трещины. При АК>АК,1, скорость роста трещины У>10'8 мм/цикл. Значение порога ДК//, зависит от типа металла и его предела текучести 0т, от коэффициента асимметрии цикла нагрузки Л, состояния окружающей среды (температуры, влажности воздуха), частоты нагрузки, формы цикла, характера изменения нагрузки и длины трещины. При снижении температуры воздуха растет предел текучести и уменьшается порог развития трещины АК,и, то есть уменьшается зона пластической деформации при перегрузках и снижается тре-щиностойкость металла. Осредненная зависимость порога развития усталостной трещины от предела текучести при пульсационном цикле выражается формулами, полученными при испытании образцов в лабораторных условиях:

АКЛ = 12,7-0,006(7, для /?=0-0,05; (15)

ДХ^ = 3,6-0,000&гт для /?=0,7-0,9, (16)

где Я - коэффициент асимметрии цикла, определяемый как

Для различной асимметрии цикла можно использовать приближенную зависимость для порога развития усталостной трещины, полученную на основании слияния (15) и (16),

АКЛ=12,7-0,006а1-( 11,37-0,0065ат)&

Формула (12) не учитывает влияние температуры воздуха на скорость развития усталостной трещины, что не позволяет использовать её для практических расчетов живучести узлов металлоконструкций горных машин в реальных условиях эксплуатации в условиях холодного климата. Согласно проведенным ранее исследованиям (Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П.) логарифм скорости развития усталостной трещины линейно зависит от температуры наружного воздуха. Характер такой зависимости при различном уровне нагрузок для образцов низколегированных сталей, из которых изготовляются основные узлы металлоконструкций карьерного оборудования, изображен на рис. 2.

Изучение скоростей развития- усталостных трещин в диапазоне 3 10°^2 10 2 мм/цикл показало, что в диапазоне емператур 173^293 °К р и размахе коэффициента интенсивности напряжений ДК=105 МПа'МУ* скорости одинаковы и равны 5 10"3 мм/цикл, однако показатель степени п в уравнении Пэриса снижается с 4,9 до 4, то есть уменьшается с повышением температуры.

1} ® я

173 293 500 1000 Температура воздуха Т. °К

О 7к*42МПами2 А ?КавЭМПвн1/2 к 7К«775МП»»И2 ж?к-90МП»ми2 • ?К'КБМПам1/2

Рис. 2. Зависимость скорости развития усталостной трещины от температуры и коэффициента интенсивности напряжений в образцах легированной стали.

Можно утверждать, что при нагрузках свыше Д/0=105 МПа'м ' скорость развития трещины уже не зависит от температуры воздуха, а зависит в основном от структуры и уровня действующей нагрузки. С учетом этого факта, а также с использованием S-образной диаграммы усталостного разрушения низколегированной стали, путем преобразования данных рис. 2 установлена зависимость изменения скорости развития усталостной трещины в узлах металлоконструкций из низколегированной стали в интервале эксплуатационных температур от 173 °К до 293 °К при случайной нагрузке, соответствующей размаху коэффициента интенсивности напряжений ДАТ ОТ 10 ДО 110 МПа'М/'. Полученные зависимости представлен на рис. 3. Зависимости хорошо согласуются с уравнением Пэриса с вариацией параметра п от 2,8 до 4,9 и параметра А ОТ 6,2'Ю*10 до 1,210'1 для диапазона температур от 173 до 1000 °К.

Снижение скорости развития усталостной трещины с понижением температуры воздуха связано с повышением предела текучести и соответствующим уменьшением зоны пластической деформации. Таким образом, температура воздуха снижает скорость развития усталостной трещины в диапазоне нагрузки от 10 до 105 МПам'1. За пределами этого диапазона скорость зависит только от уровня и структуры действующей нагрузки и не зависит от температуры.

С повышением температуры рабочей среды происходит увеличение скорости развития усталостной трещины, связанное с уменьшением предела текучести и ускорением окислительных процессов на границах зерен. При этом большое влияние оказывает частота нагрузки.

С использованием зависимостей рис. 2 и 3 получено выражение для определения величины снижения скорости роста усталостной трещины за цикл нагрузки в зависимости от температуры воздуха в диапазоне 173^293 °К в виде

где Т -температура воздуха, °К;

К, - температурный коэффициент, учитывающий снижение скорости развития усталостной трещины при снижении температуры воздуха на один градус, мм/цикл/град.

Зависимость коэффициента Ку от размаха коэффициента интенсивности напряжений в диапазоне температур 173-293 °К представлена на рис. 4. В указанном диапазоне температур значение коэффициента изменяется в пределах от 0 до 3,88 10-10 мм/цикл/град. Хорошую аппроксимацию зависимости дает уравнение, полученное с использованием распределения Вейбулла с параметрами формы Ь=4,7 и масштаба а =88, вида

6.10-6(0,0114АК^)3?ехр(-0,0114АК^)47. (18)

С учетом выражений (1) и (6) расчет скорости развития усталостной трещины под воздействием уровня и порядка следования нагрузки, температуры воздуха производится по формуле

где К, для низколегированных сталей определяется по выражению (18). Параметры А и т выражения (19) оцениваются по результатам испытания узлов металлоконструкций горного оборудования в реальных условиях эксплуатации. По результатам эксплуатации экскаваторов ЭКГ-8И Коршуновского ГОКа (Иркутская область) получены значения параметров выражения (19) для рукояти ковша (сталь 09Г2С) А=81СГ1 ,т=3,7.

Оценка живучести узлов металлоконструкций состоит в прогнозировании их остаточного ресурса. Прогнозирование состоит в расчете прироста длины трещины за каждый цикл нагрузки. При этом ресурс считается исчерпанным при достижении критической длины трещины, когда происходит первый скачок роста трещины и трещина переходит в неустойчивую фазу развития. Расчет прекращается при получении прироста трещины, превышающего заданный. Использованное при расчете число циклов нагрузки трансформируется в остаточный ресурс узла.

Расчет остаточного ресурса узлов металлоконструкций горного оборудования выполняется по специальной программе. Для карьерного экскаватора выемка грунта имеет циклический характер, следовательно, структура и уровень нагрузки, формируемые при заполнении ковша и определяемые качеством подготовки грунта к выемке, также носит циклический характер. Поэтому для прогнозирования нагрузки были сформированы типовые блоки нагрузки, полученные методом конечных элементов и проверенные по результатам специальных замеров напряжений в узлах металлоконструкций экскаваторов ЭКГ-8И при экскавации различных грунтов. Каждому типовому блоку нагрузки соответствует один цикл экскавации в забое определенной энергоемкости выемки и при определенной температуре наружного воздуха.

Рассчитанный по программе остаточный ресурс служит основанием для назначения сроков контроля технического состояния элемента узла методами неразрушающего контроля с целью предотвращения его излома на полное сечение или восстановления в неплановом порядке. По результатам диагностического контроля оценивается длина усталостной трещины и при ее величине меньше критической для данного элемента узла производится расчет остаточ-

(19)

ного ресурса с учётом новой длины трещины и ожидаемого количества типовых блоков нагрузки в прогнозируемом периоде. Предложенный подход к оценке живучести узлов металлоконструкций горного оборудования позволяет предотвращать распространение усталостной трещины на полное сечение деталей, сохранять возможность их восстановления в плановом порядке и тем самым повысить эксплуатационную надежность и снизить расход трудовых и материально-технических ресурсов на эксплуатацию оборудования.

Остаточный ресурс узлов и деталей машин с другими триботехническими характеристиками может быть установлен по графику износа, соответствующему минимальной сумме затрат на плановый и неплановый ремонт, определяемой по выражению •

С(0 к е.)+с. )\с. (0«. с.)+с. (/К с.)] (20)

где -удельные за-

траты на эксплуатацию узла (сборочной единицы) , рубУч (рубУм3);

математическое ожидание числа соответственно - плановых и неплановых ремонтов. узла. за . наработку до первичного контроля его ресурса;

наработка узла соответственно до планового и непланового ремонта, ч. (т);

затраты, связанные с плановым и неплановым ремонтом узла, зависящие от его наработки до ремонта, рубУч (рубУм3).

Схема оценки остаточного ресурса таких узлов изображена на рис.- 5. Для вновь установленного узла целесообразно в первый раз проверять его техническое состояние по истечении наработки поскольку в данном случае обеспечивается минимум удельных затрат на ТОР, вычисляемых по модели (20). При этом график износа будет соответствовать прямой АВ/. Допустим, первичный контроль узла покажет, что на самом деле параметр износа оказался равный а износ происходил по прямой . При прогнозировании остаточного ресурса тренд графика износа принимается параллельным прямой АВ/. Следовательно, второй контроль состояния узла целесообразно проводить через наработку

Данный метод прогнозирования остаточного ресурса узлов и деталей по-

Г/ <1 л и

Рис. 5. Оценка остаточного ресурса по оптимальному графику замены.

зволяет проводить контроль их технического состояния и плановый ремонт по принципу минимизации затрат. В работе приводятся методы и технические средства, которые рекомендуется использовать для измерения контролируемых параметров износа деталей и узлов карьерного оборудования. Начальные и предельные значения контролируемых параметров износа деталей приводятся в технической документации на оборудование, поставляемой фирмами-изготовителями.

Третье научное положение. Методика оптимизации регламента ремонта машин и оборудования по техническому состоянию, обеспечивающая выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание техники.

Достижение цели процесса эксплуатации зависит от исходного технического состояния машины и качества управления им в планируемом периоде. В связи с этим целью процесса ремонта является обеспечение такого уровня эксплуатационной надежности машины, который необходим для выполнения планового задания по выработке с минимальным расходом трудовых и материальных ресурсов на ее содержание. Уровень эксплуатационной надежности обеспечивается соответствующим регламентом ремонта, предусматривающим периодичность, трудоемкость, стоимость ремонтов и перечень заменяемых деталей и сборочных единиц.

Критерии управления техническим состоянием должны отражать как уровень эксплуатационной надежности машины, так и расходуемые трудовые и материальные ресурсы на его обеспечение. Следовательно, цели управления эксплуатацией оборудования наилучшим образом отвечает экономико-математическая модель, отражающая зависимость показателей эксплуатационной надежности и стоимости ремонта в плановый период от исходного технического состояния самой машины и регламента ремонта составляющих ее сборочных единиц.

Разработка научной базы для оценки остаточного ресурса элементов машин и оборудования создает основу для оптимизации регламента ремонта. В соответствии с этим модель процесса технического обслуживания и ремонта карьерного оборудования базируется на расчете суммарной продолжительности ремонта и суммарной стоимости ремонта его сборочных единиц в прогнозируемый период. При этом суммарная продолжительность ремонтов оборудования в прогнозируемый период (плановую наработку т) определяется по выра-

»Л

жению М

=! £ О«»],

(21)

где ц" - удельная продолжительность ремонта оборудования в прогнозируемом периоде за плановую наработку х, ч/ч;

в^, - продолжительность ремонта /-Й сборочной единицы в период расходования ее остаточного ресурса, ч. Определяется по выражению

рол

/

. ool .

Т t +Р нр I pol ост

\POtJk

po.i

(22)

где tp0i - наработка сборочной единицы с момента проведения последнего

^«1» ^ро I )

Р (* ) =

л ост V ро1 /

ремонта до ее планового ремонта, назначенного по остаточному ресурсу, ч;

РостОр), Ростер) - соответственно вероятность отказа и вероятность безотказной работы сборочной единицы за ее наработку до ремонта назначенного по остаточному ресурсу:

Р«ся Д если остаточный ресурс установлен в плановом периоде; Рхт (/^ , + /„„,), если остаточный ресурс установлен в отчетном периоде.

Р{1ра\ если последний ремонт проведен в плановом периоде; Р[(ро,+ ¡и0,) если последний ремонт проведен в отчетном периоде.

Со, - наработка с момента установления остаточного ресурса до начала планового периода, ч;

кр01 - коэффициент использования остаточного ресурса Iост сборочной единицы, вычисляемый следующим образом:

Кс~/1ри если остаточный ресурс установлен в плановом периоде; ¡(¡р ,+/„„,), если остаточный ресурс установлен в отчетном периоде и[у/ ^ математическое ожидание случайной величины 1//00„ обратной

значению наработки до отказа /-й сборочной единицы, который может возникнуть в период расходования остаточного ресурса, ч"1. Определяется с использованием функции распределения остаточного ресурса за ту же наработку „ за которую вычисляются вероятность отказа и вероятность безотказной работы при расходовании остаточного ресурса;

Тпр» Тнр, — средняя продолжительность соответственно планового и непланового ремонта /'-й сборочной единицы, ч/ч;

- продолжительность ремонта /-й сборочной единицы за период расходования ее среднего ресурса, ч;

т

к -

ра

Т X ,+Р, при рса с1

Ыг1 ".(-»)• да>

ра _

где /рс, - наработка /-Й сборочной единицы с момента ремонта, проведенного по окончании остаточного ресурса, до планового ремонта, назначенного по се среднему ресурсу Т„ ч;

Рс(1рс), РсОрс) - соответственно вероятность отказа и вероятность безотказной работы сборочной единицы за ее наработку до ремонта tpC „ назначенного по среднему ресурсу Т„ вычисляемые по выражениям:

^ ,), если предыдущийремонт проведен в плановом периоде; К ('рс I +/} если предыдущийремонт проведен в отчетном периоде.

Рс (/^,) если предыдущий ремонт проведен в плановом периоде; Рс{'рс1 +'«/} если предыдущий ремонт проведен в отчетном периоде.

М\.У' ]" математическое ожидание случайной величины \НЖ„ обратной

значению наработки до /-го отказа в период расходования среднего ресурса сборочной единицы, ч"1. Определяется за наработку 1рс, с использованием функции распределения ресурса;

кр, — коэффициент использования среднего ресурса Т, сборочной единицы, вычисляемый как

Т, ,, если последний ремонт проведен в плановом периоде; Т, /['ре.* + )» если последний ремонт проведен в отчетном периоде, М, (О- число замен г'-й сборочной единицы по среднему ресурсу в плановый период т, определяемое с вероятностью, не меньшей чем Р-1-а, за наработку г0=т.

должно удовлетворять условию

¿•{».(О<*,(*.)}* 1-е или Р{п1(т„)>М1(т0)}<а, (24)

где п, (Тд) - случайное число замен г'-й сборочной единицы в плановый период т за наработку —т. Здесь т - число замен 1-й сборочной едини-

цы по остаточному ресурсу.

Поскольку п,(Га) распределяется асимптотически-нормально с параметрами м[пХт„)] = ~, (*"<,)] = о-,2 , где Тг наработка на отказ /-й сборочной

единицы, а а, - среднеквадратическое отклонение наработки /-сборочной единицы до замены (восстановления), то

Здесь ui.tr квантиль функции, обратной функции нормального распределения, для уровня вероятности (достоверности) Р-1-а.

Выражение (25) с учетом условия (24) запишется как

®1

.(25)

1 -а£Р

-1> <-----Л

Ф? Ф?

= Ф

I

ф?

(26)

Отсюда число замен 1-й сборочной единицы в плановом периоде г с вероятно-

(27)

стью, не меньшей, чем Р=1-а, определится как //((г„)=—+„ ;

. т> Ф?

где квантиль и/.л определяется при заданном уровне достоверности Р=1-а как корень уравнения

Выражение (21) для суммарной продолжительности ремонтов оборудования за его плановую наработку т с учетом выражений (22) и (23) принимает следующий вид:

»-I

л

Z r/ = l

\t .V

Ч рол)

T t , + P np.i рол ocm

( \ 1

F\t AM

\ рсл) / . ОСЛ .

T i . + P\ нрл рсл

U

^ po-'Jk

po.l

l рсл) к . Iх o> срл

/4°, (29)

где Лг,(г„) вычисляется по формуле (27), а ^ - нормативная продолжительность ремонтов в планируемом периоде.

Используя показатель суммарной продолжительности ремонтов оборудования за его плановую наработку т можно получить выражение для коэффициента технического использования следующим образом:

тд- (30)

Суммарная стоимость ремонтов оборудования в течение прогнозируемого периода (плановой наработки т) определяется по аналогичному (21) выражнию

(31)

где суммарная стоимость ремонта оборудования в прогнозируемом пе-

риоде за плановую наработку т, руб.;

- стоимость ремонта /-й сборочной единицы за период расходования остаточного ресурса, руб. Определяется по аналогичному (22) выражению

рол

(' V

»V рол )

t

L оо.I

С I +Р нр.1 рол ост

(32)

где - наработка ьй сборочной единицы с момента установления остаточного ресурса до начала планового периода, ч;

(ро1~ наработка ьй сборочной единицы с начала планового периода до ее планового ремонта, назначенного по остаточному ресурсу, ч;

Рост^ро!), РостОро^ - соответственно вероятность отказа и вероятность безотказной работы сборочной единицы при назначении ремонта по остаточному ресурсу. Определяются с использованием функции распределения остаточного ресурса за наработку ьи сборочной единицы /ро,- при условии, что остаточный ресурс устанавливался в плановом периоде. В случае установления остаточного ресурса в отчетном периоде ее вероятности отказа и безотказной работы определяются за наработку

■ро о

математическое ожидание случайной величины l/tool, обратной значению наработки до отказа i-и сборочной единицы, который может возникнуть в период расходования остаточного ресурса, ч*1. Определяется с использованием функции распределения остаточного ресурса за ту же наработку tpo, за которую вычисляются вероятности отказа и безотказной работы при расходовании остаточного ресурса;

кр01 — коэффициент использования остаточного ресурса t^n, i-й сборочной единицы, вычисляемый как при условии, что остаточный ресурс

устанавливается на начало планового периода. При установлении остаточного ресурса в отчетном периоде к знаменателю дроби добавляется наработка до начала планового периода i-й сборочной единицы tun¡. Тогда

~ toemJ/Í'poJ +t*n.! )>

C„p.¡, C„Pi - средняя стоимость соответственно планового и непланового ремонта i-й сборочной единицы, руб.;

- стоимость ремонта i-й сборочной единицы за период расходования ее среднего ресурса, руб.;

-М =

pcJ

. oci.

С I ■+Р ^нрл рсл гс

{, ,рр± \рсл)к .

рсл

Nko\

(33)

где

*pc.i

наработка 1-й сборочной единицы с момента предыдущего ремонта до планового ремонта, назначенного по ее среднему ресурсу Г, ч;

РсОрсд, Рс&рс.!) ~ соответственно вероятность отказа и вероятность безотказной работы сборочной единицы до планового ремонта, назначенного по ее среднему ресурсу Т. Определяются с использованием функции распределения ресурса сборочной единицы за наработку при условии, что ее предыдущий ремонт проводился в плановом периоде. В случае проведения предыдущего ремонта в отчетном периоде ее вероятность отказа и вероятность безотказной работы определяются за наработку („„.1+1^1;

Р(1зг)у Р(^з<) — соответственно вероятность отказа и вероятность безотказной работы сборочной единицы за наработку

Л/[1Д„]- математическое ожидание случайной величины 1/^, обратной значению наработки до /-го отказа в период расходования ресурса сборочной единицы, ч"1. Определяется за наработку 1ЗС с использованием функции распределения ресурса;

где Л^(г0) определяется по выражениям (27) и (28). Расчет критерия суммарных затрат по модели (34) ведется путем перебора вариантов регламента ремонта единичной машины при условии выполнения требования по продолжительности ремонтов в планируемом периоде. При составлении графика ремонта парка машин к рассмотрению принимаются те варианты регламента единичной машины, которые обеспечивают уровень надежности, достаточный для выполнения технологической нагрузки. Из них выбирается оптимальный вариант, который обеспечивает минимальные суммарные затраты, удовлетворяющие требованию по расходам на содержание единичной машины.

Для расчета продолжительности ремонтов и стоимости содержания оборудования в планируемый период разработана компьютерная программа «Регламент ремонта», блок-схема которой изображена на рис. 6.

Рис. 6. Блок-схема программы «Регламент ремонта».

Установление области оптимальных регламентов ремонта единичной машины позволяет при составлении годового графика ремонта по парку машин подобрать наиболее выгодный регламент ремонтного обслуживания, обеспечи-

вающий с заданным риском выполнение технологической нагрузки с наименьшими затратами на содержание техники. По программе определяется также количество запасных сборочных единиц, необходимое для обеспечения ремонта машины в плановом периоде.

В ходе мониторинга технического состояния оборудования производится уточнение регламента ремонта с помощью описанной выше модели процесса технической эксплуатации. Таким образом, в процессе эксплуатации горных машин и оборудования с использованием полученных результатов теоретических исследований в регламентированное время или в необходимых случаях вырабатываются управленческие решения, реализация которых позволяет выполнить запланированные показатели по объемам работ и расходу материально-технических ресурсов на содержание техники. Четвертое научное положение. Методика обоснования ремонтного фонда на основе интегральной оценки частных показателей, учитывающих технический уровень ремонтного производства, эффективность использования ремонтных ресурсов, а также интенсивность использования, степень износа и условия эксплуатации машин и оборудования.

Реализация оптимального регламента ремонта во многом зависит от организации ремонтных работ, подготовка и проведение которых обеспечивается ремонтным фондом. Обоснование ремонтного фонда на практике ведется по принципу «от достигнутого». Поэтому оценка ремонтного фонда ведется недостаточно объективно, а ремонтный персонал не заинтересован в эффективном расходовании его средств.

Для оценки ремонтного фонда используются единичные показатели эксплуатации оборудования, по которым затем определяется объективный интегральный показатель. В качестве единичных показателей, оказывающих влияние на величину ремонтного фонда, могут быть использованы: стоимость основных фондов; объем производства в натуральном выражении; износ основных фондов; коэффициент эффективности ремонтов по прибыли; коэффициент эффективности ремонтов по использованию установленной мощности; стоимость капитальных ремонтов по группам основного и вспомогательного оборудования; стоимость текущих ремонтов по группам основного и вспомогательного оборудования; доля ремонтного фонда в себестоимости продукции предприятия; коэффициент, учитывающий условия эксплуатации (использования по назначению) основных фондов; коэффициент, учитывающий структуру основных фондов (доли основного и вспомогательного оборудования); фондоотдача.

В качестве единичных могут быть использованы и другие показатели, отражающие результаты использования средств ремонтного фонда в отчетном году и необходимость решения задач планируемого периода.

Интегральная оценка объективного ремонтного фонда РФ™ предприятия определяется как среднеквадратическая величина по формуле

где Д- коэффициент значимости ^показателя, отражающий степень его влияния на ремонтный фонд предприятия;

Р„ Р™™- значение единичного ^показателя соответственно рассматриваемого и базового предприятия.

Для факторов, с увеличением значения которых ремонтный фонд уменьшается, элемент в скобках выражения (35) принимает вид

Предлагается норматив ремонтного фонда ]-предприятия в стоимостном выражении Ф<£] (объективный ремонтный фонд) рассчитывать по формуле

где ^ф*"" - суммарный фактический ремонтный фонд п предприятий, подлежащий распределению между подразделениями предприятия;

Ф^™ - интегральная оценка объективного ремонтный фонду-го подразделения предприятия;

-суммарный объективный ремонтный фонд по группе предприятий

(подразделений) в отчетном году;

п - количество предприятий (подразделений) в группе.

При использовании единичных показателей для отчетного периода получают объективный ремонтный фонд для отчетного периода. Если используются показатели для планового периода, получают объективный ремонтный фонд для планового периода. В работе дается пример расчета объективного ремонтного фонда горного предприятия для отчетного периода.

Предлагаехмая методика обоснования ремонтного фонда повышает мотивацию структурных подразделений горного предприятия к применению коммерческого подхода к определению ремонтного фонда. Учет комплекса единичных показателей и расчет интегрального показателя ремонтного фонда стимулирует предприятия, с одной стороны, к экономии ремонтного фонда, а с другой - к повышению эффективности ремонтов, к модернизации или своевременному восстановлению оборудования, проводимых за счет ремонтного фонда.

Пятое научное положение. Методика обоснования мощности, структуры и размещения ремонтного производства по критерию суммарных затрат на ремонт в полевыхуслови-ях и восстановление ресурса сборочных единиц на основе централизации, специализации и кооперации ремонтныхработ.

Для горных предприятий, расположенных в условиях холодного климата, ремонт является самым трудоемким и дорогим вспомогательным процессом на горных разработках. В связи с этим для ресурсосбережения большое значение имеет обоснование структуры, мощности и размещения ремонтной базы при ее проектировании и реконструкции.

В работе предлагается методика обоснования структуры ремонтной базы и размещения ее специализированных ремонтных подразделений. При этом порядок обоснования включает следующие этапы:

1 .Формирование этапов развития ремонтной базы в соответствии с развитием горного предприятия.

2.Классификация ремонтных узлов в соответствии с групповой технологией восстановления их ресурса.

3.У становление номенклатуры специализированных ремонтных участков в соответствии с групповыми технологиями.

4.0ценка серийности ремонта, стоимости восстановления ресурса, затрат на транспортирование и общей стоимости ремонта каждой группы ремонтных узлов по целесообразным вариантам месторасположения спецучастка и этапам развития ремонтной базы.

5.Оценка капитальных вложений по вариантам месторасположения спецучастка и этапам развития ремонтной базы.

б.Оценка удельных приведенных затрат на ремонт и выбор месторасположения специализированного ремонтного участка с соответствующей групповой технологией или совмещениями их.

7.Выполнение пунктов 4/6 для всей номенклатуры специализированных ремонтных участков.

8.Оценка трудоемкости ремонта на месте установки оборудования, определение штата ремонтного персонала, структуры и площади ремонтных мастерских с учетом также размещения специализированного ремонтного участка;

9.0ценка мощности, структуры и размещения ремонтной базы горного предприятия по этапам его развития на основе централизации, специализации и кооперации ремонтного производства.

Поскольку ремонт машин производится агрегатно-узловым методом, необходимо обоснование объема оборотного фонда агрегатов и узлов. Для этой цели разработана методика расчета объема оборотного фонда агрегатов и узлов с учетом оценки целесообразности восстановления и повторного использования входящих деталей. Предлагается методика обоснования восстановления ресурса или списания агрегатов и узлов в рамках специализации и кооперации ремонтных работ.

В работе дан условный пример обоснования структуры, мощности и размещения специализированного подразделения ремонтной базы по критерию суммарных затрат на восстановление ресурса сборочных единиц.

Для достижения цели управления процессом технической эксплуатации карьерного оборудования структура подсистемы ремонта АСУ ТП горного предприятия должна иметь структуру, изображенную на рис. 7. Основу системы «АРМ-механик» составляют справочно-информационный, программный и управляющий блоки, которые могут функционировать при натичии системы сбора и классификации информации по эксплуатации оборудования.

Данные по эксплуатации оборудования формируются на автоматизированных рабочих местах специалистами служб, классифицируются и направляются ими на сервер для пополнения баз данных: нормативно-справочной; по техническому состоянию; по использованию машин и оборудования; по техническому обслуживанию и

| РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ | ММ ПОТЕХА

Данные по эксплуатации оборудования

Технический паспорт оборудования Сведения об использовании Сведения о плановых ремонтах Сведения о неплановых ремонтах Сведения о техническом обслуживании Сведения о технических осмотрах Сведения о технологических простоях Сведения об организационных простоях Сведения О наличии и движении запчастей

Автоматизированные рабочие места

£ £ £ £ £ £

Главный механик Главный механик Главный механик Механик

предприятия карьера ОФ ремонтного цеха УМТС Бухгалтерия

Ф

ремонту; по оборотному фонду и восстановлению ресурса узлов и агрегатов.

Выработка управленческих решений происходит в плановом порядке и по мере поступления запросов с помощью программного блока, включающего компьютерные программы по: выборке и статистической обработке исходных данных; определению показателей надежности и законов распределения ресурса узлов; оптимизации срока службы машин; оценке остаточного ресурса сборочных единиц оборудования; оптимизации годового и месячного регламента ремонта; расчету объективного ремонтного фонда; расчету структуры, мощности и размещения ремонтной базы горного предприятия.

Разработанное в рамках проведенных исследований научное обоснование параметров технической эксплуатации горного оборудования в условиях холодного климата отвечает требованиям Единой интегрированной системы управления производством (ЕИСУП) АК «АЛРОСА», разрабатываемой на базе информационного продукта R3 фирмы SAP (Германия). В технической эксплуатации горного оборудования Компании внедряются технологические карты ремонта горного оборудования (38 наименований), типовые проекты проведения ремонтов и нормы расхода запасных частей и материалов. Приняты к использованию в АК «АЛРОСА» проекты Положения о ГШР оборудования АК «АЛРОСА» и Положения о ремонтном фонде, другая нормативно-техническая документация, которые являются составной частью нормативной базы технической эксплуатации оборудования. Установленные рациональные сроки службы используемых Компанией наименований горного и обогатительного оборудования служат основой для разработки ее эффективной амортизационной политики.

Методика расчета структуры, мощности и размещения ремонтной базы горных предприятий принята к использованию в институте «Востсибгипрошахт» при разработке проектов новых и реконструкции существующих ремонтных баз горных предприятий.

Основные результаты диссертационной работы используются в учебном процессе Иркутского государственного технического университета при подготовке инженеров горного профиля. Издано учебное пособие «Эксплуатация горных машин и оборудования» (авторы Д.Е. Махно, Н.Н. Страбыкин, С.С. Ле-оненко, А.И. Шадрин, Я.Н. Долгун),

Заключение.

В диссертации изложено научное обоснование технических и экономических решений, внедрение которых повышает качество технической эксплуатации горной техники, особенно в условиях холодного климата, и вносит значительный вклад в развитие экономики и повышение экономической безопасности страны.

Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1.Выполнены исследования эксплуатационной надежности карьерного оборудования в условиях холодного климата, которые показали зависимость уровня надежности от горно-геологических и погодно-климатических факторов. В зимние месяцы параметр потока отказов и удельная продолжительность неплановых ремонтов экскаваторов увеличиваются в 1,5 раза, узлов механической части экскаваторов - в 4,8 раза, количество отказов узлов электрооборудо-

вания уменьшается в 1,5 раза. Среди погодно-климатических факторов наибольшая связь уровня надежности выявлена со среднеминимальной температурой, средней амплитудой суточных колебаний температуры и относительной влажностью воздуха. Создан банк данных по эксплуатации карьерных экскаваторов.

2.Разработан модифицированный динамический критерий затрат на эксплуатацию карьерного оборудования в течение жизненного цикла в условиях холодного климата, учитывающий динамику показателей эксплуатации в течение длительного срока эксплуатации. Рациональный срок службы оборудования, определяемый по минимальному значению динамического критерия суммарных затрат на эксплуатацию карьерного оборудования в условиях холодного климата снижается на 10/3О процентов по сравнению с нормативным и ограничивается двумя ремонтными циклами с одним капитальным ремонтом.

3.Разработан новый подход к оценке живучести базовых узлов металлоконструкций карьерного оборудования в условиях холодного климата с учетом физико-механических свойств конструкционного материала, начальной длины трещины, температуры воздуха, структуры и уровня нагрузки в прогнозируемом периоде, что необходимо учитывать при назначении срока контроля технического состояния узлов и разработке регламента ремонта машин. Предложена методика оценки остаточного ресурса сборочных единиц оборудования по графику износа, соответствующему минимальной сумме затрат на плановый и неплановый ремонт, установленной по экономико-математической модели восстановления ресурса.

4.Разработана методика оптимизации регламента ремонта машин с использованием математической модели их технической эксплуатации, устанавливающей продолжительность простоев и стоимость ремонтов с учетом априорной информации об исходном техническом состоянии, степени использования ресурса и законах распределения ресурса деталей и узлов. Выбор рационального регламента ремонта производится из их эффективной совокупности, в которой каждый из регламентов обеспечивает выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание техники.

5.Предложена методика обоснования ремонтного фонда горного предприятия на основе интегральной оценки частных показателей технического уровня ремонтного производства, результатов использования фонда, интенсивности использования, степени износа и условий эксплуатации машин и оборудования. Она создает предпосылки к экономии РФ и повышению эффективности ремонтов, стимулирует модернизацию, своевременное восстановление и обновление оборудования, что снижает объем работ, проводимых за счет ремонтного фонда.

6.Разработана методика обоснования мощности, структуры и размещения ремонтного производства по критерию суммарных затрат на ремонт в полевых условиях и восстановление ресурса сборочных единиц на основе централизации, специализации и кооперации ремонтных работ, что обеспечивает минимальные расходы горного предприятия на содержание оборудования.

7.Предложена система управления качеством технической эксплуатации оборудования горного предприятия, включающая в себя справочно-информационный, программно-обеспечивающий и управляющий блоки, обес-

печивающие выполнение комплекса разработанных научно-обоснованных требований по оптимизации срока службы, прогнозированию остаточного ресурса деталей и сборочных единиц, оптимизации регламента ремонта оборудования, оптимизации структуры, мощности и размещения ремонтной базы горного предприятия.

8.Внедряются в АК «АЛРОСА» Технологические карты ремонта машин (38 наименований), Типовые проекты организации ремонтных работ и Нормы расхода запасных частей и материалов для ремонта горного оборудования.

9.Приняты к использованию в АК «АЛРОСА» проекты Положения о ППР оборудования АК «АЛРОСА» и Положения о ремонтном фонде. Концепция Автоматизированного рабочего места механика (АРМ-механик) рассматривается для реализации в рамках разрабатываемой Единой интегрированной системы управления АК «АЛРОСА». Рациональные сроки службы используемых наименований горного оборудования служат основой для разработки эффективной амортизационной политики Компании.

10.Принята институтом «Востсибгипрошахт» методика расчета структуры, мощности и размещения ремонтной базы для использования при разработке проектов новых и реконструкции существующих горных предприятий.

П.Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ИрГТУ при подготовке инженеров горного профиля.

Основные научные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах автора:

1 .Анализ аварийности карьерных экскаваторов ЭКГ-8, ЭКГ-8И при эксплуатации в условиях низких отрицательных температур Коршуновского ГОКа / Казаков В.Н., Константинов И.П., Махно Д.Е., Шагимарданов P.M., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. // Тр. Иркутского политехи, инст-та, вып.57. Серия горного дела. - Иркутск: Изд-во ИПИ, 1971. - с. 208-204.

2.Махно Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Влияние зимних условий эксплуатации рабочего оборудования экскаваторов// Сб. «Добыча угля открытым способом». -№8 (68). -1971. - М.: ЦНИЭИУголь. - с. 19.

3.Махно Д.Е., Шадрин Л.И. Работа экскаваторов в условиях низких отрицательных температур// Сб. «Разработка месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири», разд. III. - Тр. Иркутского политехи, инст-та. - Иркутск: Изд-во ИПИ. -1973.-с. 60-65.

4.Надежпость и производительность карьерных экскаваторов в условиях сурового климата/ Махно Д.Е., Шадрин А.И., Анисимов А.И., Карачабан Н.Г. //Сб. «Разработка месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири», разд. III. - Тр. Иркутского политехи, инст-та. - Иркутск: Изд-во ИПИ. - 1973. - с. 52-59.

5.Махпо Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Нормирование расхода и планирование замен экскаваторных канатов. - М.: Сб. «Добыча угля открытым способом». -№9(93).-1973.-е. 18-19.

6.Надежность мощных карьерных экскаваторов в условиях сурового климата// Махно Д.Е., Шадрин Л.И., Шерстнёв В.В., Мороз П.КУСб. «Механизация и электрификация горных работ». - ч. I. - Тр. Иркутского политехи, инст-та.- Иркутск: Изд-во ИПИ.- 1974.-с. 94-102.

7. Методика расчета оборотного фонда для обеспечения планового Ремонта экскаваторов /Махно Д.Е., Шадрин А.И., Шерстнёв В.В., Мороз П.К.// Сб. «Механизация и электрификация горных работ». - ч. I. - Тр. Иркутского политехи, инст-та.- Иркутск: Изд-во ИПИ.- 1974.-е. 113-116.

8.Махно Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Повышение надежности экскаваторов организацией рациональной системы технического обслуживания и ремонта// Изв. вузов. Горн. жури. - № 10. -1974. - с. 109-111.

9.Шадрин А.И., Махно Д.Е. Поддержание оптимального уровня надежности экскаваторов в условиях эксплуатации// Сб. Механизация открытых горных работ. Материалы научно-техн. конф. 28.04.-3.05.1974 г. - Иркутск: Изд-во ИЛИ. - 1974. -с. 138-142.

Ю.Махно Д.Е., Шадрин А.И.,Горбунов и.В., Пилькевич Д.Г. Методика расчета производительности карьерных экскаваторов с учетом надежности и уровня квалификации машинистов// Сб. Механизация открытых горных работ. Материалы научно-техн. конф. 28.04.-3.05.1974 г. -Иркутск: Изд-во ИПИ. - 1974. - с. 151-154.

11 .Шадрин А.И., Махно Д.Е. Поддержание оптимальной надежности карьерного оборудования в эксплуатации/ Сб. «Автоматизированные системы управления горным производством». - Иркутск: Изд-во ИПИ. - 1975. - с.111-116.

12.Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Влияние климатических факторов на надежность карьерных экскаваторов // Сб. «Вопросы вентиляции. - борьбы с производственной пылью и безопасности труда». - вып. 2. - Иркутск: Изд-во ИПИ. - 1975. -с. 103-106.

13.Махно Д.Е., Шадрин А.И., Горбунов И.В. Методика расчета производительности карьерных экскаваторов с учетом технологических возможностей и уровня надежности машин// Сб. «Вопросы разработки месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири. - Иркутск: Изд-во ИПИ. -1975.-е. 77-82.

14.Махно Д.Е., Шадрин А.И. Инженерный метод оптимизации показателей надежности карьерного оборудования в эксплуатации/ Сб. «Проблемы совершенствования управления горным производством в условиях севера Восточной Сибири». - Иркутск: Изд-во ИПИ. -1975. - с. 222-226.

15.Махно Д.Е., Шадрин А.И. Надежность карьерных экскаваторов и станков шарошечного бурения в условиях Севера.- М.: «Недра». - 1976.-167 с.

16.Шадрин А.И., Махно Д.Е. Влияние величины межремонтной наработки на уровень надежности карьерных экскаваторов.- Свердловск: Изв. вузов. Горн. журн.. -№9.- 1977.-с. 99-101.

17АС. 1002471 СССР, МКИ М. Кл3 Е 02 Б 9/00. Устройство для поддержания поворотной платформы при ремонте экскаватора / А.И.Анисимов, И.В.Горбунов, Д.Е.Махно, В.Н.Пруцков, Л.И.Шадрин (СССР). Опубл. 07.03.83, Бюл. №9.-3 с.

18.Махно Д.Е., Шадрин А.И., Макаров А.П. Надежность и эффективность использования мощных экскаваторов на карьерах Севера. - Магадан: «Колыма». - №5. -1985.-с. 29-31.

19.Махно Д.Е., Шадрин А.И., Макаров А.П. Оценка межконтролыюй наработки карьерных экскаваторов// Сб. науч. тр. «Механизация очистных и проходческих работ».- Кемерово: Изд-во КузПИ. -1985. - с. 135-139.

20.Шадрии А.И. Управление ремонтом по фактическому состоянию// Всесоюзный семинар «Опыт использования основного технологического оборудования». -Мирный: ЦНИЭИЦветмет. - 1987. - с. 81-82.

21АС. 1416625 СССР, кл. Е 02 Б 9/20. Устройство управления электроприводом одноковшового экскаватора / В.Р.Клименко, Д.Е.Махно, А.И.Шадрин, Е.И.Жученко, И.В.Горбунов, В.СБров (СССР). Опубл. 15.08.88, Бюл. № 30. - 5 с.

22.Нормирование ремонтных работ на карьерах Севера// Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г., Макаров А.П., Авлов Д.В.// Сб. «Повышение эффективности разработки месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири».- Иркутск: Изд-во ИПИ. -1989.-е. 86-88.

23АС. 1640098 СССР, кл. В 66 С 23/80. Выносная опора подъемно-

транспортного средства / Д.Е.Махно, А.П.Макаров, Н.С.Груничев, А.И.Шадрин (СССР). Опубл. 07.04.91, Бюл. № 13. - 2 с.

24.Махно Д.Е., Шадрин А.И. Эксплуатация и ремонт механических лопат в условиях Севера: Справочное пособие.- М.: «Недра». - 1992.- 127 с.

25.Техническое обслуживание и ремонт экскаваторов на карьерах Севера. Организация и механизация: Справочное пособие/ Махно Д.Е., Шадрин А.И., Макаров А.П., Мазур В.Д., Груничев Н.С., Авлов Д.В. - Иркутск: Изд-во ИПИ. - 1993. - 200 с.

26.Махно Д.Е., Шадрин А.И. Управление надежностью экскаваторов на карьерах Севера / Перспектива развития горнодобывающей промышленности// Сб. докл. Международ, научн. техн. конф. 7-10 февраля 1994 г. - Новокузнецк: Изд-во КузПИ. -1994.-с. 170-173.

27.Шадрин А.И., Краковский Ю.М. Прогнозирование остаточного ресурса и -уровня надежности горного оборудования/ Изв. вузов. Горн. журн.. - № 3-4. -1995.- с. 80-84.

28.Эффективность использования основных фондов на горных предприятиях Севера // Махно Д.Е., Шадрин А.И., Новоселецкий А.П., Авдеев А.Н., Красноштанов СЮ. /Изв. вузов. Горн, журн.- № 2. - 2000. - с. 104-106.

29.Шадрин А.И. Управление качеством эксплуатации горнотранспортного оборудования на горных предприятиях Севера. - Свердловск: Изв. вузов. Горн. журн. - № 2.-2000.-с. 107-109.

ЗО.Эксплуатация горных машин и оборудования: Учебное пособие / Махно Д.Е.,. Страбыкин Н.Н., Леоненко С.С., Шадрин А.И., Долгун Я.Н. - Иркутск: Изд-во Ир-ГТУ.-2001.-550С

31.Ресурсосбережение при эксплуатации оборудования АК «АЛРОСА»// Махно Д.Е., Шадрин А.И., Новоселецкий А.П., Амбросов В.АУАктуальныс проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состояние и перспективы решения.- Сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф. «Мирный-2001». - 1-9 июля 2001 г. -М.: Издательский дом «Руда и металлы». • 2002.- с. 380-383.

32.Махно Д.Е., Шадрин А.И. Комплексный подход к повышению эффективности использования техники на карьерах Севера/ Труды I Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата. - г. Якутск, 16-20 июля 2002 г. - ч. V. - Якутск: Изд-во ИФТПС. - 2002. - с. 164-168.

33.Шадрин А.И. Обоснование ремонтного фонда горного предприятия /Изв. вузов. Горн. журн. - № 1. - 2003. - с. 67-72.

34.Шадрин А.И. Оценка уровня подсистемы обеспечения качества эксплуатации оборудования карьеров Севера. - Иркутск: Вестник ИрГТУ. -№1(13). - 2003. - с. 6871.

35.Шадрин А.И., Храмовских В.А.. Оценка живучести узлов металлоконструкций карьерных экскаваторов в условиях холодного климата. - М.: Горные машины и автоматика. -№10. - 2003-с. 34-38.

36.Шадрин А.И. Управление качеством функционирования горного оборудования предприятий, работающих в условиях холодного климата // «Проблемы освоения -минеральной базы Восточной Сибири»: Сб. науч. труд. - Вып. 4. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ.-2004.-с. 231-240.

04- 1 5952

Формат 60x84 1/16. Бумага типографская. Печать офсетная. Усл. печ. л. 30. УЧ.-ИЗД.Л. 2,0. Тираж /00 экз. 3ак.332.

ИД №06506 от 26.112001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

ВВЕДЕНИЕ

1 .НАДЕЖНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ НА КАРЬЕРАХ СЕВЕРА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 .Анализ эффективности эксплуатации горного оборудования

1.2.Состояние ремонтного производства горных предприятий

1.3.Формирование требований к технической эксплуатации карьерного оборудования

1.4.Состояние изученности вопроса

1.5.Постановка цели и задач исследования. Алгоритм достижения цели

Выводы разд.

2.ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ И ОПТИМИЗАЦИЯ СРОКА СЛУЖБЫ МАШИН

2.1 .Методика исследования

2.2.Эксплуатационная надежность горного оборудования

2.3.Влияние погодно-климатических факторов

2.4. Динамика эксплуатационных показателей оборудования

2.5. Выбор критерия оценки рационального срока службы машин в условиях холодного климата

2.6. Динамический критерий оценки рационального срока службы машин для условий холодного климата

2.7. Оценка рационального срока службы машин и оборудования в условиях холодного климата

2.8. Исследование динамического критерия оценки рационального срока службы машин

Выводы разд.

3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ МАШИН

3.1. Диагностика технического состояния горных машин и оборудования

3.2. Предельные состояния и закономерности расходования ресурса деталей и узлов машин

3.3. Прогнозирование остаточного ресурса сборочных единиц по оптимальной наработке до первого контроля

3.4. Прогнозирование остаточного ресурса узлов металлоконструкций карьерных экскаваторов

Выводы разд.

4. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕГЛАМЕНТА РЕМОНТА

4.1.Анализ существующих методов управления техническим состоянием машин

4.2.Моделирование процесса ремонтного обслуживания

4.3.Алгоритм оптимизации регламента ремонта

4.4.Методика обоснования ремонтного фонда - 131 Выводы разд. 4

5. ОБОСНОВАНИЕ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

5.1. Анализ состояния ремонтного производства горных предприятий

5.2. Законодательное и нормативно-методическое обеспечение ремонтной деятельности

5.3. Обоснование целесообразности восстановления деталей и объема оборотного фонда сборочных единиц

5.4. Методика оптимизации структуры и размещения ремонтных производств горных предприятий

Выводы разд.

6. УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ. АНАЛИЗ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

6.1. Анализ существующих систем управления технической эксплуатацией горного оборудования

6.2. Общая структура и основные функции системы управ- ления технической эксплуатацией горного оборудования

6.3.Методика оценки уровня системы управления технической эксплуатацией оборудования карьеров

6.4. Анализ достижения цели исследования. Экономическая эффективность результатов исследования

Выводы разд.

Горнодобывающая промышленность является базой для развития основных отраслей экономики - металлургии, машиностроения, энергетики, строительных материалов, химической промышленности и служит поставщиком сырья для многих других отраслей промышленности. Сибирь и Крайний Север обеспечивают потребность России: в алмазах - 100%; нефти, газе и угле - до 90%; меди и стратегическом сырье - более 80%; золоте - более 70%.

Технический уровень технологических процессов открытых и подземных разработок определяется уровнем механизации этих процессов и качеством эксплуатации горного и транспортного оборудования. В настоящее время на горных предприятиях используют выемочно-погрузочное и транспортное оборудование отечественного и зарубежного производства, причем наряду с оборудованием средней и малой мощности применяют мощное и сверхмощное оборудование. Количественный рост парка оборудования сопровождается качественным его изменением за счет увеличения единичной мощности, производительности выемочных комплексов и экскаваторов, грузоподъемности транспортных средств, создания более безопасного, надежного и экономичного оборудования с повышенной комфортностью для обслуживающего персонала и удобством в управлении. Однако доля машинного парка страны в исполнении XJ1 чрезвычайно низка и составляет на транспорте - 4-5%, в горнодобывающей промышленности - 2-3%, в строительстве - 1-2%.

Рост единичной мощности оборудования обуславливает повышение требований к его работоспособности и использованию во времени. Вместе с тем опыт эксплуатации оборудования на горных предприятиях показывает, что используют его неэффективно. Коэффициент использования календарного времени карьерных экскаваторов по-прежнему не превышает 0,55-0,6. Ресурс узлов и агрегатов, восстановленных в условиях ремонтной базы горного предприятия, сокращается до 2 раз по сравнению с ресурсом фирменных узлов. Значительное снижение уровня эксплуатационной надежности карьерного оборудования после длительной его эксплуатации, особенно в условиях холодного климата, вызывает дополнительные издержки на содержание машин. Простои оборудования из-за низкого уровня организации горных работ, несовершенства системы технического обслуживания и ремонта (ТОР), и других факторов привносят чрезмерно высокие затраты на себестоимость добычи по статье «Содержание оборудования». В связи с этим научное обоснование вопросов технической эксплуатации горного оборудования находится в поле повышенного внимания исследователей и эксплуатантов горной техники.

Под эксплуатацией понимают совокупность всех фаз существования машины с момента взятия её на балансовый учёт и до списания. Эксплуатация горных машин и оборудования является одной из важнейших компонент технологического процесса добычи полезного ископаемого, определяющей эффективность горного производства. Эксплуатация включает в себя использование по назначению, техническое обслуживание, ремонт, транспортирование, технологические, организационные и другие простои, хранение.

Техническая эксплуатация есть составная часть процесса эксплуатации машин и оборудования, включающая комплекс мероприятий по управлению их техническим состоянием: монтаж, демонтаж, техническое обслуживание, ремонт. Под ремонтом понимают работы по поддержанию и восстановлению ресурса узлов и деталей машин как на месте их установки (полевой ремонт), так и в условиях ремонтного предприятия - цеха, мастерской, завода (заводской ремонт). Поскольку ремонт производится агрегатно-узловым методом, а снимаемые сборочные единицы проходят восстановление на предприятиях ремонтной базы, то в техническую эксплуатацию машин входит также и восстановление ресурса сборочных единиц в цехах ремонтной базы. Важным вопросом технической эксплуатации является срок службы или ресурс до списания машины, определяющий затраты на восстановление её ресурса и, тем самым, эффективность эксплуатации. Мероприятия по технической эксплуатации проводятся во всех фазах эксплуатации машин.

В условиях рыночной экономики основными требованиями, предъявляемыми к эксплуатации горных машин, являются гарантированное выполнение производственного задания с минимальными издержками на содержание техники. Однако существующие технологии технической эксплуатации горного оборудования не обеспечивают выполнение предъявляемых требований. Следовательно, научное обоснование параметров технической эксплуатации карьерного оборудования в условиях холодного климата является актуальным.

Цель работы заключается в научном обосновании комплекса технико-экономических мероприятий и нормативной документации по управлению технической эксплуатацией горных машин и оборудования, обеспечивающих гарантированное выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание техники.

Основная идея работы состоит в синтезе технико-экономических характеристик процесса технической эксплуатации горных машин и оборудования на основе моделирования показателей эксплуатации в зависимости от срока эксплуатации, уровня и режима нагрузки основных деталей машин, по-годно-климатических факторов, сроков ремонта узлов и агрегатов машин, ремонтного фонда, структуры, мощности и размещения ремонтного производства, что обеспечивает гарантированное выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание машин.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1 .Обоснование динамического критерия суммарных затрат на эксплуатацию, позволяющего оценивать рациональный срок службы, определять рациональную стратегию капитального ремонта и минимизировать расходы на содержание машин и оборудования.

2.Методики прогнозирования остаточного ресурса деталей и узлов карьерных экскаваторов по количеству циклов экскавации, основанные на зависимости скорости роста усталостной трещины в основных узлах металлоконструкций от материала, нагрузки и температуры рабочей среды, а также на графике износа узлов и деталей, соответствующем минимальным удельным затратам на восстановление ресурса.

3.Методика оптимизации регламента ремонта машин и оборудования по техническому состоянию, обеспечивающего выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание техники.

4.Методика обоснования ремонтного фонда на основе интегральной оценки частных показателей, учитывающих технический уровень ремонтного производства, эффективность использования ремонтных ресурсов, а также интенсивность использования, степень износа и условия эксплуатации машин и оборудования.

5.Методика обоснования мощности, структуры и размещения ремонтного производства по критерию суммарных затрат на ремонт в полевых условиях и дохода от восстановления ресурса сборочных единиц на основе централизации, специализации и кооперации ремонтных работ с использованием метода динамического программирования.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на системном анализе процесса технической эксплуатации, использовании аппарата математической статистики, теории вероятностей, теории надежности, фундаментальных положений теории разрушения конструкционных материалов, математического моделирования, информационных технологий, математического аппарата исследования операций при проведении экспериментальных и теоретических исследований эксплуатационной надежности и эффективности эксплуатации горных машин и оборудования. Сравнительная оценка результатов теоретических исследований и практики эксплуатации техники подтвердила их сходимость с доверительной вероятностью не ниже 0,9.

Научная новизна результатов исследований заключается:

- в установлении закономерностей влияния погодно-климатических и горно-геологических факторов, длительности эксплуатации на уровень эксплуатационной надежности горного оборудования и его элементов, в создании банка данных по эксплуатации машин;

- в совершенствовании динамического критерия суммарных затрат для оценки эффективного срока эксплуатации горных машин и оборудования, дополнительно учитывающего динамику выработки, капитальных затрат на замену, накладных текущих расходов, расходов на капитальный ремонт и ликвидационную стоимость;

- в разработке метода прогнозирования остаточного ресурса узлов металлоконструкций горных машин по количеству циклов экскавации в условиях холодного климата на основе результатов диагностического контроля и зависимости скорости развития усталостной трещины от механических характеристик материала, величины дефекта, структуры нагрузки и температуры рабочей среды;

- в разработке метода прогнозирования остаточного ресурса узлов карьерного оборудования по графику их износа, соответствующему минимальным удельным затратам на восстановление ресурса;

- в разработке математической модели процесса технической эксплуатации горных машин с учетом технического состояния и закономерностей расходования ресурса сборочных единиц, позволяющей оптимизировать регламент ремонта;

- в разработке показателей технической эксплуатации машин и оборудования для обоснования ремонтного фонда методом интегральной оценки;

- в разработке метода обоснования мощности, структуры и размещения ремонтной базы горного предприятия по критерию суммарных затрат на восстановление ресурса сборочных единиц, определяемых с учетом кругооборотного эффекта затрат, этапов развития горного предприятия, на основе централизации, специализации и кооперации ремонта с использованием метода динамического программирования. Практическое значение работы заключается в разработке:

- компьютерной программы «Срок службы», позволяющей на основе динамического критерия суммарных затрат на эксплуатацию машин устанавливать эффективный срок службы и рациональную стратегию восстановления ресурса горного оборудования в условиях холодного климата, что может служить базой для разработки эффективной амортизационной политики, своевременной замены изношенного оборудования и снижения затрат на содержание техники;

- методики оценки живучести базовых узлов металлоконструкций горного оборудования в условиях холодного климата, позволяющей контролировать их остаточный ресурс по количеству циклов экскавации и предотвращать критичные отказы, повысить эксплуатационную надежность оборудования, особенно при низких температурах, и уменьшить расходы на содержание техники;

- методики прогнозирования остаточного ресурса узлов и деталей карьерного оборудования, основанной на графике износа узлов и деталей, соответствующем минимальной сумме удельных затрат на плановый и неплановый ремонт, что позволяет уменьшить издержки на содержание машин;

- компьютерной программы «Регламент ремонта», позволяющей с учетом технического состояния выбирать регламент ремонта карьерного оборудования, реализация которого обеспечивает необходимый уровень эксплуатационной надежности, минимальный расход материально-технических ресурсов, выполнение технологической нагрузки и норматива расходов по статье «Содержание машин и оборудования»;

- методики обоснования ремонтного фонда на основе интегральной оценки частных показателей, создающей стимулы к экономии ремонтных ресурсов, повышению эффективности ремонтов, модернизации и своевременному восстановлению ресурса оборудования;

- методики обоснования мощности, структуры и размещения ремонтной базы горного предприятия на основе централизации, специализации и кооперации ремонта, обеспечивающей минимальные расходы на восстановление ресурса сборочных единиц и содержание горного оборудования.

Реализация результатов работы. Пакет технологических карт ремонта горного оборудования (38 наименований) и нормы расхода запасных частей и материалов приняты к использованию в АК «АЛРОСА». Проекты Положения о 111 IP оборудования АК «АЛРОСА» и Положения о ремонтном фонде приняты к реализации в рамках разрабатываемой Единой интегрированной системы управления Компании. Рациональные сроки службы основного горного и обогатительного оборудования, используемого Компанией, служат основой для разработки её эффективной амортизационной политики. Методика расчета структуры, мощности и размещения ремонтной базы горного предприятия принята к использованию в институте «Востсибгипро-шахт» при разработке проектов новых и реконструкции существующих горных предприятий. Основные результаты диссертационной работы, изложенные в учебном пособии «Эксплуатация горных машин и оборудования» (авторы Д.Е. Махно, Н.Н. Страбыкин, С.С. Леоненко, А.И. Шадрин, Я.Н. Дол-гун), используются в учебном процессе Иркутского государственного технического университета при подготовке инженеров горного профиля.

Апробация работы. Работа и её основные положения докладывались и обсуждались на Всесоюзной Межвузовской конференции «Механизация открытых горных и земляных работ» (Москва, 1972 г.), на Международном симпозиуме по динамике тяжелых машин горной и металлургической промышленности (г. Донецк, 1974 г.), на конференции «Совершенствование техники и технологии разработки месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири» (г. Иркутск, 1980 г.), на Всесоюзном семинаре «Опыт использования основного технологического оборудования» (г. Мирный, 1987 г.), на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состояние и перспективы решения» (г. Мирный, 2001 г.), на I Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата (г. Якутск, 2002 г.), на Учебно-методической комиссии УМО высшего и среднего специального образования РФ (г. Иркутск, 2003 г.), на научно-технических конференциях «Чтения памяти А.А. Игошина» (г. Иркутск, 1999-2003 гг.), на научном симпозиуме «Неделя горняка-2004» (г. Москва, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 36 научных работ, в том числе 3 монографии, 1 учебное пособие, 1 брошюра и 31 статья, среди которых 12 - опубликовано в центральных изданиях, сделано 8 - докладов на международных симпозиумах и конференциях, получено 3 авторских свидетельства на изобретение.

Личный вклад автора. При непосредственном участии автора выполнен комплекс работ по наблюдениям за эксплуатацией карьерного оборудования в условиях холодного климата, по сбору и первичной обработке исходной информации. Создан банк данных о работе карьерных экскаваторов, позволивший автору выполнить экспериментальные и теоретические исследования эксплуатационной надежности оборудования. Непосредственно автором поставлена цель диссертационной работы и разработана концепция её достижения. На всех этапах работы все теоретические исследования выполнялись лично автором. Автору принадлежит разработка экономико-математических моделей оптимизации срока службы, методик оптимизации регламента ремонта, оценки живучести базовых узлов металлоконструкций экскаватора, оценки остаточного ресурса сборочных единиц, обоснования ремонтного фонда, обоснования структуры, мощности и территориального размещения ремонтной базы в рамках централизации и специализации ремонтных работ, функциональной структуры подсистемы «Автоматизированное рабочее место механика». С его участием проводилась реализация результатов теоретических исследований и разработка инженерных решений, имеющих практическую значимость. Все результаты диссертационной работы, перечисленные в её заключении, получены лично автором.

Автор выражает глубокую благодарность Заслуженному работнику высшей школы, д-ру техн. наук, профессору Махно Д.Е. за научные консультации и помощь в формировании идеи работы и структурно-логическом её оформлении. Особая признательность - коллективу кафедры горных машин и рудничного транспорта ИрГТУ, Главному механику АК «АЛРОСА» Новоселецкому А.П., специалистам и рабочему персоналу ремонтных служб подразделений Компании за действенную помощь в организации наблюдения за работой машин и проведении экспериментальных исследований.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложения. Содержит 264 страницы машинописного текста, включая 32 рисунка, 22 таблицы и библиографический список литературы из 226 наименований.

Выводы разд. 6:

1. Существующие автоматизированные системы управления горных предприятий не обеспечивают выполнение к процессу технической эксплуатации, обоснованных целью настоящей работы.

2. Предложена функциональная структура подсистемы управления технической эксплуатацией оборудования горного предприятия, включающая в себя справочно-информационный, программный и управляющий блоки, обеспечивающие выполнение комплекса разработанных научно-обоснованных требований по оптимизации срока службы, прогнозированию остаточного ресурса деталей и сборочных единиц, оптимизации регламента ремонта оборудования, оптимизации структуры, мощности и размещения ремонтной базы горного предприятия.

3. Предложена методика оценки уровня системы управления технической эксплуатацией оборудования карьеров.

4. Внедряются в АК «АЛРОСА» Технологические карты ремонта машин (38 наименований), Типовые проекты организации ремонтных работ и Нормы расхода запасных частей и материалов для ремонта горного оборудования.

5. Приняты к использованию в АК «АЛРОСА» проекты Положения о ППР оборудования АК «АЛРОСА» и Положения о ремонтном фонде. Концепция Автоматизированного рабочего места механика (АРМ-механик) рассматривается для реализации в рамках разрабатываемой Единой интегрированной системы управления АК «АЛРОСА». Рациональные сроки службы используемых наименований горного оборудования служат основой для разработки эффективной амортизационной политики Компании.

6. Принята институтом «Востсибгипрошахт» методика расчета структуры, мощности и размещения ремонтной базы для использования при разработке проектов новых и реконструкции существующих горных предприятий.

7. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ИрГТУ при подготовке инженеров горного профиля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложено научное обоснование технических и экономических решений, внедрение которых повышает качество технической эксплуатации горной техники, особенно в условиях холодного климата, и вносит значительный вклад в развитие экономики и повышение экономической безопасности страны.

Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1.Выполнены исследования эксплуатационной надежности карьерного оборудования в условиях холодного климата, которые показали зависимость уровня надежности от горно-геологических и погодно-климатических факторов. В зимние месяцы параметр потока отказов и удельная продолжительность неплановых ремонтов экскаваторов увеличиваются в 1,5 раза, узлов механической части экскаваторов - в 4,8 раза, количество отказов узлов электрооборудования уменьшается в 1,5 раза. Среди погодно-климатических факторов наибольшая связь уровня надежности выявлена со среднемини-мальной температурой, средней амплитудой суточных колебаний температуры и относительной влажностью воздуха. Создан банк данных по эксплуатации карьерных экскаваторов.

2.Разработан модифицированный динамический критерий затрат на эксплуатацию карьерного оборудования в течение жизненного цикла в условиях холодного климата, учитывающий динамику показателей эксплуатации в течение длительного срока эксплуатации. Рациональный срок службы оборудования, определяемый по минимальному значению динамического критерия суммарных затрат на эксплуатацию карьерного оборудования в уеловиях холодного климата снижается на 10-К30 процентов по сравнению с нормативным и ограничивается двумя ремонтными циклами с одним капитальным ремонтом.

3.Разработан новый подход к оценке живучести базовых узлов металлоконструкций карьерного оборудования в условиях холодного климата с учетом физико-механических свойств конструкционного материала, начальной длины трещины, температуры воздуха, структуры и уровня нагрузки в прогнозируемом периоде, что необходимо учитывать при назначении срока контроля технического состояния узлов и разработке регламента ремонта машин. Предложена методика оценки остаточного ресурса сборочных единиц оборудования по графику износа, соответствующему минимальной сумме затрат на плановый и неплановый ремонт, установленной по экономико-математической модели восстановления ресурса.

4.Разработана методика оптимизации регламента ремонта машин с использованием математической модели их технической эксплуатации, устанавливающей продолжительность простоев и стоимость ремонтов с учетом априорной информации об исходном техническом состоянии, степени использования ресурса и законах распределения ресурса деталей и узлов. Выбор рационального регламента ремонта производится из их эффективной совокупности, в которой каждый из регламентов обеспечивает выполнение планируемой технологической нагрузки с минимальными затратами на содержание техники.

5.Предложена методика обоснования ремонтного фонда горного предприятия на основе интегральной оценки частных показателей технического уровня ремонтного производства, результатов использования фонда, интенсивности использования, степени износа и условий эксплуатации машин и оборудования. Она создает предпосылки к экономии РФ и повышению эффективности ремонтов, стимулирует модернизацию, своевременное восстановление и обновление оборудования, что снижает объем работ, проводимых за счет ремонтного фонда.

6.Разработана методика обоснования мощности, структуры и размещения ремонтного производства по критерию суммарного дохода от восстановления ресурса сборочных единиц на основе централизации, специализации и кооперации ремонтных работ, что обеспечивает минимальные расходы горного предприятия на содержание оборудования.

7.Предложена подсистема управления технической эксплуатацией оборудования горного предприятия, включающая в себя справочно-информаци-онный, программный и управляющий блоки, обеспечивающие выполнение комплекса разработанных научно-обоснованных требований по оптимизации срока службы, прогнозированию остаточного ресурса деталей и сборочных единиц, оптимизации регламента ремонта оборудования, оптимизации структуры, мощности и размещения ремонтной базы горного предприятия.

8.Внедряются в АК «АЛРОСА» Технологические карты ремонта машин (38 наименований), Типовые проекты организации ремонтных работ и Нормы расхода запасных частей и материалов для ремонта горного оборудования.

9.Приняты к использованию в АК «АЛРОСА» проекты Положения о ППР оборудования АК «АЛРОСА» и Положения о ремонтном фонде. Концепция Автоматизированного рабочего места механика (АРМ-механик) рассматривается для реализации в рамках разрабатываемой Единой интегрированной системы управления АК «АЛРОСА». Рациональные сроки службы используемых наименований горного оборудования служат основой для разработки эффективной амортизационной политики Компании.

10.Принята институтом «Востсибгипрошахт» методика расчета структуры, мощности и размещения ремонтной базы для использования при разработке проектов новых и реконструкции существующих горных предприятий.

11 .Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ИрГТУ при подготовке инженеров горного профиля. Основы подсистемы управления техническим состоянием машин изложены в изданном учебном пособии «Эксплуатация горных машин и оборудования» (2001 г.).

1. Колегаев Р.Н. Определение наивыгоднейших сроков службы машин. М.: Экономиздат, 1963. - 84 с.

2. Шор Я.Б. Прикладные вопросы теории надежности // Материалы лекций, прочитанных на семинаре по надежности и прогрессивным методам контроля качества продукции в политехническом музее, вып. VII. -М.: Знание, 1966. 36 с.

3. Матанцев В.И., Парунакян В.Э., Белоусов В.Ф. Механизация вспомогательных и ремонтных работ на карьерах М.: Недра, 1966. - 80 с.

4. Колегаев Р.Н. Определение оптимальной долговечности технических систем. (Библиотека инженера по надежности). М.: Сов. Радио, 1967.-43 с.

5. Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений. М.: Госплан СССР, Госстрой СССР, АН СССР, 1969.-36 с.

6. Платонов Г.Н. К вопросу определения необходимости и оптимальной периодичности профилактических ремонтов // Надежность и контроль качества. 1971. - № 2. - с.35-40.

7. Рахутин Г.С. Научные основы технического обслуживания. Вып. I, II и III. М.: Знание, 1971. - 78 с.

8. Повышение надежности рабочего оборудования экскаваторов ЭКГ-8 / Казаков В.Н., Константинов И.П., Махно Д.Е., Шагимарданов P.M., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г.//Тр. Иркутского политехи, инст-та, вып.57. Серия горного дела. Иркутск, 1971. - с. 252-255.

9. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Влияние зимних условий эксплуатации рабочего оборудования экскаваторов// Сб. «Добыча угля открытым способом», 1971. №8 (68). - М.: ЦНИЭИУголь. - с. 19.

10. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок. М.: Энергия,1971.-320 с.

11. Надежность карьерных экскаваторов, работающих в суровых климатических условиях / Махно Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г., Ша-гимарданов P.M., Буров В.Г., Смирнов Ю.В., Шерстнёв В.В., Константинов И.П. М.: Цветметинформация, 1971.- 69 с. - ДСП.

12. Солдатов В.А. Анализ вариантов ремонтного обслуживания машин с учетом рассеивания сроков службы деталей и узлов // Надежность и долговечность машин и оборудования. М.: Изд-во Стандартов,1972.-с. 219-230.

13. Катанов Б.А., Жук Д.Н., Душников В.П., Лешков В.Д. Оценка показателей надежности экскаваторов //Сб. науч.труд. Кузбас. Политех. Инст-та. 1972. - № 46. - с.250-253.

14. Богомолов М.С., Захваткин Б.В. Методика обоснования сроков ремонта горного оборудования // Горный журнал. 1972. - № 7. - с. 6061.

15. Ганицкий В.И., Черникова Е.И. Принципы оптимального планирования ремонтов горного оборудования // Проблемы управления горными предприятиями будущего. М.: Недра, 1972. - с. 108-111.

16. Кох П.И. Надежность горных машин при низких температурах. М.: Недра, 1972.- 194 с.

17. Оводенко Б.К. Горные работы на карьерах Заполярья. JL: Наука, 1972.- 135 с.

18. Махно Д.Е., Шадрин А.И. Повышение надежности карьерных экскаваторов, работающих в условиях Севера // Материалы Всесоюзн. межвуз. конф. «Механизация открытых горных и земляных работ». — М.: 1972.-с. 175-179.

19. Положение о ППР и эксплуатации оборудования предприятий строительных материалов. М.: Изд-во по строительству и архитектуре,1972. т 287 с.

20. Титиевский Е.М., Путятин Б.К.,Федюнин И.Г. Рациональная структура ремонтного цикла карьерных экскаваторов // Горный журнал. —1973. -№3.-с. 50-53.

21. Астахов А.С. Динамические методы оценки эффективности горного производства. М.: Недра, 1973. - 272 с.

22. Махно Д.Е., Шадрин А.И. Работа экскаваторов в условиях низких отрицательных температур// Сб. «Разработка месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири», разд. III. Тр. Иркутского политехи. инст-та. - Иркутск: Изд-во ИЛИ, 1973. - с. 60-65.

23. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Нормирование расхода и планирование замен экскаваторных канатов. М.: Сб. «Добыча угля открытым способом», № 9(93), 1973. - с. 18-19.

24. Махутов Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. М.: Машиностроение, 1973. - 201 с.

25. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 1984. - 127 с.

26. Саблин Г.И. Область эффективного использования экскаваторов ЭКГ-8И в сложных горногеологических условиях // Теория и практика работы карьеров Заполярья. Апатиты, 1974. - 241 с.

27. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Анисимов А.И. Нормирование расхода и планирование замен экскаваторных канатов / Информационный листок № 51-74. ЦНТИ. - Иркутск, 1974. - 3 с.

28. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Анисимов А.И. Станок для механизированной разделки и навески экскаваторных канатов //Информационный листок № 67-74. ЦНТИ. - Иркутск, 1974. - 4 с.

29. Голубев В.А., Троп А.Е. Надежность горного оборудования и эффективность его использования. М.: Недра, 1974. - 80 с.

30. Домбровский Н.Г., Новиков Б.А. Определение потребительских качеств мощных одноковшовых экскаваторов с целью корректировки амортизационного периода // Изв.вузов. Горнный журнал. 1974. -№ 3. - с. 110-113.

31. Козлов B.C. Исследование и установление рациональных режимов технического обслуживания роторных комплексов (( Автореф.дис. . .канд.техн.наук. М.: /Фонды МГИ, 1974. - 22 с.

32. Мельников Н.Н., Павлович Т.В. Влияние температурного фактора на качество изготовления и эксплуатацию экскаваторов // Уголь. 1974. -№3.-с. 30-32.

33. Бокс Дж. Анализ временных рядов. Прогноз и управление.- вып. 1.-М.: Мир, 1974.- 406 с.

34. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Повышение надежности экскаваторов организацией рациональной системы технического обслуживания и ремонта// Изв. вузов. Горный журнал., № 10, 1974. с. 109-111.

35. Надежность мощных карьерных экскаваторов в условиях сурового климата// Махно Д.Е., Шадрин А.И., Шерстнёв В.В., Мороз П.К./Сб. «Механизация и электрификация горных работ», ч. I. Тр. Иркутского политехи, инст-та.- Иркутск: Изд-во ИЛИ, 1974. - с. 94-102.

36. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения.-М.: Наука, 1974. -640 с.

37. Шадрин А.И., Махно Д.Е. Поддержание оптимального уровня надежности экскаваторов в условиях эксплуатации// Сб. Механизация открытых горных работ. Материалы научно-техн. конф. 28.04.3.05.1974 г. Иркутск: Изд-во ИЛИ, 1974. - с. 138-142.

38. Чернегов Ю.А., Бондарев И.В., Редкозубов С.А. Определение экономически целесообразных сроков службы карьерных механических лопат // Горный журнал. 1974. - № 5. - с. 44-46.

39. Вигли Д.А. Механические свойства материалов при низких температурах. М.: Изд-во Мир, 1974. - 375 с.

40. Беляков Ю.И., Владимиров В.М. Совершенствование экскаваторных работ на карьерах. М.: Недра, 1974. - 303 с.

41. Махно Д.Е., Шадрин А.И. Поддержание оптимальной надежности карьерного оборудования в эксплуатации // Сб. «Автоматизированные системы управления горным производством. Иркутск: Изд-во ИЛИ, 1975.-с. 111-116.

42. Карепов Р.С., Галиев Ж.К. Определение сроков замены угледобывающего оборудования с помощью графического метода динамического программирования // Изв.вузов. Горный журнал. 1975. - № 6. -с. 43-48.

43. Методика. Определение экономического ущерба от отказов / ВНИ-ИС. Изд-во Стандартов, 1975. - 9 с.

44. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -541 с.

45. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г. Влияние климатических факторов на надежность карьерных экскаваторов // Сб. «Вопросы вентиляции, борьбы с производственной пылью и безопасности труда», вып. 2. Иркутск: Изд-во ИЛИ, 1975. - с. 103-106.

46. Никифоровский B.C. Некоторые вопросы откольного разрушения в хрупких телах с применением в задачах механики горных пород // Автореф. дис. на соиск. уч. ст. докт. физ.-мат. наук.-Новосибирск: 1975.-30 с.

47. Иванова B.C., Терентьева В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 455 с.

48. Хромой М.Р. Об оптимальном профилактическом обслуживании роторных вскрышных комплексов КМА // Горный журнал. 1975. - № 2.-с. 43-45.

49. Солод Г.И., Морозов В.И., Проворотов В.И. Погрешность оценки расходования ресурса выемочных машин, обусловленная квантованием контролируемого параметра по уровню// Изв.вузов. Горный журнал. -1976. -№ 1.-е. 78-81.

50. Fatigue Crack Growth Under Spectrum Loads, ASTM STP. 595, American Society for Testing and Materials, 1976. 339 p.

51. Махно Д.Е., Шадрин А.И. Надежность карьерных экскаваторов и станков шарошечного бурения в условиях Севера. М.: Недра, 1976.- 166 с.

52. Оберт Л. Хрупкое разрушение горных пород // Разрушение, т. 7, ч. 1 .М.: Мир, 1976.- с. 59-128.

53. Певзнер Л.Д. Примеры и упражнения по теории надежности. М.: Изд-во МГИ, 1976. - 130 с.

54. Савин Г.Н., Тульчий В.И. Справочник по концентрации напряжений.- Киев: Вища школа, 1976. 412 с.

55. Оводенко Б.К., Талалаев С.М. Расчет производительности горного оборудования методом многофакторного анализа // Экономико-математические методы в управлении горным производством. Апатиты, 1977.-е. 50-59.

56. Баранов Д.А. Сроки амортизации и обновления основных производственных фондов. М.: Наука, 1977. - 220 с.

57. Махно Д.Е., Шадрин А.И. Влияние величины межремонтной наработки на уровень надежности карьерных экскаваторов // Изв. вузов. Горный журнал. 1977. - № 9. - с. 99-101.

58. Методика по определению экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений/ Вааг Л.А., Зайцев Б.Ф., Пузанов B.C. и др. М.: ГКНТ, 1977.-45 с.

59. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977.-304 с.

60. Чернегов Ю.А. Экономические методы управления в горной промышленности. М.: Недра, 1977. - 295 с.

61. Горбунов И.В. Исследование и повышение эксплуатационной технологичности одноковшовых карьерных экскаваторов // Автореф.дисс. . канд.техн.наук / МГИ. М.: Изд-во МГИ, 1978. - 14 с.

62. Кох П.И. Надежность механического оборудования карьеров. М.: Недра, 1978.- 189 с.

63. Астахов А.С., Онуфриев Л.Н. Фондоотдача в горнодобывающей промышленности. М.: недра, 1978. - 232 с.

64. Шадрин А.И. Исследование надежности и оптимизация параметров технического обслуживания и ремонта карьерных экскаваторов: Дис. канд. техн. наук: 05.05.06. Иркутск, 1978. - 151 с.

65. Подэрни Р.Ю. Горные машины и автоматизированные комплексы для открытых работ. М.: Недра, 1979. - 615 с.

66. Мельников Н.Н., Сатовский Б.И. Опыт и перспективы внедрения мощных карьерных гидравлических экскаваторов // Горный журнал. 1979. -№6.-с. 48-51.

67. Методика определения экономической эффективности использования в угольной промышленности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений/ ЦНИИ экономики и НТИ угольной промышленности. М.: ЦНИИЭИУголь, 1979. - 120 с.

68. Серов А.В. Управление эффективностью и качеством работы машин в условиях эксплуатации. М.: Изд-во Стандартов, 1979. - 147 с.

69. Солод Г.И., Кусаинов К., Морозов В.И. Автоматизированная система управления ремонтом горного оборудования. М.: Недра, 1979. - 167 с.

70. Смирнов Н.Н., Ицкович А.А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: Транспорт, 1980. - 232 с.

71. Солод Г.И., Махно Д.Е., Горбунов И.В. Планирование трудоемкости ремонта экскаваторов по конечному результату их работы // Изв. вузов. Горный журнал. 1980. - № 8. - с. 83-84.

72. Томаков П.И. Интенсификация использования оборудования на карьерах. М.: Недра, 1980. - 219 с.

73. Васильев М.В. Модернизация оборудования один из путей технического прогресса горнорудного производства // Горный журнал. — 1980. -№ 5.-с. 3-6.

74. Красовский А.Я. Хрупкость металлов при низких температурах. -Киев: Наукова думка, 1980. 340 с.

75. Кулешов А.А. Мощные экскаваторо-автомобильные комплексы карьеров. М.: Недра, 1980. - 317 с.

76. Никешин Б.С., Старостин Е.И., Маслов М.В. О сроках назначения капитальных ремонтов экскаваторов // Уголь. 1980. - № 3. - с. 3536.

77. Устройство автоматического регулирования процесса черпания САРПЧ-12,5 / Паспорт, АЯР 3.222.008 ПС // Научно-производственное объединение «Сибцветавтоматика». Красноярск, 1981.- 18 с.

78. Каменецкий JI.E. Эффективность основных фондов в горной промышленности. М.: Недра, 1981.-231 с.

79. Кох П.И. Климат и надежность машин. М.: Машиностроение, 1981. - 175 с.

80. Мельников Н.В. Проблемы развития горнодобывающей промышленности и направления технической политики // Уголь. 1981. - № 3. — с. 11-13.

81. Потапов В.Д., Яризов А.Д. Имитационное моделирование производственных процессов в горной промышленности. М.: Высшая школа, 1981.-191 с.

82. Циперфин И.М. Научная организация труда при техническом обслуживании и ремонте карьерных автомобилей. — М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1981, вып. 4. 49 с.

83. Колегаев Р.Н., Орлов П.А., Шелепко В.И. Управление обновлением машинного парка. Киев: Наукова думка, 1981. - 178 с.

84. Положение о планово-предупредительной системе технического обслуживания и ремонта оборудования угольных и сланцевых шахт МУП СССР. М.: Изд. ИГД им. А.А. Скочинского, 1981. - 32 с.

85. Повышение прочности и долговечности горных машин / Докукин А.В., Семенча П.В., Гольдбухт Е.Е., Зиглин Ю.А. М.: Машиностроение, 1982. - 224 с.

86. Иванов В.Н., Скобло Г.И. Некоторые итоги работы экскаваторов большой единичной мощности // Уголь. 1982. - № 2. - с. 24-26.

87. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам / 4-е изд. перер. и доп. М.: Недра, 1982. - 414 с.

88. Морозов В.И., Денисенко Е.В., Воронин Б.В. Организация обслуживания и ремонт горных машин / ч. II. М.: МГИ, 1982. - 56 с.

89. Фадеев Б.В., Петухов С.Б. Повышение эффективности технического обслуживания и ремонтов одноковшовых экскаваторов // Изв. вузов. Горный журнал. 1983. - № 4. - с. 36-37.

90. Медведев А.В. Непараметрические системы адаптации. Новосибирск: Наука, 1983.- 174 с.

91. Методика по определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в цветной металлургии СССР. М.: Минцветмет, 1983. - 44 с.

92. Солод Г.И., Морозов В.И. Эксплуатация и ремонт горного оборудования. М.: МГИ, 1983. - 98 с.

93. А.с. 1002471 СССР, МКИ М. Кл3 Е 02 F 9/00. Устройство для поддержания поворотной платформы при ремонте экскаватора /

94. А.И.Анисимов, И.В.Горбунов, Д.Е.Махно, В.Н.Пруцков, А.И.Шадрин (СССР). Опубл. 07.03.83, Бюл. №9.-3 с.

95. Титиевский Е.М., Щербань И.Е., Бовзо В.А. Интенсификация горнорудной промышленности и проблемы её ремонтного производства //Горный журнал. 1984. - № 8. - с. 3-7.

96. Гимелыпейн Л.Я. Техническое обслуживание и ремонт горного оборудования. М.: Недра, 1984. - 221 с.

97. Беляков Ю.И., Богуславский В.Е., Скачков С.А. Оценка технического уровня одноковшовых карьерных экскаваторов с помощью комплексных показателей // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1985. - № 2. - с. 69-72.

98. Ермолаев С.В., Тюнин В.Д., Щелоков А.А. Оценка экономической эффективности ремонта деталей машин. Магадан: «Колыма», № 45, 1985.-с. 37-38.

99. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник.- М.: Машиностроение, 1985.- 233 с.

100. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Макаров А.П. Надежность и эффективность использования мощных экскаваторов на карьерах Севера. -Магадан: «Колыма», 1985, №5. с. 29-31.

101. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Макаров А.П. Оценка межконтрольной наработки карьерных экскаваторов // Сб. науч. тр. «Механизация очистных и проходческих работ».- Кемерово: Изд-во КузПИ. — с. 135-139.

102. Нурлыбаев М.А. Автоматизированные системы управления технологическими процессами на карьерах.- М.: Недра, 1985. 197 с.

103. Оптимизация парка технологического оборудования на рудниках / Листров О.Ф., Никитин И.П., Панасенко В.Ф. М.; Недра, 1985. -152 с.

104. Положение о планово-предупредительных ремонтах оборудования и транспортных средств на предприятиях Министерства цветной металлургии СССР. М.: Недра, 1985.- 126 с.

105. Назарчик Н.А., Саушкин В.Н., Парылис М.Э. Эффективность применения средств технической диагностики при обслуживании и ремонте технического оборудования. М.:ЦНИЭИ цветной металлургии, вып. 1.- 1986.-67 с.

106. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных систем. М.: Энер-гоатомиздат, 1986.- 480 с.

107. Бельфор В.Е., Горлин A.M., Морозов В.И. Автоматизация управления ремонтом оборудования на горных предприятиях. М., Недра, 1986. - 160 с.

108. Махно Д.Е. Основы управления ресурсом экскаваторов на карьерах Севера: Дис.докт. техн. наук: 05.05.06. Иркутск, 1986. - 476 с.

109. Барг Я.А. Коэффициенты концентрации напряжений для типовых конструктивных элементов деталей машин // Вестник машиностроения. 1987. - № 12.- с. 26-29.

110. Шадрин А.И. Управление ремонтом по фактическому состоянию // Всесоюзный семинар «Опыт использования основного технологического оборудования». Мирный: ЦНИЭИЦветмет, 1987. - с. 81-82.

111. А.с. 1416625 СССР, кл. Е 02 F 9/20. Устройство управления электроприводом одноковшового экскаватора / В.Р.Клименко, Д.Е.Махно, А.И.Шадрин, Е.И.Жученко, И.В.Горбунов, В.С.Бров (СССР). Опубл. 15.08.88, Бюл. №30.-5 с.

112. Богомолов С.Л., Никешин Б.С., Пржежецкий В.В. Принципы управления эксплуатацией и ремонтами больших парков горного оборудования // Уголь, 1988. № 1. - с. 37-41.

113. Натаров М.В. Оптимизация процесса обновления основных фондов в условиях интенсификации. 1988. - 211 с.

114. Седаков Л.В., Морозов В.И., Фандиков В.М. Опыт диагностирования оборудования карьерных экскаваторов в СССР и за рубежом. М.: ЦНИЭИуголь, вып. 4, 1988. - 116 с.

115. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход. Пер. с нем. М.: Радио и связь, 1988. - 392 с.

116. Доронин С.В. Прогнозирование надежности узлов карьерных мехло-пат // Горный журнал. 1988. - №3. - с. 39-40.

117. Доронин С.В. Определение резервов увеличения производительности карьерных экскаваторов // Повышение эффективности открытой угледобычи: Межвуз. Сб. науч. тр./ Кузбас. политех, инст-т.- Кемерово, 1989.- с. 83-87.

118. Доронин С.В. Структура ремонтного цикла экскаваторов для достижения заданного уровня надежности // Изв. вузов. Горный журнал,1989.-№5.- с. 87-90.

119. Методика определения дифференцированных норм расхода запасных частей для технических изделий, эксплуатируемых в районах с холодным климатом. Якутск: Изд-во ИФТПС, 1989. - 55 с.

120. Руденко Ю.Н., Ушаков И.А. Надежность систем энергетики. Новосибирск: Наука, 1989. - 328 с.

121. Нормирование ремонтных работ на карьерах Севера// Шадрин А.И., Пилькевич Д.Г., Макаров А.П., Авлов Д.В.// Сб. «Повышение эффективности разработки месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири».- Иркутск: Изд-во ИЛИ, 1989. с. 86-88.

122. Москвичев В.В., Доронин С.В., Утехин С.А. и др. Анализ отказов механического оборудования и металлоконструкций экскаваторов. — Красноярск: Препринт ВЦ СО АН СССР, 1989. №7. - с. 33.

123. Красовский А.Я., Красико В.Н. Трещиностойкость сталей магистральных трубопроводов. Киев: Наукова Думка, 1990. - 176 с.

124. Оценка и контроль качества эксплуатации оборудования очистных забоев. Повышение эффективности его использования. М.: Минуг-лепром СССР, ИГД им. А.А. Скочинского, 1990.- 46 с.

125. Положение о планово-предупредительном ремонте оборудования открытых горных работ на предприятиях угольной промышленности СССР. Челябинск: НИИОГР, 1990. - 37 с.

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

127. А.с. 1640098 СССР, кл. В 66 С 23/80. Выносная опора подъемно-транспортного средства / Д.Е.Махно, А.П.Макаров, Н.С.Груничев, А.И.Шадрин (СССР). Опубл. 07.04.91, Бюл. № 13. 2 с.

128. Астахов А.С. Экономика разведки, добычи и переработки полезных ископаемых (геоэкономика). М.: Недра, 1991. - 316 с.

129. Повышение долговечности несущих конструкций карьерных автосамосвалов / Мариев П.Л., Бернацкий А.К., Ракицкий А.А. и др. -Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1991. 132 с.

130. Доронин С.В. Анализ потока отказов механического оборудования карьерных экскаваторов // Изв. вузов. Горный журнал. 1991. - №2. -с. 89-93.

131. Махно Д.Е., Шадрин А.И., Эксплуатация и ремонт механических лопат в условиях Севера: Справочное пособие. М.: Недра, 1992. - 127 с.

132. Котельников Б.Д., Червяков С.А. Новые машины и оборудование для горной промышленности // Изв. вузов. Горный журнал, 1993.- № 7-8.-с. 97-102.

133. Краковский Ю.М. Аналитико-имитационное моделирование для проектирования гибких производственных систем. Иркутск: Изд-во Ирк. гос. унив-та, 1993. - 176 с.

134. Техническое обслуживание и ремонт экскаваторов на карьерах Севера. Организация и механизация / Махно Д.Е., Шадрин А.И., Макаров А.П., Мазур В.Д., Груничев Н.С., Авлов Д.В. Иркутск: Изд-во Ирк. гос. унив-та, 1993. - 200 с.

135. Островский М.С. Триботехнические основы обеспечения качества функционирования горных машин. М.: МЕТУ, 1993. - 229 с.

136. Махно Д.Е., Шадрин А.И. Управление надежностью экскаваторов на карьерах Севера / Перспектива развития горнодобывающей промышленности// Сб. докл. Международ, науч. техн. конф. 7-10 февраля 1994 г. Новокузнецк: Изд-во КузПИ, 1994. - с. 170-173.

137. Концепция формирования информационной основы карьера / Паду-ков В.А., Селиванов А.В., Медведев М.Л., Васильев И.И. //Изв. Вузов. Горный журнал., 1994. № 1.-е. 65-66.

138. Медведев С.В., Медведева Н.А. Непараметрические модели в нормировании ресурса крупногабаритных шин // Изв. вузов. Горный журнал, 1995.-№ 7.-с. 99-102.

139. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

140. Шадрин А.И., Краковский Ю.М. Прогнозирование остаточного ресурса и уровня надежности горного оборудования // Изв. вузов. Горный журнал, 1995.- № 3-4.- с. 80-84.

141. Медведев С.В. Моделирование надежности крупногабаритных шин // Каучук и резина, 1995. № 5. - с. 23-26.

142. Новопашин М.Д., Сукнёв С.В., Иванов A.M. Упругопластическое деформирование и предельное состояние элементов конструкций с концентраторами напряжений. Новосибирск: Наука, 1995. - 112 с.

143. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России // Безопасность труда в промышленности, 1996.- № 3.- с.45-51.

144. Григорьев А.И., Денисенко Е.В. Техническое обслуживание и ремонт горной техники // Уголь, 1996. № 3. - с. 24-27.

145. Бирюков А.В., Ташкинов А.С., Кузнецов В.И., Курехин Е.В. К оценке технической производительности экскаваторов с ковшом активного действия // Изв. вузов. Горный журнал, 1996. № 12.-е. 109-112.

146. Махутов Н.А., Алымов В.Т., Бармас В.Ю. Инженерные методы оценки и продления ресурса сложных технических систем по критериям механики разрушения // Заводская лаборатория. 1997. - т. 63. - с. 45-51.

147. Немцов М.В., Трифонов Г.Д. Дефектоскоп для контроля состояния стальных канатов И Уголь, 1997.- № 10. с. 19-21.

148. Петрунин О .Я., Будяев В.П. Опыт работы угледобывающих предприятий Германии // Уголь, 1997,- № 1.- с. 61-65.

149. Рахутин Г.С. Об оптимальной надежности угледобывающих комплексов II Уголь, 1997. № 10. - с. 33-35.

150. Рогов А.Я., Козлов С.В. Проблемы обеспечения эксплуатационной надежности техники в условиях реструктуризации угольной промышленности // Уголь, 1997.- № 2.- с. 31-33.

151. Чермалых А.В., Афанасьев Ю.А., Володарский А.В. Автоматизация процесса наладки электроприводов главных механизмов экскаваторов // Уголь, 1997,- № 1.- с. 39-40.

152. Щадов М.И., Виницкий К.Е., Самородов Ю.П. Основные направления развития карьерных одноковшовых экскаваторов // Уголь, 1997.-№2.-с. 18-22.

153. Глушков В.Г., Брылёв А.В. Диагностика состояния горного оборудования путем анализа механических колебаний // Уголь, 1997.- № 3.-с. 17-21.

154. Денисенко Е.В., Прокопьев Е.В., Якубсон Г.Г. Автоматизированная информационная система энергомеханического обеспечения, ремонтного и машиностроительного производства (АИС «ЭМО-реммаш») // Уголь. 1997. - № 5. - с. 38-39.

155. Махно Д.Е., Нанзад Ц. Эксплуатационная технологичность одноковшовых экскаваторов в условиях Монголии // Изв. вузов. Горный журнал, 1998.- №3-4.- с. 119-121.

156. Сукнёв С.В. Повышение надежности горной техники за счет оптимизации конструктивного исполнения деталей и узлов // Наука и образование, 1998, № 4. - с. 41-45.

157. Ященко A.M., Коваль А.Н., Коваль А.А. Направления обеспечения высокоэффективного и надежного функционирования стационарного оборудования шахт // Уголь, 1998. № 6. - с. 30-37.

158. Глушков В.Г. Организация процесса диагностики технического состояния горного оборудования на угольных разрезах // Уголь, 1998. -№ 2. с. 43-44.

159. Берман А.Ф. Деградация механических систем. Новосибирск: Наука, 1998.-320 с.

160. Доронин С.В. Особенности напряженно-деформированного состояния и проектные расчеты сварных конструкций экскаваторов // Изв. вузов. Горный журнал, 1998. № 11-12. - с. 139-142.

161. Доронин С.В., Медведев С.В. Вероятностно-статистическая оценка и управление надежностью горного оборудования // Изв. вузов. Горный журнал, 1998. № 7-8. - с. 105.

162. Махно Д.Е., Нанзад Ц. Эксплуатационная технологичность одноковшовых экскаваторов в условиях Монголии // Изв. вузов. Гор. журн., 1998.-№3-4.-с. 119-121.

163. Монсини К.Р. Фирма "Катерпиллар» концепция технического обслуживания горных машин // Горный журнал, 1998. - № 11-12. - с. 66-70.

164. Лепихин A.M., Москвичёв В.В., Доронин С.В. Остаточный ресурс потенциально опасных объектов и методы его оценки по критериям механики разрушения // Заводская лаборатория, 1999. № 11.-е. 3438.

165. Бабенко А.Г. Шахтные информационные системы // Изв. вузов. Горн, жур., 1999.-№ 11-12.- с.76-83.

166. Автоматизированный учет материалов на горном предприятии с расчетом и контролем их баланса / Ефремов В.В., Селиванов А.В., Васильев И.И., Трофимов В.Т. // Изв. вузов. Горный журнал, 1999.-№ 1-2.- с. 88-91.

167. Доронин С.В. Численный анализ напряженно-деформированного состояния гусеничной рамы карьерного экскаватора // Изв. вузов. Горный журнал, 2000. № 6.- с.73-78.

168. Бабенко А.Г. Карякин А.Л., Ольховский И.Ф. Программное обеспечение шахтного информационного комплекса «Микон 1Р» // Изв. вузов. Горный журнал, 2000. №1.- с. 83-90.

169. Эффективность использования основных фондов на горных предприятиях Севера // Махно Д.Е., Шадрин А.И., Новоселецкий А.П., Авдеев А.Н., Красноштанов С.Ю. -. Свердловск: Изв. вузов. Горный журнал. 2000. - № 2. - с. 104-106.

170. Шадрин А.И. Управление качеством эксплуатации горнотранспортного оборудования на горных предприятиях Севера. Свердловск: Изв. вузов. Горный журнал., 2000. - № 2. — с. 107-109.

171. Ишков A.M. Математическая ритмология в работоспособности техники на Севере. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2000. - 320 с.

172. Шадрин А.И. Обоснование ремонтного фонда горного предприятия //Изв. вузов. Горный журнал, 2000. № 1.-е. 67-72.

173. Сукнёв С.В. Учет масштабного фактора в расчетах на прочность элементов конструкций с концентраторами напряжений // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. Т. 67. -Якутск: Изд-во ИФТПС, 2001. - № 10. - с. 57-60.

174. Анализ текущего состояния ремонтного производства АК «АЛРО-СА». Отчет о НИР / ЗАО «ЮНИКОН/МС Консультационная группа»; контракт № 122-21280/2000. - М.: Изд-во ЮНИКОН/МС, 2001. -305 с.

175. Эксплуатация горных машин и оборудования: Учебное пособие / Махно Д.Е., Страбыкин Н.Н., Леоненко, С.С., Шадрин А.И., Долгун Я.Н. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2001. - 550 с.

176. Герике Б.Л. Мониторинг технического состояния горного оборудования // Горные машины и автоматика, 2002. № 9. - с. 30-34.

177. Каширских В.Г., Гаврилов П.Д., Медведев А.Е. Устройство автоматической защиты и диагностики электроприводов экскаваторов // Горные машины и автоматика, 2002. № 9. - с. 40-43.

178. Островский М.С., Радкевич Я.М., Тимирязев В.А. Вибромониторинг горных машин // Горные машины и автоматика, 2002. № 5. - с. 2628.

179. Авдеев А.Н. Оптимизация срока службы и восстановления ресурса оборудования на карьерах Севера: Дис. канд. техн. наук: 05.05.06. -Иркутск, 2002. 136 с.

180. Гавришев С.Е., Рахмангулов А.Н., Грязнов М.В. Совершенствование системы автоматизированного управления технологическими процессами горнодобывающего предприятия. Изв. вузов. Горный журнал. - № 6. - 2003. - с. 155-159.

181. Шадрин А.И. Оценка уровня подсистемы обеспечения качества эксплуатации оборудования карьеров Севера. // Вестник ИрГТУ. -№1(13), 2003.-с. 68-71.

182. Шадрин А.И., Храмовских В.А. Оценка живучести элементов металлоконструкций карьерных экскаваторов в условиях холодного климата // Горные машины и автоматика. №10. - 2003 - с. 34-38.

183. Шадрин А.И. Управление качеством функционирования горного оборудования предприятий, работающих в условиях холодного климата // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири. -Сб. науч. труд. Вып. 4. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004.- с. 231-240.

184. Красноштанов С.Ю. Управление техническим состоянием экскаваторов на карьерах Севера: (На примере Удачнинского ГОКа): Дис. канд. техн. наук: 05.05.06. Иркутск, 2004. - 136 с.

185. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

186. MP 159-85. Надежность в технике. Выбор видов распределений случайных величин. Методические рекомендации.

187. ГОСТ 27.410-87. Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность.

188. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

189. ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения.

190. ГОСТ 27.310-95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения.

191. Удельная продолжительность ремонтов узлов экскаваторов ЭКГ-8И Коршуновского ГОКап/п Наименование узла Удельная продолжительность ремонтов узлов и агрегатов экскаватора ЭКГ-8И, ч/ч Коэффициент увеличения простоевгод лето зима лето/ зима зима/ лето

192. Синхронный двигатель 0,0054 0,0070 0,0043 1,65

193. Редуктор хода 0,0052 0,0059 0,0055 1,06

194. Рукоять 0,0051 0,0005 0,0089 16,83

195. Ковш 0,0047 0,0031 0,0060 1,91

196. Двигатель подъема 0,0046 0,0042 0,0053 1,27

197. Низковольт. оборудование 0,0037 0,0039 0,0032 1,21

198. Наладочные работы 0,0028 0,0025 0,0029 1,16

199. Двигатель вращения 0,0027 0,0035 0,0021 1,67

200. Ходовая тележка 0,0024 0,0011 0,0029 2,64

201. Редуктор вращения 0,0021 0,0024 0,0021 1,11

202. Высоковольт. оборудование 0,0020 0,0011 0,0026 2,26

203. Генератор подъема. 0,0018 0,0009 0,0026 2,73

204. Редуктор напора 0,0017 0,0001 0,0030 23,53

205. Седловой подшипник 0,0014 0,0015 0,0011 1,3715 3-х машинный агрегат 0,0012 0,0011 0,0010 1,06

206. Редуктор подъема 0,0012 0,0005 0,0021 4,31

207. Пневмосистема 0,0012 0,0010 0,0016 1,67

208. Двигатель хода 0,0011 0,0012 0,0008 1,48

209. Генератор напора 0,0010 0,0004 0,0014 3,21

210. Стрела 0,0010 0,0008 0,0011 1,41

211. Двигатель напора 0,0008 0,0008 0,0008 1,01

212. Генератор вращения 0,0006 0,0003 0,0008 2,79

213. Двигатель ОДК 0,0006 0,0004 0,0007 1,88

214. Муфта сцепл. ген. группы 0,0004 0,0004 0,0005 1,05

215. Опорно-поворотный узел 0,0002 0,0002 0,0002 1,49

216. Кузов экскаватора 0,0002 0,0002 0,0001 1,91

217. Подвеска стрелы 0,0001 0,0001 0,0002 1,7728 Двуногая стойка 0,0000

218. Экскаваторы ЭКГ-4,6; ЭКГ-5 41810 10,4 17,5 7,1 6-7 (7) 1 4

219. ЭКГ-8И; ЭКГ-10 41810 13,5 17,5 10,9 9 1 5

220. ЭКГ-12,5 41810 13,5 17,5 10,8 9-12(11) 1 6

221. ЭКГ-15 41811 13,5 17,5 10,8 9-12(11) 1 6

222. Драга 250 л 43103 22,7 25 21-28(24)

223. Буровые станки СБШ-250МН 42700 5 5 4,2 4-6 (4) 1 2

224. Погрузчики 9-16 м 41720 10 10 10 9-11(9) 1 6

225. Бульдозер Д-335; Д3-141хл 41816 9,4 6,7 6,7 5-6 (6) 1 3

226. Автокран Q=30-50t 9-12(11) 1 6

227. Автокран Q=75t 9-12(11) 1 6

228. Автогрейдеры ДЗ-98; ДЗ-122 41816 10,4 10 10 9-10(10) 1 6

229. Конвейер В-800 41714 9 10 10 9 1 5

230. Конвейер В-1200 41714 9 10 10 9 1 5

231. Конвейер В-1600 41714 9 10 10 9 1 5

232. Прим. *) в скобках указаны экстремальные значения

233. Описание программы «Срок службы»

234. Программа выдает ряд парных значений срока службы и соответствующих ему удельных затрат, рассчитанных по формуле (11).

235. Построение графиков динамического критерия производилось в EXCEL.

236. Рекомендуемые методы и средства технического диагностирования карьерных экскаваторов и буровых станков

237. Метод Характеристики метода Технические средства Объект диагностиро вания

238. Погреш ность, % Время контрол я, мин.

239. Акустический 0,001 30-40 Ультразвуковые дефектоскопы УДЦ-201П, УЗ-плата PCUS10, УД 2-12ДУК-66ПМ, УД-11 А, УД-11УА, ДСК-1, ДУК-6В, УЗД-7Н, УЗД-НИИМ5 и др. Металлоконс трукции (МК), зубчатые передачи, валы, оси и т.п.

240. Акустико-эмисионный Система AMSY4 Труднодосту пные элементы МК

241. Виброакустический, вибрационный 10 5-10 Информационно-измерительная система «Спектр-АСИВ» Редукторы, преобразоват ельный агрегат, электрически е машины10 25-40 Виброметры переносные ВИП-2, ВМ-1, ВВВ-302, ВВ-1, ВА-2, ИВ-67; Шумомеры ШМ-1, ШУМ-1М.

242. Электромагнитны й (вихретоковый) 0,0005 5-10 Дефектоскопы ВИТ-ЗМ, ВДЦ-1, ВД-1 ГА, ДНМ с накладными датчиками ДСКУ, УКДТ-1, ИИСК-5 То же и стальные канаты

243. Капиллярный 0,001 30-40 Дефектоскопы люминесцентные КД-31Л, КД-32Л; Цветные дефектоскопы ДМК-4, У-ДМК-5; Капиллярный дефектоскоп КД-40ЛЦ, УФ-осветитель CFL100F Металлоконс трукции и различные детали

244. Радиационный 0,005 5-10 Блок детектирования БДЭГ-2-23, радиометр 20026 Центральная цапфа

245. Радиоволновой 1,5-3% толщины 5-10 Рентгеновские аппараты переносные АРИНА -05-2М, АРИНА-3, 7Л2, РУП-120-5-1, РУП-160-6П, РАП -160-10Н, ИРА-3, ИРА-5, РУП-200-5-2, РАП-300-5-1, 9Л5. Металлоконс трукции, в том числе многослойны е толщиной до 200 мм

246. Метод Характеристики метода Технические средства Объект диагностиро вания

247. Погреш ность, % Время контрол я, мин.

248. Тепловой ±1°С 2-3 Индикаторные краски и термокарандаши; термометр электрический ТТЦ-1-01; тепловизор ИТ-10ТВМ Тормоза, подшипники, редукторы, компрессоры

249. Механический 2-5% 2-20 Средства измерения универсальные и специальные, щупы, шаблоны, угломеры, прибор УДТ Механически й износ деталей, мертвый ход редуктора

250. Анализ элементного состава материала 0,0001% 0,08-10 Анализатор «ЭЛАН», Х-МЕТ 2000 METAL Master, ARC-MET Металлы, жидкости, газы

251. Вид распределения Параметры распределенияа в а Т 1 п Т 1 н а /з

252. Натяжная ось нормальный 7410 3315 3,0 8,0 114 0,364 7410 4442

253. Звездочка хода нормальный 26752 8867 5,0 8,0 620 0 26752 17176

254. Рама гусеничная нормальное 26676 5832 11,0 36,0 80 0,234 26676 11732

255. Подвеска стрелы нормальное 3731 2100 3,2 6,2 178 0,066 3731 3130

256. Стрела логнормальное 2478 1124 9,0 23,7 78 0,012 2478 625

257. Рукоять логнормальное 5821 1840 7,0 11,0 259 0,111 5821 3100

258. Корпус ковша логнормальное 1158 560 1,8 3,8 292 0,493 1158 440

259. Днище ковша логнормальное 1327 613 1,0 2,3 8 0,151 1327 636

260. Подшипник седловой логнормальное 1056 405 3,0 6,7 63 0,484 1056 421

261. Полублок напора логнормальное 1966 877 2,0 6,6 17 0,162 1966 650

262. Цепь гусеничная экспонециальное 5361 - 3,0 4,1 9 0,067 5361 300

263. Пневмосистема экспонециальное 4152 - 2,0 2,9 106 0,005 4152 3486

264. Компрессор Вейбулла 1810 1,84 2,0 4,9 266 0,078 1608 1100

265. Муфта пред. момента Вейбулла 2730 1,7 3,0 4,5 77 0,002 2435 1300

266. Центральная цапфа Вейбулла 6680 1,24 3,4 8,4 89 0,262 6047 3137

267. Колесо опорное Вейбулла 24330 2,2 3,0 8,0 83 0,088 21576 17058

268. Блоки ковша Вейбулла 12458 1,49 2,0 6,0 31 0,012 11253 2550

269. Муфты ДП Вейбулла 12485 1,91 3,0 5,0 12 0,007 11074 7600

270. Редуктор напора Вейбулла 4730 1,86 9,0 15,3 390 0,530 5066 3235

271. Редуктор хода Вейбулла 12954 1,27 24,8 33,4 577 0,264 11982 7176

272. Редуктор подъема Вейбулла 11364 1,74 14,0 20,2 1123 0,224 10114 6000

273. Редуктор поворота платф. Релея 10640 1,82 10,5 24,5 843 0,122 9457 6000

274. Барабан напора Вейбулла 13785 2,81 8,0 12,0 58 0,033 12276 8838

275. Центральная цапфа ЭКГ-12,5# ^ & />1. А4 Л" (Р ^ А4межремонтная наработка, чf(t)x10-4, 1/ч--l(t)x10-4, 1/ч1. C(t), руб.Л)

276. Состав технической базы ремонтного производства

277. Группа Подгруппа Параметры и характеристики

278. Средства диагностики, КИП и А средства диагностики, КИП и А на стационарных рабочих местах; средства диагностики, КИП и А мобильных ремонтных бригад; количество; объект диагностики; стоимость; доля в стоимости оборудования;

279. Группа Подгруппа Параметры и характеристикиперсоналом (для оповещения об аварийных ситуациях).

280. Стрела (нижняя секция) 62,8 3,77 1 700 1,7 1,03 1

281. Рукоять ковша 58,21 3,49 1 553 3 1,77 2

282. Ковш 8 м3 21,6 1,30 1 253 3 1,83 2

283. Днище ковша 4,7 0,28 1 32 4,5 2,56 3

284. Ванты 21,Ав 1,65 2 0 1 1,02 1

285. Редуктор хода 11,98 0,72 2 100 2 2,33 2

286. Натяжная ось 12,3 0,74 1 382 3 2,32 2

287. Звено гусеничной цепи 47,2 2,83 88 0 2 89,87 90

288. Звездочка хода 23,86 1,43 2 80 2 2,16 2

289. Гусеничная рама 26,67 1,60 2 82 3 3,22 3

290. Каток хода опорный 52,4 3,14 10 40 1 5,17 5

291. Редуктор подъема 10,12 0,61 1 107 1,5 0,90 1

292. Уравнительный блок ковша 22,5 1,35 2 18 1,6 1,66 2

293. Муфта ДП 22,14 1,33 2 8 1,2 1,23 1

294. Редуктор напора 5,06 0,30 1 110 1,5 1,04 1

295. Муфта пред. момента 3,46 0,21 1 40 1,1 0,67 1

296. Седловой подшипник 10,5 0,63 1 48 3 1,65 2

297. Напорный полублок 1,96 0,12 1 45 3 2,12 2

298. Барабан напора натяжной 12,27 0,74 1 93 1,5 0,86 1

299. Редуктор поворота 13,33 0,80 2 112 1,5 1,75 2

300. Центральная цапфа 68,47 4,11 1 110 1 0,52 1

301. Ролик поворотного мех-ма 30,54 1,83 44 0 1 22,47 22

302. Сегмент рельсового круга 31,99 1,92 2 0 1 1,02 1

303. Компрессор 1,97 0,12 1 42 1,4 0,97 1

304. Синхронный двигатель 8,45 0,51 1 1052 1,05 1,65 2

305. Генератор подъема 11,9 0,71 1 1935 1,75 3,32 3

306. Двигатель напора 14,2 0,85 1 356 1,8 1,30 1

307. Двигатель подъема 13,2 0,79 2 498 2,14 3,56 4

308. Генератор поворота/хода 12 0,72 1 1002 1,18 1,44 1

309. Двигатель хода 13,8 0,83 2 356 1 1,46 1

310. Генератор напора 12,6 0,76 1 1856 1,45 2,56 з

311. Результаты оптимизации размещения ремонтного производства методом динамического программирования