автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование силовых и режимных параметров копания и средств адаптации карьерных гидравлических экскаваторов к условиям Якутии

На правах рукописи

КёлыпХайнц Рюдигер

Обоснование силовых н режимных параметров копания и средств адаптации карьерных гидравлических экскаваторов к условиям Якутии

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2010

□034Э3402

003493402

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный горный университет» (МГТУ)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Подэрни Роман Юрьевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор;

Красников Юрий Дмитриевич

кандидат технических наук Шварц Лев Израилевич

Ведущее предприятие: Национальный научный центр горного

производства - Институт горного дела им. А.А. Скочинского (МО, г. Люберцы)

Защита диссертации состоится « 11 » марта 2010 г. в 12 час. на заседании диссертационного совета Д 212.128.09 в Московском государственном горном университете в ауд. Д-251 по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан « 9 » февраля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук профессор

Шешко Евгения Евгеньевна

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Интенсификация открытого способа разработки твердых полезных ископаемых в значительной степени определяется применением современных комплексов оборудования большой единичной мощности, в которых головным является экскаватор. Во многих исследовательских работах неоднократно рассматривалась целесообразность технического перевооружения горных предприятий с вытеснением карьерных механических лопат с электроприводом основных механизмов экскаваторами с гидроприводом. Однако экстремальные условия их эксплуатации при низких температурах усложняют такого рода перевооружение и требуют дополнительных мероприятий как для подготовки гидравлических систем к работе, так и для обеспечения их бесперебойного и эффективного функционирования.

Разработка и обоснование таких мероприятий позволит широкомасштабно внедрять гидравлические экскаваторы и новые гибкие технологические схемы горного производства в условиях Севера, с одновременным снижением металлоемкости экскаваторного парка и затрат на их эксплуатацию.

Опыт работы зарубежных предприятий подтверждает возможность широкомасштабного применения карьерных гидравлических экскаваторов, в том числе в самых сложных горно-геологических и климатических условиях. Десять лет назад доля гидравлических экскаваторов во всем парке машин с ковшами вместимостью более 12 м3 составляла не более 30%. В настоящее время около 85% машин, поставляемых на открытые горные работы, составляют карьерные гидравлические экскаваторы и только 15% - мехлопаты с электроприводом. Заказчиками которых являются предприятия, имеющие соответствующую, традиционно сложившуюся инфраструктуру с ремонтными цехами, системами электроснабжения и т.п.

В России производственное применение гидравлических экскаваторов началось в Якутии в начале 80-х годов прошлого века и в настоящее время активно распространяется по всему Сибирскому региону. Горные предприятия АК «АЛРОСА» и ОАО ХК «ЯКУТУГОЛЬ» около 10 лет применяют карьерные гидравлические экскаваторы производства Komatsu Mining Germany. В настоящее время экскаваторы этого типа применяются в ОАО «Куз-бассразрезуголь», ОАО «Междуречье», ОАО «Южный Кузбасс», ОАО «Коршуновский ГОК». Однако, несмотря на имеющиеся успехи, показатели эффективности использования гидрофицированной техники в условиях Российского Севера пока отстают от общемирового уровня.

Обоснование рациональных силовых и режимных параметров копания, а также необходимых параметров гидравлической жидкости и средств ее подогрева для обеспечения эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в северных условиях является актуальной научной задачей.

О.

Целью работы является повышение эффективности эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов на горных предприятиях Якутии.

Идея настоящей работы заключается в обосновании рациональных силовых и режимных параметров копания, необходимых параметров гидравлической жидкости и средств ее подогрева, обеспечивающих повышение эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в северных условиях.

Научные положения, выносимые автором на защиту:

• Зависимости усилий напора и отрыва на ковше экскаватора от высоты и радиуса копания применительно к северным условиям их эксплуатации, позволяющие обосновать рациональные режимы копания, обеспечивающие повышение эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов.

• Закономерности изменения вязкости рабочей жидкости в зависимости от срока ее службы при эксплуатации карьерных гидроэкскаваторов в северных условиях, необходимые для оценки надежности и прогноза ресурса гидравлических приводов и выбора параметров систем их подогрева.

• Зависимости ресурса гидроагрегатов от параметров нагружения и характеристик рабочей жидкости, учитывающие изменение ее вязкости от температуры окружающей среды в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях.

Методы исследований, использованные в работе: систематизация и анализ литературных источников; теория планирования эксперимента и математические методы обработки данных; методы теории вероятности математической статистики.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: применением апробированных положений теории практикой создания карьерных гидравлических экскаваторов и систем гидропривода; представительным объемом экспериментальных исследований, например устойчивости экскаваторов при копании, полученных с достоверностью не менее 0,95, и представительными данными промышленной эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов на горных предприятиях в северных условиях.

Научная новизна работы:

• Установлена взаимосвязь силовых параметров, развиваемых на рабочем оборудовании, с технологическими режимами работы гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в сложных горнотехнических условиях горных предприятий Севера.

• Впервые установлена закономерность изменения вязкости гидравлической жидкости в зависимости от срока эксплуатации карьерного экскаватора в северных условиях

• Установлены параметры гидравлической жидкости, обеспечивающие эффективную эксплуатацию гидравлических экскаваторов в условиях Якутии с прогнозируемым уровнем их надежности.

• Выявлены закономерности изменения ресурса агрегатов гидропривода при их гидроабразивном изнашивании, учитывающие влияние класса чистоты и изменение вязкости рабочей жидкости в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях. Предложены новые аналитические соотношения для прогнозирования долговечности гидроагрегатов гидравлических экскаваторов.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

• Разработаны инженерные методики, позволяющие производить: выбор рациональных параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с горнотехническими параметрами месторождений; оценку загрязненности гидравлической жидкости систем карьерных экскаваторов; выбор типа гидравлического экскаватора для эксплуатации в условиях Севера.

• Разработаны рекомендации по обеспечению рациональных режимов копания в забоях с различными углами откоса, зависящими от температуры окружающей среды, за счет реализации усилий напора при положительных температурах и усилий отрыва при низких температурах, обеспечивающие безопасный и эффективный процесс экскавации;

• Создана система мониторинга состояния гидравлических систем карьерных экскаваторов, предусматривающая согласованное использование приборных комплексов контроля характеристик жидкости и рабочих параметров гидропривода на базе информационного накопителя-анализатора физических параметров;

• Выявлены и экспериментально апробированы параметры вязкости и чистоты гидравлической жидкости, при поддержании которых коэффициент готовности достигает 0,98 и ресурс основных агрегатов гидравлических экскаваторов - 40 тыс. моточасов при их эксплуатации в экстремальных условиях Севера;

Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанные нами технические требования па всесезонное гидравлическое масло реализованы фирмой Shell при создании масла марки «Shell Tellus Arctic 32» и, совместно с устройствами его предварительного подогрева, использованы на горных предприятиях ЗАО «АК АЛРОСА» и ОАО ХК «Якутуголь» в системах гидроприводов экскаваторов. Основные результаты исследований используются фирмой Komatsu Mining Germany при разработке и изготовлении модификаций гидравлических экскаваторов северного исполнения, а также при организации их сервис-мониторинга на карьерах, разработке технических средств и инструкций по эксплуатации гидросистем.

Апробация работы. Основные научные положения и принципиальные разделы диссертации в целом доложены на «Второй международной научно-практической конференции по проблемам горнотранспортного оборудования (январь 2008 г.) в МГГУ, на «Международной научно-практической конференции «Мирный 2001» (июль 2001 г., ЯкутБИИпромалмаз), на научно-технических семинарах каф. ГМО МГГУ (январь 2008 и 2009 гг.) и ООО «МОГОРМАШ» (2008 г.), на технических семинарах фирмы KOMATZU "Перспективы применения гидравлических экскаваторов в экстремальных

условиях Севера и Тропиков на выставке «MINExpo2008» 14-20 ноября 2008 г. в Лас-Вегасе.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 183 страницы машинописного текста, 30 рисунков, 10 таблиц, список литературы из 102 наименований и 6 приложений.

Основное содержание работы

В первой главе анализируется состояние вопроса в области создания и эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов и их гидравлических систем, дается обоснование цели, задач исследования, формулируются научные положения, даются оценки научного и практического значения работы.

Значительный вклад в развитие горной науки и обоснование технической политики в области создания прогрессивных средств механизации выемки твердых полезных ископаемых и горных пород из массива, в частности гидравлических экскаваторов, внесли академики К.Н. Трубецкой, H.H. Мельников, доктора технических наук Ю.И. Анистратов, В.М. Берман, К.Е. Ви-ницкий, Н.Г. Домбровский, Г.Ю. Козин, А.П. Комиссаров, В.Р. Кубачек, Р.Ю. Подэрни, Б.И. Сатовский, А. Сандерс, C.B. Солод, Г.С. Бродский и др. Обоснованию и разработке кинематических и силовых параметров, повышению надежности карьерных экскаваторов и их гидроприводов посвящены работы докторов технических наук Бугли Н., Бергманна JL, Беннета К., Смица Б., Чаблат Д., И.Л. Пастоева, Г.И. Солода, Ю. А. Беленкова, Е. С.Фитча, П. Парди, Й. Риисе, Р.Сари, М. Тсай, Р. Вакиман и других авторов.

В работах кандидатов технических наук А.Г. Нецветаева, В.М Штейн-цайга, A.C. Мельникова, А.Е. Гольтбухта, А.И. Шендерова проведены исследования основных факторов, определяющих производительность и эффективность применения опытных образцов карьерных гидравлических экскаваторов. Ими исследованы процессы копания, технологические схемы безопасной разработки забоев с применением гидрофицированных экскаваторов. Однако, эти исследования не охватывают диапазон экстремально низких температур и не дают реального представления об эффективности применения карьерных гидравлических экскаваторов в этих условиях.

Исследования к.т.н. Л.С. Скобелева, К.С. Гаевской, A.B. Крикуна, проведенные в 1975-1992 гг., были направлены на изучение рабочего процесса карьерных гидравлических экскаваторов ЭГ-12, ЭГ-12А, ЭГ-20 и ЭГО-6, изготовленных в качестве опытных образцов ПО «Уралмаш». Показатели надежности у этих машин, в связи с недостаточно продолжительным периодом эксплуатации, фиксировались в объемах часовой, суточной и среднемесячной работы, что не позволило экстраполировать полученные результаты для дос-

товерного прогнозирования надежности этого оборудования при широком промышленном внедрении.

Более мощные гидравлические экскаваторы H-285S производства фирмы «Komatsu Mining Germany» (Демаг, Германия) проходили детальные исследования при эксплуатации на карьерах компании «Алроса» в 1999 г. Определенный анализ результатов применения этих машин при экстремально низких температурах приведен в работах к.т.н. Б.В. Слесарева.

Выполненный в работе сравнительный анализ силовых и кинематических параметров карьерных механических лопат и гидроэкскаваторов показывает, что первые не имеют существенных преимуществ по сравнению со вторыми в высоте копания. Что же касается радиуса копания на уровне стояния, то гидроэкскаваторы имеют возможность выемки породы на большем расстоянии от ходового устройства и горизонтального перемещения ковша вдоль уровня установки, а также, что принципиально отличает эти два типа машин, копать ниже уровня установки, обеспечивая себе нужные углы наклона съезда для перехода на другие рабочие горизонты.

Механические лопаты, при равных максимальных высотах копания и вместимости ковша, почти в 2 раза проигрывают гидроэкскаваторам по массе и в известной пропорции по стоимости. Максимальные значения усилий подъема ковша у мехлопат развиваются на блоке его коромысла при вертикальном положении подъемных канатов и горизонтальном расположении рукояти напора, реализация которых на зубьях ковша в этом положении фактически снижается, за вычетом массы ковша с грузом породы и одной трети массы рукояти.

Из всех агрегатов привода гидравлических экскаваторов наибольшее влияние на показатели надежности машины в целом оказывают неисправности элементов гидросистемы (насосов, моторов, гидроцилиндров, рукавов, трубопроводов, уплотнений). Элементы гидросистемы в наибольшей степени подвержены влиянию внешней среды, особенно в условиях эксплуатации при низких температурах, что подтверждается опытом их эксплуатации и рядом исследований.

Так, например, д.т.н. Фитч Е.С. сформулировал понятие «жесткость» условий эксплуатации гидравлических машин - насосов и моторов, составляющих основу передаточного звена энергетической системы экскаваторов, характеризует ее комплексным параметром, зависящим от давления в системе, скорости потока рабочей жидкости в точке и ее температуры. Этот параметр, таким образом, предопределяет предельно допустимый эксплуатационный уровень загрязнения рабочей жидкости. Автор рекомендует предельно допустимым считать такой уровень загрязнения, при котором происходит снижение номинального выходного потока на 20% за весь срок службы рабочей жидкости.

Изучение литературы и исследований по проблеме показывает, что необходимо более детально изучить влияние низких температур на долговременное изменение как вязкости гидравлической жидкости в гидравлических

системах, так и на состояния ее механических компонентов и, как следствие, на надежность функционирования системы в целом.

Практика эксплуатации гидравлических экскаваторов в условиях горных предприятий Севера РФ показывает недостаточно высокую их эксплуатационную надежность, прежде всего из-за слабой подготовленности сервисных структур к обслуживанию сложных гидравлических систем в условиях низких температур, плохое планирование запасов и смены запасных частей, их относительную дороговизну, а самое главное - отсутствие специальных устройств для поддержания работоспособности гидравлики в арктических условиях.

Заслуживает особого внимания разработка технологических паспортов ведения горных работ с целью приведения в соответствие линейных параметров забоев с линейными и силовыми параметрами гидроэкскаваторов, учитывающих реальные коэффициенты крепости разрабатываемых пород и качество подготовки забоев посредством буровзрывных работ.

На основании вышеизложенного, а также в соответствии с целью работы сформулированы следующие задачи исследований:

1. Разработка методики проведения промышленных экспериментов и создание средств мониторинга параметров гидроприводов карьерных гидравлических экскаваторов.

2. Исследование силовых и кинематических параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с параметрами забоя и разработка рекомендаций по рациональным режимам работы.

3. Исследование влияния температуры внешней среды на эффективность работы гидропривода экскаваторов в карьерах Якутии. Разработка требований и создание всесезонной гидравлической жидкости для КГЭ.

4. Исследование влияния загрязненности и вязкости рабочей жидкости на надежность функционирования основных агрегатов гидропривода и их ресурс при эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях.

5. Обоснование необходимости применения, определение параметров и разработка устройств предварительного подогрева гидравлической жидкости. Исследование их влияния на эффективность эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов.

Во второй главе приводятся результаты исследования влияния основных горнотехнических характеристик на параметры карьерных гидравлических экскаваторов и надежность систем, которые были выполнены на базе обобщения опыта внедрения современных гидравлических экскаваторов на открытых разработках РФ и за рубежом при нашем непосредственном участии.

При разработке методики проведения промышленных экспериментов карьерных гидравлических экскаваторов фиксировались условия эксперимента - температурный фактор, загрязненность окружающей среды, устойчивость к динамическим режимам работы машин.

Решение перечисленных задач обеспечивалось путем измерения и анализа данных, собранных при испытаниях в объеме, достаточном для статистической достоверности. Для получения достоверной информации в процессе регулярной работы техники использовалась технология непрерывного мониторинга физических параметров. Для аппаратного обеспечения данной технологии в условиях горного производства автором совместно с д.т.н. Бродским Г.С. и к.т.н. Слесаревым Б.В. был разработан приборный комплекс ИН-МГМ на базе информационного накопителя-анализатора физических параметров, производящего непрерывный или периодический опрос датчиков и накопление результатов измерений в собственной памяти для последующего анализа.

Для гидравлических экскаваторов схема реализации усилий на ковше существенно отличается от схемы, характерной для мехлопат.

Усилия копания на ковше гидравлического экскаватора определяются действием результирующей двух сил - усилия напора (внедрения) Рнап и усилия отрыва /^о-ф.

Усилия напора и отрыва, по расчетной схеме рис. 1, определяются соотношениями:

Г — РУ* ® ^ ^ч-кови, Ь . .

" нап ~ ' ^ ^

я

где /ч.рук. и ^ц..ковша - соответственно усилия в цилиндрах управления рукоятью и ковшом, кН; а и Ъ- соответственно плечи действия сил, мм; Н - расстояние между шарниром сочленения стрелы и рукояти и зубом ковша, мм; Я - радиус поворота ковша относительно оси крепления на рукояти, мм..

Рис.Х. Расчетные схемы для определения усилий напора ^„а„ (а) и отрыва (б)

В процессе испытаний экскаватора РС-5500 были установлены следующие граничные значения углов откоса забоев в зависимости от температуры окружающей среды: при положительной температуре - 46°; в межсезонный период - 60°; в условиях экстремально низких температур - 72°. На рис. 2 представлены расчетные схемы, позволяющие определить изменения

реализаций усилий напора и отрыва в зависимости от конкретных изменений технологических параметров забоя, в частности - высоты и радиуса копания.

в)

Рис.2. Расчетные схемы для определения усилий напора и отрыва во взаимосвязи с технологическими параметрами забоя:

а) угол 46° - при положительных

температурах;

б) угол 60° - в межсезонье;

в) угол 12° - в зимних условиях

Для установления влияния параметров забоя, при одинаковом качестве подготовки горной массы буровзрывным способом и факторе учета влияния смерзаемости . горной массы, были проведены. исследования в условиях угольного разреза «Нерюнгринский». Удельные усилия копания гидравлического экскаватора, которые характеризуются не только усилиями напора, но и усилиями отрыва, оказались достаточными и по своим значениям выше на 30-40% по сравнению с усилиями, развиваемыми мехлопатами.

Проведение эксперимента с одновременной фиксацией значений высоты внедрения ковша, усилий во всех трех группах цилиндров приводов рабочего оборудования, степени наполнения ковшей и параметров копания - высоты и радиуса позволили получить ряд зависимостей усилий напора и отрыва ковша при различных режимах копания.

Получены зависимости усилия напора ГН!Ш и отрыва от высоты копания Я при различных радиусах копания Лип для условий разработки забоев в наиболее тяжелых зимних условиях и при углах откоса забоя в среднем 72°, которые приведены на рис. 3 и 4.

Высота копания н (м)

Рис.3. Зависимость усилия

напора Гияп от высоты копания Н при радиусе копания Я:

А- 11 м; ■ - 13 м; • -15 м

Рис.4. Зависимость усилия отрыва /"отр от высоты копапня Н при радиусе копания К: ■ -10 м; • -14 м

Анализ полученных зависимостей (рис. 3) показывает, что максимальные усилия напора экскаватор развивает на уровне стояния. При высоте копания 2 м значения усилий снижаются на 25%. На высоте копания от 2-х до 10 м имеет место определенная стабилизация усилий копания, значения которых (50-75% от максимальных) достигаются при радиусе копания от 9 до 16 м.

Это утверждение подтверждается зависимостями усилия напора Ртлот радиуса копания Якап при различных значениях высоты копания Я. Анализ этих зависимостей показывает, что высота копания 6-8 м является предельно допустимой для эффективной реализации силовых возможностей гидравлического экскаватора.

Усилия копания гидроэкскаватора зависят не только от усилий напора, но и от усилий отрыва. Канатные мехлопаты, в силу структуры своих конструктивных схем, не могут создать сколько-нибудь значительного усилия отрыва, поскольку не имеют возможности поворачивать ковш относительно рукояти.

На рис. 4 приведены зависимости усилия отрыва /*^ от высоты копания Н при различных значениях радиуса копания ЛКШ1. При значениях радиуса копания 13 - 15 м усилия отрыва не снижаются ниже максимальных значений на 75% (до 1500 кН) в диапазоне изменения высоты внедрения ковша

от уровня стояния и до 7 м. При высоте копания от 10 до 14 м и значениях радиуса копания 13 - 15 м также могут быть развиты определенные усилия отрыва, которые позволяют обрушить при необходимости козырьки и нависы породы в забое. В то же время эта зона непригодна для эффективного наполнения ковша.

Усилия отрыва ^отр фактически незначительно изменяются во всем диапазоне изменения высоты копания от - 2 до 12 м. Максимальные значения усилия отрыва развиваются при радиусах копания 10-13 ми высоте внедрения ковша в забой на уровне стояния, а также на высоте внедрения 10 м.

Установлены закономерности, подтвержденные экспериментально, позволяющие рекомендовать «пакет» рациональных технологических параметров - сочетаний высот и радиусов копания, рекомендуемых машинистам экскаватора: начинать работу в верхней части забоя, предварительно зачистив подошву забоя при работе в не зимних условиях и при отсутствии смерзания горной массы в забое. При этом внедрение ковша в забой целесообразно осуществлять за счет напорного усилия. В зимних условиях, при экстремально низких температурах, целесообразно осуществлять внедрение ковша в забой за счет усилия отрыва, начиная разработку с максимально возможной высоты внедрения в забой.

Анализ приведенных зависимостей и фактических значений усилий копания современных экскаваторов показывают, что гидравлические экскаваторы имеют их величины в 2-2,5 раза более высокие по сравнению с механическими лопатами.

Гидроэкскаваторы имеют меньше рабочую массу по сравнению с мех-лопатами, что предопределяет более низкие значения удельных давлений на грунт. В то же время несущая способность грунтов предопределяет, в зависимости от их свойств, устойчивость экскаватора при работе в забое.

Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований усилий копания на рабочем оборудовании гидроэкскаватора показало высокую их сходимость не ниже 0,85. На рис.5 представлены в обобщенном виде образцы эпюр составляющих усилий копания, подтверждающие высокую степень сходимости результатов.

Экспериментальные данные (а)

Расчеты по уравнению регрессии (6)

Рис. 5. Сравнительные результаты экспериментальных исследований (а) и расчетные данные (б) усилия напора Ги,„ в зависимости от радиуса Я и высоты копания II

Экспериментально установлены зависимости для определения усилия напора /^нап и усилия отрыва (кН) как функции радиуса и высоты копания, которые представлены полиномом 2-ой степени:

Г™ = 404,8./? -18,57?2 - 433,9# + 7,6Я2 + 18.9Д-Я- 343,9; (3) Е01лр= 201,\Л - 8ДК2 -107,6# - 2,6Я2 + 8ЛЯ + 67,8. (4)

При разработке практических рекомендаций оператору экскаватора, по выбору высоты копания для реализации требуемых усилий напора в зависимости от принимаемого радиуса копания (Л = 10-45 м) используются зависимость вида

Н - 28,5-Я. (5)

При отработке забоя за счет интенсификации действия усилий отрыва рекомендуемый радиус копания в функции высоты внедрения ковша (Н~ 6^12 м) используются зависимость вида

Д = 0,47 + Я. (6)

В соответствии с зависимостью (7) для оценки устойчивости экскаватора, был произведен промышленный эксперимент при его работе: в скальных породах (крепостью до 12-14 по шкале проф. М.М. Протодьяконова); полускальных (крепостью до 8-10) и мягких грунтах (крепостью до 6)

Кег=(Сг-Е-еУ'Р&п, (7)

где Кс - коэффициент стабилизации; М- равнодействующая сил веса ковша и породы, кН; б- сила веса базового экскаватора, кН; Е - сила веса рабочего оборудования, кН; е - расстояние между центром устойчивости и радиусом (точкой) устойчивого равновесия, мм; g - расстояние между центром тяжести базовой машины и точкой устойчивого равновесия ходового механизма, мм; п - расстояние между центром устойчивости и центром опрокидывающей силы в ковше, мм.

Для создания равноценных условий, при проведении эксперимента в расчетной схеме рассматривается положение равнодействующей веса ковша с грузом (/V) при радиусе «и» выдвижения, который обеспечивает устойчивую работу экскаватора без отрыва гусеничных траков от подошвы забоя.

Коэффициент устойчивости экскаватора при всех расчетных положениях определяется отношением суммарного момента удерживающих сил Му к суммарному моменту опрокидывающих сил М0, взятых относительно оси, проходящей по краю опорных катков гусеничного ходового устройства. Значение коэффициента устойчивости должно быть больше единицы, т.е. должно соблюдаться условие

У=£Му/1М0> 1. (8)

В процессе эксперимента установлено, что значение коэффициента стабилизации К„ остается на уровне 1,0 при работе на мягких грунтах (крепостью 6 по шкале проф. М.М. Протодьконова) при значениях коэффициента устойчивости ¥ = 2,1, который определен экспериментально с достоверностью 0,95. Для полускальных пород (крепостью 8-10) значения коэффициента стабилизации составляют 1,15 при значениях коэффициента устойчивости

2,0 с достоверностью 0,96. Для скальных пород (крепостью 12-14) значения коэффициентов соответственно составляют 1,33 и 1,9 со степенью достоверности до 0,96. Эти результаты совпали с данными экспериментов для экскаваторов типа РС-3 ООО и РС-4000.

Для экскаваторов РС-5500 значения коэффициентов стабилизации составили 0,94; 1,14; 1,37 при соответствующих значениях коэффициентов устойчивости 2,1; 2,0 и 1,9 со степенью достоверности 0,95.

Для экскаваторов РС-8000 значения коэффициентов стабилизации составили 1,16; 1,22 и 1,29 при значениях коэффициентов устойчивости 2,1; 2,0 и 1,9, которые определены с достоверностью 0,96.

Таким образом, можно утверждать: на скальных породах стабильная работа экскаватора имеет резерв устойчивости до 30%.

Дополнительными преимуществами гидроэкскаваторов являются удельные давления на грунт и скорость хода, которые в 1,5-2 раза превосходят аналогичные значения для механических лопат.

Следует отметить, что условия экскавации в забоях с кимберлитовыми породами (в АК «Алроса») существенно отличаются от работы во вскрышных забоях на угольном разрезе «Нерюнгринский». На основе 10 летней эксплуатации гидравлического экскаватора Н-285Б в АК «Алроса» были апробированы значения параметров и определены возможности мощных гидравлических экскаваторов с ковшом вместимостью 19 м3.

Установлено, что:

- при послойной выемке сверху вниз, можно производить отработку забоев высотой до 25 м при эффективной паспортной высоте копания машины 16 м;

- средний кусок горной массы для ковша вместимостью 19 м3 не должен превышать 300 мм, хотя в забое допускается захват негабарита до 2500 мм;

- наличие вечной мерзлоты при разработке верхних слоев вскрышных пород не приводит к образованию налипания или намерзания пород в ковше гидроэкскаватора, что позволило обеспечивать его производительность до 1350 м3/ч при погрузке в автосамосвалы грузоподъемностью 136 т.

Накопленный опыт эксплуатации гидравлических экскаваторов в северных экстремальных условиях Якутии, а также многолетний опыт их эксплуатации в Северной Швеции и Канаде позволили рекомендовать к внедрению систему предварительного принудительного подогрева рабочей жидкости в гидросистеме экскаваторов после их длительного простоя при низких температурах окружающей среды.

Для условий Якутии была разработана система и устройства предварительного подогрева рабочей жидкости гидроэкскаватора перед его запуском в работу, использующие электроподогрев от автономного источника электроснабжения - бортового дизель-генератора, увеличивающие ресурс как основного дизеля, так и гидрооборудования в целом.

В соответствии с поставленными задачами в третьей главе приведены результаты исследований влияния температуры окружающей среды на эффективность работы гидропривода экскаваторов в карьерах Якутии, установлены зависимости надежности основных агрегатов гидропривода экскавато-

ра от качества гидравлической жидкости, в первую очередь от ее вязкости и чистоты, а также выявлены закономерности изменения вязкости гидравлической жидкости в процессе ее эксплуатации в северных условиях.

Для безотказной работы гидравлических систем требуется обеспечение постоянного контроля загрязненности рабочей жидкости. Наличие такого контроля позволит персоналу своевременно осуществлять операции по техническому обслуживанию и восстановлению работоспособности систем очистки, выработавших свой ресурс. Совместно с д.т.н Бродским Г.С. разработана методика измерений загрязненности гидравлической жидкости, основные положения которой приведены в данной диссертации.

Исследуя влияние загрязнений различной крупности на параметры гидроприводов карьерных гидравлических экскаваторов, предельную относительную ошибку измерений целесообразно назначать такой, чтобы точность определения степени воздействия частиц каждой размерной группы на изучаемый параметр была одинаковой, а погрешность оценки суммарного воздействия всех частиц соответствовала принятым в машиностроении нормам, а именно доверительной вероятности 0,95 и предельной относительной ошибке 0,05.

В диссертации выполнен статистический анализ и приведены результаты исследований работы гидравлических систем при экстремально низких температурах от -30 до -50°С. В реальных условиях эксплуатации, при соблюдении надлежащего качества рабочей жидкости, температурных режимов и условий всасывания долговечность насосов экскаватора может быть обеспечена на уровне 22-24 тыс. моточасов, а гидромоторов - на уровне 25-27 тыс. моточасов, что на 40-60% превышает долговечность рекламируемую фирмой Коп^и, а также более чем вдвое превышает реально достигнутую (например, по гидромотору поворота платформы).

В результате выполненных исследований установлено, что повышение долговечности элементов гидрокоммуникаций может быть достигнуто за счет оптимизации настройки предохранительных клапанов. Статистика наблюдений показывает, что в более 99% времени их эксплуатации, давление в напорной гидролинии не превышает 24 МПа и только при 0,3% поднимается выше 27 МПа. Тем не менее пиковые значения нагрузки, всегда имеющие место в моменты работы «на упор», а также режимы резких разгонов и торможений контролируются давлением настройки предохранительных клапанов (31 МПа - активных и 35 МПа - реактивных). Эти пиковые значения редко фиксируются на полученных диа1раммах измерений, поскольку периодичность опроса датчиков составляет 1с, а за это время выбросы давлений демпфируются. В то же время долговечность элементов гидролиний, работающих на усталость, определяется именно этими, экстремальными, а не длительно действующими значениями нагрузки. На основе экспериментальных исследований получены зависимости ресурса рукавов и трубопроводов от значений максимального рабочего давления в гидросистеме (рис.6).

Предложена коррекция значений настройки активных и реактивных предохранительных клапанов: от 25 до 29 МПа для активных и от 28 до 32

МПа для реактивных клапанов (исходный уровень соответственно 31 и 35 МПа). Применительно к зимним условиям эксплуатации гидроэкскаваторов, оптимизацией настройки предохранительных клапанов можно повысить долговечность элементов гидролиний на 45-80%. Загрузка гидроэкскаваторов в реальных условиях конкретного горного предприятия оказалась такой, что имелась возможность снижения рабочих давлений в гидросистеме, а значит и увеличеня ресурса экскаваторов без снижения их эксплуатационной производительности. Достоверность сделанных выводов подтверждается 8 летним опытом эксплуатации гидроэкскаваторов с наработкой более 60000 ч. на карьерах ГОКов «Удачный» и «Айхал» АК «АЛРОСА».

Рис. 6. Зависимость долговечности рукавов и трубопроводов от максимального рабочего давления в гидросистеме

Статистический анализ функционирования агрегатов гидроприводов карьерных экскаваторов позволил выделить три направления работы для повышения надежности гидравлических систем:

- конструктивные усовершенствования техники силами заводов-изготовителей и ее адаптация к реальным, прежде всего климатическим условиям, осуществляемые в период гарантийных сроков эксплуатации и на основании данных мониторинга;

- оптимизация режимов работы машин путем осуществления ресурсосберегающей настройки их систем;

- улучшение качества очистки рабочей жидкости путем внедрения современных технологий частично-поточной и ее внелинейной фильтрации.

При выполнении рекомендаций по всем вышеупомянутым направлениям можно ожидать увеличения наработки гидропривода на отказ в 2 - 2,5 раза, повышения ресурса основных агрегатов привода - в 1,5-2 раза.

При проведении исследований влияния загрязненности рабочей жидкости на надежность функционирования основных агрегатов гидропривода карьерных гидравлических экскаваторов установлены допустимые значения концентрации металлов в рабочей жидкости (табл. 1).

Таблица 1. Предельные концентрации металлов в гидравлической ___жидкости, допустимые для экскаваторов____

Наименование Опасный уро- Срочная за- Допустимые

элемента вень, мг/кг мена, мг/кг значения, мг/кг

Fe 15 30 <15

Си 15 30 <5

Sn 15 30 <5

Сг 15 10 <5

Существенное влияние на износ гидравлических компонентов оказывает вязкость гидравлической жидкости. Исследования изменения вязкости рабочей жидкости Shell Tellus Arctic 32, предназначенной для эксплуатации в широком диапазоне изменения температур окружающего воздуха, показывают ее снижение в зависимости от продолжительности работы (рис.7).

Вязкость, сСт

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Наработка, моточас

Рис. 7. Экспериментальные зависимости вязкости масла Shell Tellus Arctic 32 от наработки карьерного гидроэкскаватора РС-5500

По результатам применения рабочей жидкости Shell Tellus Arctic 32 на гидроэкскаваторе РС-5500 в условиях низких температур получена аналитическая зависимость для определения вязкости /<г [сСт] рабочей жидкости от наработки t [моточасов] экскаватора:

/Л = 29,325 t "°'2Ш. (9)

В результате выполненных исследований влияния загрязненности рабочей жидкости на надежность функционирования основных агрегатов гидропривода были установлены закономерности изменения ресурса агрегатов гидропривода при гидроабразивном изнашивании, учитывающие влияние

класса чистоты и изменение вязкости рабочей жидкости в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях.

Получено уравнение (10) для прогнозирования ресурса гидроагрегатов, позволяющее впервые учесть длительные изменения вязкости жидкости, имеющие место в процессе эксплуатации ЮГЭ:

Тc(fcs) ^c(ccs) '[<^cI(ccs)^cr(rcs)]'Qecs/C(res) ^hctecs/^hcfrcs) x

X [/?c(rcs)/Pc(ecs)]a ' [ Fc(rcs/ ^c(ecs)]' L"f(rcs) /ff^ecs) ], (10)

где fC(rcs) и ГС(еes) - соответственно долговечность агрегата при реальном и эталонном (на стендовых испытаниях) режимах эксплуатации [м.ч]; dcl/(ccs) И üTcE(rcs), С(еes) И C(rcS), ЯЬс(еС5) и #hc(rcs)- соответственно характерный размер [мкм], концентрация [мг/л] и твердость [Н/мм2] эталонного и реального загрязнителя; у - показатель степени, равный 1 и 6 в зависимости от вида реализуемого износа ; и Pc(ecs); Vc(ics) и Fc(ecs) - соответственно давление в гидросистеме [МПа] и частота вращения [об/мин] валов насосов и гидромоторов в эксплуатации и стендовых испытаниях, а - коэффициент влияния нагрузки, который для гидросистем обычно полагают равным 2,71.

3000 8 2500

т

I 2000

о 1500 а.

| 1000 £ 500

0

10 11 12 13 14 15 16 17 Класс чистоты

10 11 12 13 14 15 16 17

Класс чистоты

а) б)

Рис.8. Влияние чистоты гидравлической жидкости на продолжительность простоев (а) и ресурс гидравлических агрегатов (б)

На рис. 8,а показано влияние класса чистоты гидравлической жидкости на продолжительность простоев, связанную с заменой или дозаправкой рабочей жидкости. При этом изменение класса чистоты рабочей жидкости с 10 до 16 увеличивает продолжительность простоев в 2 раза. Простои учитывают также замену гидравлических агрегатов, что не только увеличивает затраты, но и снижает срок их службы. При этом ухудшение класса чистоты гидравлической жидкости с 10 до 16 приводит также к уменьшению их ресурса в 4 раза (рис. 8,6).

Установлена взаимосвязь между простоями экскаваторов и качеством подготовки гидравлической жидкости (чистотой и вязкостью) в системах экскаватора.

Обоснованы и экспериментально подтверждены параметры гидравлической жидкости (вязкость от 7 до 26 сСт, чистота до класса 10-12), обеспечивающие надежность систем гидропривода с достижением коэффициента

технической готовности 0,98 и наработку ресурса основных агрегатов гидравлических экскаваторов до 40 тыс. моточасов при их эксплуатации в экстремальных условиях Севера.

Удаленность экскаваторов от сервисных инфраструктур при работе на Севере усложняется экстремальными климатическими условиями, когда температура окружающей среды может достигать минус 60°С. Доля отказов гидравлических систем, вызванных холодным запуском, невелика, однако они приводят к столь катастрофическим последствиям, что вызывают весьма длительные простои оборудования и обусловливают высокую стоимость ремонта. Поэтому температурный фактор по значимости влияния на надежность, безусловно, можно поставить на 2-е место. Эффективное использование гидропривода в таких условиях эксплуатации становится возможным только при наличии оборудования, обеспечивающего предварительный прогрев рабочей жидкости по всей системе гидропривода, и применении соответствующей гидравлической жидкости.

Графия изменения вязкости

Гоафик изменения вязкости

-1000 1000 3000 5000 7000 Наработка, мч

|—-при 40 С [

-1000 1000 3000 5000 7000 Наработка, ыч

[—при 100 С |

Рис. 9. Зависимости изменения вязкости за период наблюдений 7000 ч

На рис. 9 представлены зависимости изменения вязкости гидравлической жидкости за период наблюдений до 7000 ч. Каждый всплеск на этих зависимостях отражает момент долива свежей гидрожидкости в систему.

Исследования вязкости гидравлической жидкости проводились при характерных сезону температурных значениях окружающей среды: летних до + 45°С, температура в системе не превышала 100°С при вязкости РЖ 7 ^7,5 сСт; и зимних до - 50 °С, температура в системе не превышала 40 °С при вязкости гидравлической жидкости 25 - 26 сСт.

Система охлаждения при перепадах внешней температуры сохраняет нагрев РЖ в системе 100 и 40°С, как предельно допустимые. Поддержание заданных оптимальных температур в допустимых пределах является фактором, определяющим также и ресурс гидропривода.

Четвертая глава посвящена разработке рекомендаций по повышению эффективности применения гидравлических экскаваторов «Когтей» при открытой разработке месторождений Якутии.

Разработаны инженерные методики, позволяющие производить: выбор рациональных параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с горнотехническими параметрами месторождений; оценку загрязненности гидравлической жидкости систем карьерных экскаваторов в условиях Севера; выбор типа гидравлического экскаватора.

На основании проведенных нами исследований режимов нагружения гидропривода КГЭ и с учетом климатических особенностей технологического графика его работы было сформулировано техническое задание на разработку специальной гидравлической жидкости для гидросистем КГЭ применительно к условиям Российского Севера.

В настоящее время в России единственной всесезонной жидкостью является ВМГЗ, с индексом вязкости 130 в основном исполнении и до 145 в модификациях. Однако жидкость ВМГЗ не обеспечивает поддержания минимально допустимой вязкости 10 сСт уже при 50С°, поэтому ее применение в летнее время невозможно. В зимнее время применение ВМГЗ требует повышенного внимания к процессу запуска, т.к. ее вязкость при температурах ниже - 40°С может принимать неконтролируемые значения в области 400010000 сСт, что исключает процедуру предварительного прогрева и запуска машины, при которой гарантируется защита от «холодного запуска».

Весьма важным дополнительным требованием к маслу является сохранение им вязкостно-температурной характеристики в течение всего межремонтного срока. Долговечность применяемых до настоящего времени масел практически никогда не превышает 2000 часов. Учитывая особенности эксплуатации КГЭ, этот срок желательно повысить до 5-6 тыс. часов эксплуатации.

Основные положения ТЗ следующие:

- гидравлическая жидкость должна обеспечивать диапазон вязкости от 10 до 1000 сСт при температурах от - 60 до +85 °С;

- стабильность вязкостно-температурной характеристики должна сохраняться в пределах 6000 рабочих часов.

В соответствии с техническим заданием фирмой Shell было разработано новое гидравлическое масло «Shell Tellus Arctic 32». С целью определения соответствия рабочих характеристик масла требованиям технического задания были выполнены его промышленные испытания, результаты которых приводятся в работе. Испытания проводились на разных типах гидравлических экскаваторов Komatsu в зимних и летних условиях Якутии. Установлено, что масло марки « Shell Tellus Arctic 32» может служить в качестве единого всесезонного масла в течение всего года при эксплуатации экскаваторов КМГ на разрезах Севера.

В результате выполненных в диссертационной работе исследований интегрирован опыт применения карьерных гидравлических экскаваторов с технологическими режимами эксплуатации в сложных горнотехнических условиях горных предприятий Якутии. Эксплуатация КГЭ в ОАО ХК «Якут-уголь» и ОАО «Алроса» в течение 2006-2009 гг. при использовании разработанных рекомендаций позволила обеспечить значительное повышение на-

дежности гидропривода, в т.ч. увеличение ресурса гидромашин на 25-85% (рис.10)____________

j-

tP t° * ^ ✓

л- Ъ Sb ¿s

J / / /

у у ^ ^

jf ^ /

Рис. 10. Срок службы компонентов гидравлического экскаватора: а) по рекомендациям завода; б) достигнутые в Северной Канаде; в) достигнутые в Якутии на базе разработанных рекомендаций

Результаты эксплуатации и исследования карьерных гидравлических экскаваторов за длительный период в условиях Севера позволили установить показатели надежности и коэффициент технического использования гидравлических экскаваторов 0,95-4),98.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных исследований дано новое решение актуальной научной задачи по обеспечению эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в условиях Якутии за счет реализации рациональных силовых и режимных параметров копания, применения рекомендованного всесезонного гидравлического масла и устройств его предварительного подогрева.

Результаты и выводы, полученные лично автором:

1, Установлены закономерности формирования усилий и режимов копания гидравлических экскаваторов в зависимости от параметров забоя при их эксплуатации в сложных горнотехнических условиях горных предприятий Севера. Получены аналитические зависимости для определения силовых параметров гидроэкскаваторов.

2. Разработаны рекомендации по обеспечению рациональных режимов копания, позволяющих повысить эффективность работы карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях. Так, на кимберлитовых месторождениях рекомендована послойная выемка сверху вниз при безопасной

разработке забоев с высотой уступа до 25 м и средним куском взорванной горной массы 300 мм экскаватором с ковшом 19 м3. При этом производительность выемки экскаватором H-285S достигала 1350 м3/ч при погрузке в автосамосвалы грузоподъемностью 136 т.

3. Обоснованы необходимость применения и параметры системы предварительного подогрева гидравлической жидкости при экстремально низких температурах. Разработаны устройства, обеспечивающие предварительный прогрев рабочей жидкости по всей системе гидропривода, позволяющие запускать экскаваторы в работу в сжатые сроки и увеличивающие ресурс основного дизеля и гидрооборудования.

4. Установлена закономерность изменения вязкости рабочей жидкости в условиях низких температур в зависимости от срока ее службы, необходимая для оценки и прогноза надежности и долговечности гидравлических приводов карьерных экскаваторов. Получена аналитическая зависимость для определения вязкости рабочей жидкости от наработки карьерного экскаватора.

5. Установлена взаимосвязь между простоями экскаваторов и качеством подготовки гидравлической жидкости (чистотой и вязкостью) в системах экскаватора. Обоснованы и экспериментально подтверждены параметры гидравлической жидкости (вязкость от 7 до 26 сСт, чистота до класса 10-12), обеспечивающие надежность систем гидропривода с достижением коэффициента технической готовности 0,98 и наработку ресурса основных агрегатов гидравлических экскаваторов до 40 тыс. моточасов при их эксплуатации в экстремальных условиях Севера.

6. Установлены закономерности изменения ресурса агрегатов гидропривода при гидроабразивном изнашивании, учитывающие влияние класса чистоты и изменение вязкости рабочей жидкости в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях. Получено расчетное уравнение для прогнозирования ресурса гидроагрегатов. Использование данной зависимости впервые позволяет учесть длительные изменения вязкости жидкости, имеющие место в процессе эксплуатации КГЭ.

7. В соответствии с техническими требованиями разработаны технические условия на новое гидравлическое масло Shell Tellus Arctic 32. Выполнены в промышленных условиях Якутии исследования рабочих характеристик этого масла с целью определения его соответствия техническим требованиям. Установлено, что тип масла Shell Tellus Arctic 32 может служить в качестве одного всесезонного масла в течение всего года при эксплуатации экскаваторов КМГ на разрезах горных предприятий Севера.

8. Разработаны инженерные методики, позволяющие производить:

- выбор рациональных параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с горнотехническими параметрами месторождений;

- оценку загрязненности гидравлической жидкости систем карьерных экскаваторов в условиях Севера;

- выбор типа гидравлического экскаватора.

9. Интегрирован опыт применения карьерных гидравлических экскаваторов с технологическими режимами эксплуатации в сложных горнотехничес-

ких условиях горных предприятий Якутии. Эксплуатация КГЭ в ОАО ХК «Якутуголь» и ОАО «Алроса» в течение 2006-2009 гг. при использовании разработанных рекомендаций позволила обеспечить значительное повышение надежности гидропривода, в т.ч. увеличение ресурса гидромашип на 2535%.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах автора:

1. Кёльш Х.Р. Использование мощных карьерных гидравлических экскаваторов КОМАТБи в Якутии //Горный журнал.-2006. -№1.- С. 69-71.

2. Кёльш Х.Р., Бродский Г.С. Прогнозирование ресурса гидравлических насосов и моторов гидроприводов карьерных экскаваторов при их эксплуатации в условиях низких температур //Горное оборудование и электромеханика. -2008. -№11. -С. 35-37.

3. Кёльш Х.Р., Подэрни Р.Ю. Обоснование параметров мощных гидравлических экскаваторов для их эффективной эксплуатации в условиях низких температур //Труды научного симпозиума «Неделя горняка 2008». -Изд. МГТУ, 2008. -С. 146.

4. Кёльш Х.Р. Исследование эффективности функционирования гидравлических систем мощных карьерных экскаваторов //Труды научного симпозиума «Неделя горняка 2008». -Изд. МГТУ, 2008. -С.147.

5. Кёльш Х.Р. К вопросу обоснования параметров мощных карьерных гидравлических экскаваторов для эффективной замены механических лопат в условиях низких температур //Горный информационно-аналитический бюллетень. -2008,- №11,- С. 76-79.

6. Кёльш Х.Р., Бродский Г.С., Слесарев Б.В. Эффективность современных фильтрационных технологий при эксплуатации горных машин //Горная промышленность. -2009. - №5 (87). - С. 56-59.

Подписано в печать « № »февраля 2010г. Объем 1 п.л._Тираж 100 экз.

Формат 60x90/16 Заказ № -592-

Отдел печати МГТУ, Москва, Ленинский проспект, б.

Введение.

Глава 1. Анализ состояния вопроса. Цель, задачи и методы исследований.

1.1 Мировой уровень развития экскаваторостроения с гидравлическим приводом.

1.2 Сравнительный анализ силовых и кинематических параметров карьерных механических лопат и гидравлических экскаваторов.

1.3 Применение карьерных гидравлических экскаваторов на открытых разработках в экстремальных условиях.

1.4 Особенности открытой разработки месторождений полезных ископаемых Якутии.

1.5 Цель и задачи исследований.

Глава 2. Исследования карьерных гидравлических экскаваторов « Komatsu » в условиях

Якутии.

2.1 Методика проведения промышленных экспериментов карьерных гидравлических экскаваторов с применением информационных средств мониторинга параметров их гидравлических приводов.

2.2 Исследование силовых и кинематических параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с параметрами забоя. Установление зависимостей усилий напора и отрыва на ковше экскаватора от высоты и радиуса копания.

2.3 Обоснование необходимости применения, определение параметров и разработка устройств предварительного подогрева гидравлической жидкости.

Выводы.

Глава 3. Исследование и разработка рациональных режимов функционирования гидравлических систем карьерных экскаваторов в условиях Крайнего 74 Севера.

3.1 Методика проведения промышленных экспериментов по определению чистоты и вязкости рабочей жидкости в условиях низких температур.

3.2 Статистический анализ функционирования гидравлических систем в экстремальных условиях.

3.3 Исследование влияния температуры внешней среды на эффективность работы гидропривода экскаваторов в карьерах Якутии.

3.4 Исследование влияния загрязненности рабочей жидкости на надежность функционирования основных агрегатов гидропривода карьерных гидравлических экскаваторов. Установление закономерностей износа основных агрегатов гидроприводов с учетом изменения вязкости в процессе ее эксплуатации в северных условиях.

Выводы.

Глава 4. Разработка рекомендаций по повышению эффективности применения гидравлических экскаваторов «Komatsu» при открытой разработке месторождений Якутии.

4.1 Разработка требований и создание всесезонной гидравлической жидкости для КГЭ.

4.2 Выбор рациональных параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с горнотехническими ^ ^g параметрами месторождений

4.3 Методика выбора карьерного экскаватора.

4.4 Инженерная методика оценки загрязненности гидравлической жидкости систем карьерных экскаваторов в условиях Севера.

Выводы.

Актуальность работы. Интенсификация открытого способа разработки твердых полезных ископаемых в значительной степени определяется применением современных комплексов оборудования большой единичной мощности, в которых головным является экскаватор. Во многих исследовательских работах неоднократно рассматривалась целесообразность технического перевооружения горных предприятий с вытеснением карьерных механических лопат с электроприводом основных механизмов экскаваторами с гидроприводом. Однако экстремальные условия их эксплуатации при низких температурах усложняют такого рода перевооружение и требуют дополнительных мероприятий как для подготовки гидравлических систем к работе, так и для обеспечения их бесперебойного и эффективного функционирования.

Разработка и обоснование таких мероприятий позволит широкомасштабно внедрять гидравлические экскаваторы и новые гибкие технологические схемы горного производства в условиях Севера, с одновременным снижением металлоемкости экскаваторного парка и затрат на их эксплуатацию.

Опыт работы зарубежных предприятий подтверждает возможность широкомасштабного применения карьерных гидравлических экскаваторов, в том числе в самых сложных горно-геологических и климатических условиях. Десять лет назад доля гидравлических экскаваторов во всем парке машин с ковшами вместимостью более 12 м составляла не более 30%. В настоящее время около 85% машин, поставляемых на открытые горные работы, составляют карьерные гидравлические экскаваторы и только 15% -мехлопаты с электроприводом. Заказчиками которых являются предприятия имеющие соответствующую, традиционно сложившуюся инфраструктуру с ремонтными цехами, системами электроснабжения и т.п.

В России производственное применение гидравлических экскаваторов началось в Якутии в начале 80-х годов прошлого века и в настоящее время активно распространяется по всему Сибирскому региону. Горные предприятия АК «АЛРОСА» и ОАО ХК «ЯКУТУГОЛЬ» около 10 лет применяют карьерные гидравлические экскаваторы производства Komatsu Mining Germany. В настоящее время экскаваторы этого типа применяются в ОАО «Кузбассразрезуголь», ОАО «Междуречье», ОАО «Южный Кузбасс», ОАО «Коршуновский ГОК». Однако, несмотря на имеющиеся успехи, показатели эффективности использования гидрофицированной техники в условиях Российского Севера пока отстают от общемирового уровня.

Обоснование рациональных силовых и режимных параметров копания, а также необходимых параметров гидравлической жидкости и средств ее подогрева для обеспечения эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в северных условиях является актуальной научной задачей.

Целью работы является повышение эффективности эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов на горных предприятиях Якутии.

Идея настоящей работы заключается в обосновании рациональных силовых и режимных параметров копания, необходимых параметров гидравлической жидкости и средств ее подогрева, обеспечивающих повышение эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в северных условиях.

Научные положения, выноснмые автором на защиту: © Зависимости усилий напора и отрыва на ковше экскаватора от высоты и радиуса копания применительно к северным условиям их эксплуатации, позволяющие обосновать рациональные режимы копания, обеспечивающие повышение эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов.

• Закономерности изменения вязкости рабочей жидкости в зависимости от срока ее службы при эксплуатации карьерных гидроэкскаваторов в северных условиях, необходимые для оценки надежности и прогноза ресурса гидравлических приводов и выбора параметров систем их подогрева.

• Зависимости ресурса гидроагрегатов от параметров нагружения и характеристик рабочей жидкости, учитывающие изменение ее вязкости от температуры окружающей среды в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях.

Методы исследований, использованные в работе: систематизация и анализ литературных источников; теория планирования эксперимента и математические методы обработки данных; методы теории вероятности математической статистики.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением апробированных положений теории и практики создания карьерных гидравлических экскаваторов и систем гидропривода; представительным объемом экспериментальных исследований, например, устойчивости экскаваторов при копании, полученных с достоверностью не менее 0,95, и представительными данными промышленной эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов на горных предприятиях в северных условиях.

Научная новизна работы:

1. Установлена взаимосвязь силовых параметров, развиваемых на рабочем оборудовании с технологическими режимами работы гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в сложных горнотехнических условиях горных предприятий Севера.

2. Впервые установлена закономерность изменения вязкости гидравлической жидкости в зависимости от срока эксплуатации карьерного экскаватора в Северных условиях

3. Установлены параметры гидравлической жидкости, обеспечивающие эффективную эксплуатацию гидравлических экскаваторов в условиях Якутии с прогнозируемым уровнем их надежности.

4. Выявлены закономерности изменения ресурса агрегатов гидропривода при их гидроабразивном изнашивании, учитывающие влияние класса чистоты и изменение вязкости рабочей жидкости в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях. Предложены новые аналитические соотношения для прогнозирования долговечности гидроагрегатов гидравлических экскаваторов.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

• разработаны инженерные методики, позволяющие производить: выбор рациональных параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с горнотехническими параметрами месторождений; оценку загрязненности гидравлической жидкости систем карьерных экскаваторов; выбор типа гидравлического экскаватора для эксплуатации в условиях Севера.

• разработаны рекомендации по обеспечению рациональных режимов копания в забоях с различными углами откоса, зависящими от температуры окружающей среды, за счет реализации усилий напора при положительных температурах и усилий отрыва при низких температурах, обеспечивающие безопасный и эффективный процесс экскавации;

• создана система мониторинга состояния гидравлических систем карьерных экскаваторов, предусматривающая согласованное использование приборных комплексов контроля характеристик жидкости и рабочих параметров гидропривода на базе информационного накопителя - анализатора физических параметров;

• выявлены и экспериментально апробированы параметры вязкости и чистоты гидравлической жидкости, при поддержании которых достигается коэффициент готовности до 0,98 и ресурс основных агрегатов гидравлических экскаваторов до 40 тыс. моточасов при их эксплуатации в экстремальных условиях Севера;

Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанные нами технические требования на всесезонное гидравлическое масло реализованы фирмой Shell при создании масла марки «Shell Tellus Arctic 32» и, совместно с устройствами его предварительного подогрева, использованы на горных предприятиях ЗАО «АК АЛРОСА» и ОАО ХК «Якутуголь» в системах гидроприводов экскаваторов. Основные результаты наших исследований используются фирмой Komatsu Mining Germany при разработке и изготовлении модификаций гидравлических экскаваторов северного исполнения, а также при организации их сервис-мониторинга на карьерах, разработке технических средств и инструкций по эксплуатации гидросистем.

Апробация работы. Основные научные положения и принципиальные разделы диссертации в целом доложены на «Второй международной научно-практической конференции по проблемам горно-транспортного оборудования», январь 2008 г. в МГГУ, на «Международной научно-практической конференции «Мирный 2001» (июль 2001г., ЯкутНИИпро-малмаз), на научно-технических семинарах МГГУ (январь 2008 и 2009 гг) и ООО «МОГОРМАШ» (2008 г), на технических семинарах фирмы КО-MATZU "Перспективы применения гидравлических экскаваторов в экстремальных условиях Севера и Тропиков» на Выставке MINExpo 2008, 1420 ноября 2008, Лас-Вегас.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, содержит 183 страницы машинописного текста, 30 рисунков, 10 таблиц, список литературы из 102 наименований и 6 приложений.

Выводы.

1. Сформулировано техническое задание на разработку специальной гидрожидкости для гидросистем КГЭ, работающих в условиях Российского Севера. Впервые, с учетом климатических факторов и характера нагружения, а также неравномерности распределения температур в гидросистеме, обоснованы температурные и временные диапазоны сохранения стабильной вязкостно-температурной характеристики гидрожидкости.

4. В соответствии с техническим заданием разработано новое гидравлическое масло Shell Tellus Arctic 32. Выполнены в промышленных условиях Якутии исследования рабочих характеристик этого масла с целью определения его соответствия требованиям технического задания. Установлено, что марка масла Shell Tellus Arctic 32 может служить в качестве одного всесезонного масла в течение всего года при эксплуатации экскаваторов КМГ на разрезе «Нерюнгринский».

5. Применяя Интервал Слива Масла Komatsu (ODI при наработке 6000 мч) для гидравлических масел, марка Tellus Arctic 32 соответствует требованиям производителей насосов в отношении минимальной вязкости при максимально допустимой температуре масла 80 °С.

6. Разработаны инженерные методики, позволяющие производить:

- выбор рациональных параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с горнотехническими параметрами месторождений;

- оценку загрязненности гидравлической жидкости систем карьерных экскаваторов в условиях Севера;

- выбор типа гидравлического экскаватора.

7. Эксплуатация КГЭ в ОАО ХК «Яку ту го ль» и ОАО «Алроса» в течение 2006-2009 г.г. при использовании вышеприведенных рекомендаций позволили обеспечить значительное повышение надежности гидропроивода, в т.ч. увеличение ресурса гидромашин на 25-35%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных исследований дано новое решение актуальной научной задачи по обеспечению эффективности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации в условиях Якутии за счет реализации рациональных силовых и режимных параметров копания, применения рекомендованного всесезонного гидравлического масла и устройств его предварительного подогрева.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлены закономерности формирования усилий и режимов копания гидравлических экскаваторов в зависимости от параметров забоя при их эксплуатации в сложных горнотехнических условиях горных предприятий Севера. Получены аналитические зависимости для определения силовых параметров гидроэкскаваторов.

2. Разработаны рекомендации по обеспечению рациональных режимов копания, позволяющих повысить эффективность работы карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях. Так, на кимберлитовых месторождениях рекомендована послойная выемка сверху вниз при безопасной разработке забоев с высотой уступа до 25 м и средним куском взорванной горной массы 300 мм экскаватором с ковшом 19 м3. При этом производио тельность выемки экскаватором H-285S достигала 1350 м /ч при погрузке в автосамосвалы грузоподъемностью 136 т.

3. Обоснованы необходимость применения и параметры системы предварительного подогрева гидравлической жидкости при экстремально низких температурах. Разработаны устройства, обеспечивающие предварительный прогрев рабочей жидкости по всей системе гидропривода, позволяющие запускать экскаваторы в работу в сжатые сроки и увеличивающие ресурс основного дизеля и гидрооборудования.

149

4. Установлена закономерность изменения вязкости рабочей жидкости в условиях низких температур в зависимости от срока ее службы, необходимая для оценки и прогноза надежности и долговечности гидравлических приводов карьерных экскаваторов. Получена аналитическая зависимость для определения вязкости рабочей жидкости от наработки карьерного экскаватора.

5. Установлена взаимосвязь между простоями экскаваторов и качеством подготовки гидравлической жидкости (чистотой и вязкостью) в системах экскаватора. Обоснованы и экспериментально подтверждены параметры гидравлической жидкости (вязкость от 7 до 26 сСт, чистота до класса 10-12), обеспечивающие надежность систем гидропривода с достижением коэффициента технической готовности 0,98 и наработку ресурса основных агрегатов гидравлических экскаваторов до 40 тыс. моточасов при их эксплуатации в экстремальных условиях Севера.

6. Установлены закономерности изменения ресурса агрегатов гидропривода при гидроабразивном изнашивании, учитывающие влияние класса чистоты и изменение вязкости рабочей жидкости в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов в северных условиях. Получено расчетное уравнение для прогнозирования ресурса гидроагрегатов. Использование данной зависимости впервые позволяет учесть длительные изменения вязкости жидкости, имеющие место в процессе эксплуатации КГЭ.

7. В соответствии с техническими требованиями разработаны технические условия на новое гидравлическое масло Shell Tellus Arctic 32. Выполнены в промышленных условиях Якутии исследования рабочих характеристик этого масла с целью определения его соответствия техническим требованиям. Установлено, что тип масла Shell Tellus Arctic 32 может служить в качестве одного всесезонного масла в течение всего года при эксплуатации экскаваторов КМГ на разрезах горных предприятий Севера .

8. Разработаны инженерные методики, позволяющие производить:

- выбор рациональных параметров гидравлических экскаваторов во взаимосвязи с горно-техническими параметрами месторождений;

150

- оценку загрязненности гидравлической жидкости систем карьерных экскаваторов в условиях Севера;

- выбор типа гидравлического экскаватора.

9. Интегрирован опыт применения карьерных гидравлических экскаваторов с технологическими режимами эксплуатации в сложных горно-технических условиях горных предприятий Якутии. Эксплуатация КГЭ в ОАО ХК «Якутуголь» и ОАО «Алроса» в течение 2006-2009 г.г. при использовании разработанных рекомендаций позволила обеспечить значительное повышение надежности гидропривода, в т.ч. увеличение ресурса гидромашин на 2535%.

Основные положения и результаты исследований использованы ЗАО «АК АЛРОСА», ОАО ХК «Якутуголь» при проведении расчетов и технико-экономическом обосновании базы сервис-мониторинга, разработке технических средств и инструкций по эксплуатации гидравлических экскаваторов, а также фирмой Komatsu Mining Germany при разработке и изготовлении модификаций экскаваторов , предназначенных для эксплуатации в северных условиях и включающих разработку технических требований на всесезонное гидравлическое масло и устройств его предварительного подогрева по всей системе гидропривода.

1. 12АТ/50АТ Series. Spin-on filters. Parker Hannifin Corp., USA, 2003, 8 p.

2. Advances in engine filtration media. Filtration & Separation, Oxford, V.37, №10 (December), 2000, p.20-23.

3. ATICO Internormen - Filter. Highest technology and quality for hydraulic and lubricating-oil systems. Zanesville, Ohio, USA, 2001 - 8 p.

4. Barris M. High density packing technology for advanced air intake system -POWERCORE™. Donaldson Co., 5th International Filtration Conference, Stuttgart, 1st day, p. 50-64, 2002.

5. Battenfield J. A new generation of filter media for hydraulic oil. Paper 29/99 E. J.C. Binzer, Germany, 2000, 6 p.

6. Brodski G. Current Development of Filter Media & Cartridges for Automotive & hydraulic Systems. Dusseldorf Europe Filtration Congress. Filtech'99, p. H35-H48.

7. Brodski G. Fluid & air purification in industrial hydraulic drives. Filtration 2000, Philadelphia, USA, 2000, 15 p.

8. Brodski G. Off-line and bypass filtration solutions for the hydraulic drives ofthmobile machines. Filtration in transportation. 4 International Conference, Stuttgart, Germany, 2004

9. Brown R.C. Air filtration. An Integrated Approach to the theory and Applications of Fibrous Filters. Oxford, Pergamon Press, UK, 1998. 272 p.

10. Bugli N. Engine air induction filters competitive evaluations and design factors. "Filtration'99", Chicago, USA, paper #18.

11. Bugli N., Bennet C., Smith B. Performance and service life of engine air cleaner. The Journal of the filtration society, UK, V. 1(2), 2001, p.p.7-11

12. Butler I., Bergmann L., Homonoff E., Weismantel G.E. The filtration technology handbook. INDA, Raleigh, USA, 37 p., 2002.

13. Butler J.L., Stewart J.P., Teasley R.E. Lube oil filtration effect on diesel engine wear. SAE paper No. 710813, 1971.152

14. Chevron research and technology Co. Glossary of termsand tests. Lubricant services group, Chevron R&T Co., USA, 2000, 78 p.

15. CHEMetrics Inc., Perfecting simplicity in water analysis. Calverton, USA, 2000 40 p.

16. Complete PMI Product Listing. Porous Materials Inc., USA, www.pmiapp.com, 2002

17. Crane K.C.A., Morris S.R. Laser-Drilled Stainless Steel Filter Screens ("La-serscreens"): Application Regimes. Advances in Filtration & Separation Technology. V.13b., p. 876 884. American Filtration & Separation Society, Northport, USA, 1999.

18. Crow E.L., Davis F.A., Maxfield M.W. Statistics manual. Dover Publications, NY, USA, 288 p.

19. Dahl diesel fuel filter/water separator solves fuel system problems. www.dieselsite.com, 2002

20. Davies C.N. The separation of airborne dust and particles. Proceedings of Inst. Mech. Eng., v. Bl, USA, 1952. p. 185-198

21. Dickenson T.C. Filters and filtration handbook. Oxford, Elsever Science Ltd, 1997.-1079 p.

22. Donaldson. Industrial Hydraulics. High pressure filters. www.donaldson.com, 2002 r.

23. Faisandier J. La filtration des fluids hydrauliques. Energie fruide, 1977, №94, s.l, p. 55-61.

24. Filter Ratings: Impact of Test Dust Changes on Filter Performance. Pall Corporation, www.domino.pall.com, 2002

25. Fitch E., Iengar S. Filter selection for fluid power systems.-Proceeding Conf. Fluid & Automatic, 1976, p.Bl/l-Bl/14.

26. Fitch E.C. Fluid contamination control. FES Inc., OK, USA, 1988 433 p.

27. Fitch E.C., Bench L.S. A new theory for the contaminant sensitivity of fluid power pumps. 72-CC-6, Six Annual Fluid Power Conference, FPP Center, Oklahoma State University, Stilwater, OK, USA , 1972. p. 72-81.153

28. Fletcher R.A., Verkouteren J.R., Windsor E.C и др. SRM 2806 (ISO medium test dust in hydraulic oil): a particle contamination standard reference material for the fluid power industry. Fluid/Particle Separation Journal, V.12, №2, 1999, p.80-93

29. Fluid and contamination control. Hydraulic fluid power fixed displacement pumps/ Flow degradation due to classified AC fine test duat contamination. ISO/TC 131/ SC6 (WG6-4) 189, 1981, 8 p.

30. High pressure in-line 4300 & 4400 series filters. Norman Filter Company, LLC, www.normanfilters.com, 2002

31. Hydac International. Test point series 1620. Hydac technical Corp., Hycon division, USA, 2002, 4 p.

32. HYDAC Filter Elements. Product catalogue. Hydac, Germany, 2002. 11 p.

33. Hydrodynamic Bearing Design. Lecture 26. The University of Tennessee at Martin, Martin school of engineering, 24 p. www.utm.edu, 2002.

34. Ideas and applications. Filter includes automatic pulsating self-cleaning system. Hydraulic and pneumatics, March 2002, p. 10.'

35. Introducing Donaldson Powercore Filtration Technology. A compact air filter that outperforms the others. Catalogue. Donaldson Co., USA, 2003, 6 p.

36. Johnston P.R. About pore-size distribution. Filtaraton news, V.17, №3, p.p.52-54, 1999.

37. Jena A.K., Gupta K.M. Pore size distribution in filter materials. Filtration-99. Book of Papers. Chicago, 1999, p. 23/1-23/11

38. Large Hydraulic shovel at Chugucamata? Chile // Mining J. 1987 r. 353 c.

39. Leakage measurement system. REN Corporation, USA, www.rencorp.com, 2002.

40. Madhavan P. Monitoring fluid system debris via diagnostic filters. Pall Corp., www.pall.com, 2002

41. Molter L., Lindenthal G. How to measure the fractional grade efficiency correctly for ISO 9000. Filtration & Separation, Oxsford, #9 (September), 1995, p.6

42. Murphy W.F. The effect of surface area on dust capacity. Dixie Chapter of AFS, October 23, 1997, 18 p.

43. Oliver G.W. Uber die Wirtschafltlichkeit der Uberwaschung der Verschmult-zung bei Hydrauliksystemen von Werkzeugmaschinen Technica, 1971, No. 19, s.1845-1848

44. Parker filtration. Hydraulic filtration division. Low/medium/high pressure filters. www.parker.com, 2002 r.

45. Ptak T.J., Tondeau Al, Martin Al. Initial gravimetric and fractional efficiencies of engine air filters. Advances in Filtration and Separation Technology, V.l3a, USA, Boston MA Northport Al, USA, 1999, p. 28-33.

46. R.J Wakeman, E.S. Tarleton. Filtration. Equipment Selection Modeling and Process Simulation. Oxford, Elsever Science Ltd, UK, 1999. 446 p.

47. Rausch, K. Which filters are most effective? Hydraulics & pneumatics, February 2002, p. 31-33.

48. The concept of FiltrOil oil management system. FiltrOil North America, http://www.filtroil.com, 2002.

49. Алексеев В.И., Марченко С.Ю.,Одинцов B.A. и др. Определение классов чистоты рабочих жидкостей на экскаваторах ЭО-3322А, Оборудованных фильтрами линейными и центробежным сепаратором. Отчет №ЭК-2/505-81, Красноярск, КФ ВНИИСтройдормаш, 1982 г. -64 с.

50. Барышев В.И., Максакова И.В. Классификация загрязнений по качеству. М., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997 г. с. 57-62.

51. Башта Т.М Машиностроительная гидравлика. М. Машиностроение, 1971 г. 670 с.

52. Беленков Ю.А., Нейман В.Г., Селиванов М.П., Точилин Ю.В. Надежность объемных гидроприводов и их элементов. М., Машиностроение, 1977 г. 167 с.

53. Бродский Г.С„ Этингоф Е.А„ Гозман А.Д. Методы диагностики гидроприводов экскаваторов. ЦНИИТЭИтяжмаш, вып.2, №7, 1987

54. Бродский Г.С. Основные принципы и методы разработки экономически целесообразных систем фильтрации для гидрофицированных машин. М., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997 г. — с. 45-57.

55. Бродский Г.С. Эффективность современных фильтрационных технологий при эксплуатации горных машин. М., Горная промышленность, №5, 2002, с. 2-6.

56. Бродский Г.С., Верескунов В.Н. Эффективные методы пробоотбора для оценки загрязненности рабочей жидкости в гидравлических системах. М., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997 г. с. 63-69.

57. Бродский Г.С., Гозман А.Д., Верескунов В.Н. Фильтры для сливных линий гидросистем мобильных машин и их работа в зоне высоких значений вязкости рабочей жидкости. М., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997.-с. 76-80.

58. Бродский Г.С., Даутов P.P., Слесарев Б.В. Системы обеспечения надежности гидропривода инструмент внедрения современной карьерной техники на горных предприятиях России. М., «Горная промышленность», №1, 2002, с. 45- 49.

59. Бродский Г.С., Слесарев Б.В. Повышение надежности гидропривода и совершенствование управления эксплуатацией мощных экскаваторов с использованием измерительно-информационных комплексов. «Гидравлика и Пневматика», №18, 2005, СПб.

60. Бродский Г.С. Фильтры и системы фильтрации для мобильных машин. М.,1. Гемос», 2004, 360 с.

61. Бродский Г.С., Шмарьян Е.М., Гавинский Ю.А. Инструментальный комплекс для исследования и контроля эксплуатационных параметров тяжелых экскаваторов. В книге: 10-я Конференция по молекулярной электронике, Краснодар, 1986 г.

62. Винницкий К. Е., Штейнцайг В. М., Скоболев А. С., Гидравлический экскаватор для разработки сложноструктурных месторождений. М., Уголь, 1986, №2, с. 45-47

63. Дрекслер П., Фаатц X., Файхт Ф. Проектирование и сооружение гидроустановок. Учебный курс гидравлики, том 3. Mannesmann Rexroth, RSU 00 281/10.88, Lor-am-Main, 1988-375 p.

64. Инструкция по эксплуатации дизель- гидравлического экскаватора РС-5500, Komatsu Mining Germany, 2001.

65. Козин Г.Ю., Бродский Г.С., Мельников А.С. Современные карьерные гидравлические одноковшовые экскаваторы. М., ЦНИЭИуголь, 1989 38 с.

66. Красников Ю. Д., Мельников А. С. Динамика горных машин. Люберцы. 1999 г.-120 с.

67. Кулешов А. А. Мощные экскаваторно-автомобильные комплексы карьеров. М.: Недра, 1980 г. 317 с.

68. Коваленко В.П., Ильинский А.А. Основы техники очистки жидкости от механических загрязнений. Москва, Химия, 1982. — 270 с.

69. Слесарев Б. В. Опыт применения и сервисного обслуживания гидравлических экскаваторов в СНГ// Вторая межд. научно-практ. конф. по проблемам горнотранспортного оборуд.: Тезисы докладов 22-25 мая 2000 г. -ОАО «Ижорские Заводы», 2000. С.31-33

70. Слесарев Б. В. Условия эффективной эксплуатации мощных гидравлических экскаваторов на карьерах Якутии// Межд. научно-практ. конференция «Мирный- 2001»: Тезисы докл. 1-9 июля 2001 г. ЯКУТНИИПРО-АЛМАЗ, 2001 -С.68-71

71. Слесарев Б. В. Условия эффективной эксплуатации мощных гидравлических экскаваторов на карьерах Якутии// Межд. научно-практ. конференция «Мирный- 2001»: Тезисы докл. 1-9 июля 2001 г. ЯКУТНИИПРО-АЛМАЗ, 2001 - С.68-71

72. Технико-эксплуатационные характеристики машин фирмы Caterpillar. Справочник. США, 1997, 2618 с.

73. Трубецкой К. Н., Винницкий К. Е., Потапов М. Г. и др. Справочник. Открытые горные работы. М., «Горное бюро», 1994 579 с.

74. Удлер Э.И. Фильтрация нефтепродуктов. Томск, Изд-во Томского университета, 1987. 217 с.

75. Удлер Э.И. Фильтрация нефтепродуктов. Томск, Изд-во Томского университета, 1987. 217 с.

76. Подэрни Р. Ю., Горные машины и комплексы для открытых работ. Учебник для вузов, М., Недра, 1985, с. 320

77. Финкельштейн 3.JT. Применение и очистка рабочих жидкостей для горных машин. М., Недра, 1986 г. 232 с.

78. Штейнцайг В. М. Интенсификация открытых горных работ с применением мощных карьерных одноковшовых экскаваторов, М.,Наука,: 1990 г., — 142с.

79. Штейнцайг Р. М. Методика определения параметров и показателей эффективности применения карьерных гидравлических экскаваторов. М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1980 г. 24 с.

80. Штейнцайг В. М., Слесарев Б.В. Горное и транспортное оборудование фирмы "Komatsu" для открытых разработок, Глюкауф,№3, 1999, С.53-58.

81. Штейнцайг В. М., Слесарев Б. В. Опыт фирмы «Комацу Горное Германия» по внедрению гидравлических экскаваторов на Горных предприятиях России// Горная Промышленность. 2002. - №6. - С.47-51.

82. М.И. Щадов, Подэрни Р. Ю., Справочник механика открытых горных работ. Экскавационно-транспортные машины цикличного действия. М., Недра, 1989, с. 408.

83. Подэрни Р.Ю., Келын X. Обоснование параметров мощных гидравлических экскаваторов для их эффективной эксплуатации в условиях низких температур. Научный симпозиум «Неделя горняка 2008», 28.011.02.2008, стр.146, издательство МГГУ, 2008г.

84. Келыи X. Исследование эффективности функционирования гидравлических систем мощных карьерных экскаваторов. Научный симпозиум «Неделя горняка 2008», 28.01-01.02. 2008, стр.146, издательство МГГУ, 2008г.

85. Келып X., Бродский Г.С., Слесарев Б.В. Эффективность современных фильтрационных технологий при эксплуатации горных машин. «Горная промышленность», №5 (87), стр. 56-59, 2009 г.