автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Повышение эффективности эксплуатации карьерных гусеничных экскаваторов с оборудованием "прямая механическая лопата"

контг-ол;.?шй экземпляр

На правах рукописи

/

'Ж

ооа«0"*

Великанов Владимир Семенович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КАРЬЕРНЫХ ГУСЕНИЧНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ С ОБОРУДОВАНИЕМ «ПРЯМАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ЛОПАТА»

Специальность: 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ДЕК 2009

Екатеринбург -- 2009

003486148

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

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент

Суслов Николай Максимович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кожушко Герман Георгиевич

кандидат технических наук, доцент Закаменных Юрий Геннадьевич

Ведущая организация - ОАО «Уралгипрошахт» (г. Екатеринбург)

Защита диссертации состоится «22» декабря 2009 г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.03 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Автореферат разослан «20» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

азин М. Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие рынка продукции горного машиностроения привело к нарастанию конкуренции и противодействию монопольному влиянию производителей горной техники. В этих условиях отношения производителей и потребителей техники формируются на основе оптимизации соотношения ее стоимости и потребительских свойств. В области экскаваторостроения наметилась тенденция к повышению конкурентоспобности продукции, обусловленной изменениями таких факторов, как: гуманизация труда, высокие темпы научно-технического прогресса и инновационные технологии, создание единого экономического пространства со странами СНГ и перспективы вступления России в ВТО.

Карьерные гусеничные экскаваторы (ЭКГ) занимают центральное место в технологической цепи добычи полезных ископаемых открытым способом. Очевидно, что их высокопроизводительная работа напрямую влияет на эффективность ведения горных работ.

Динамичность рынка горной техники, в том числе карьерных экскаваторов, требует проведения систематических эргономических исследований с целью повышения конкурентоспособности отечественного экскаваторного оборудования. Необходимость совершенствования эргономических показателей экскаваторов диктуется повышением требований к качеству, объемами и ценовыми показателями добычи, выходом отечественных горнодобывающих предприятий на мировые рынки сырья, оборудования и финансов.

В условиях научно-технического прогресса значения параметров, входящих в критерии оптимизации и ограничения, со временем изменяются, поэтому разработку нового подхода к определению эргономических показателей ЭКГ необходимо рассматривать как управляемый процесс повышения эффективности эксплуатации на основе рационального распределения функций в системе «человек - экскаватор - забой». Данный подход адекватен для современной конкурентной среды и рыночной конъюнктуры.

Опыт различных отраслей промышленности показывает, что комплексное решение задач эргономического обеспечения технологического оборудования позволяет повысить эффективность его функционирования на 1(К30 %. Поэтому проведение исследований в области совершенствования карьерных гусеничных экскаваторов по критерию эргономичное™ является актуальной научной задачей.

Цель работы: совершенствование эргономических показателей с практической реализацией комплекса алгоритмов и программ компьютерного моделирования системы «человек - экскаватор - забой», направленных на повышение эффективности эксплуатации карьерного гусеничного экскаватора.

Идея работы заключается в том, что повышение эффективности эксплуатации карьерного гусеничного экскаватора при совершенствовании эргономических показателей достигается рациональным распределением функций в системе «человек - экскаватор - забой».

Задачи исследования:

- выполнить анализ научных исследований и обосновать подход к совершенствованию эргономических показателей ЭКГ;

- определить степень влияния квалификации машиниста экскаватора на качество управления ЭКГ;

- усовершенствовать методику оценки профессиональных навыков и знаний машинистов экскаваторов;

- разработать классификацию системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления ЭКГ и его производительность;

- разработать и реализовать алгоритмы и программы для компьютерного моделирования системы «человек - экскаватор - забой».

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Совершенствование эргономических показателей карьерного гусеничного экскаватора необходимо рассматривать как управляемый процесс повышения эффективности его работы на основе рационального распределения выполняемых функций в системе «человек - экскаватор - забой».

2. Повышение эффективности эксплуатации карьерного гусеничного экскаватора с учетом его эргономического обеспечения должно базироваться на определении обобщенного эргономического показателя во взаимосвязи с совокупностью комплексных эргономических показателей ЭКГ.

3. Качественная оценка эффективности управления карьерным гусеничным экскаватором характеризуется коэффициентом эффективности деятельности машиниста и классификацией системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления карьерным гусеничным экскаватором и его производительность.

Объект исследований: карьерные гусеничные экскаваторы с оборудованием «прямая механическая лопата».

Предмет исследований: взаимодействие элементов системы «человек -экскаватор - забой».

Научную новизну результатов исследований составляют:

1. Разработка методики оценки теоретических знаний и профессиональных навыков машиниста экскаватора.

2. Обоснование коэффициента эффективности деятельности машиниста экскаватора, характеризующего степень влияния квалификации на качество управления карьерным гусеничным экскаватором.

3. Обоснование классификации системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность.

Практическая значимость работы:

1. Разработан механизм совершенствования эргономических показателей карьерного гусеничного экскаватора.

2. Разработана методика оценки профессиональных навыков и знаний машинистов экскаваторов.

3. Предложена классификация системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность.

4. Установлено влияние режимов управления и квалификации машиниста экскаватора на усилия, возникающие в подъемных канатах.

5. Сформированы алгоритмы и программы для построения трехмерных компьютерных моделей реальных объектов типа ЭКГ для систем виртуальной реальности.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается достаточным объемом исходной статистической информации; применением теоретически обоснованных методов исследования; адекватностью и высокой степенью точности полученных математических моделей; согласованностью полученных теоретических результатов и результатов компьютерного моделирования с практическими наблюдениями; положительными результатами применения методических положений диссертационной работы в деятельности ОАО «Учалинский ГОК» (ОАО «УГОХ»),

Методы научных исследований. Системный анализ и научное обобщение результатов теоретических исследований, обработка результатов исследований с использованием методов математической статистики и экспертных оценок.

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации цели и задач исследований, сборе и обобщении материалов [2,4], построении компьютерных моделей [1,3], а также организации, проведении и анализе результатов всего комплекса экспериментальных исследований.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований использованы при обучении и переподготовке машинистов экскаваторов в Руд-ненском индустриальном институте (г. Рудный, Республика Казахстан), в учебном процессе кафедры «Механизация и электрификация горных производств» (МиЭГП) в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И.Носова» (МГТУ им. Г.И. Носова) и учебно-курсовом комбинате ОАО «УГОК» (г. Учалы, Республика Башкортостан).

Результаты работы переданы в горно-обогатительное производство ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ГОП ОАО «ММК»), (г. Магнитогорск) и ОАО «УГОК» (г. Учалы, Республика Башкортостан) для реализации программ развития горнодобывающих предприятий.

Апробация работы: результаты и основные положения диссертационной работы докладывались: на международных научно-технических конференциях «Добыча, обработка и применение природного камня» (г. Магнитогорск, 20062009 гг.), Международной научно-технической конференции «Чтения памяти В. Р. Кубачека» (г. Екатеринбург, 2009 г.), международных симпозиумах «Неделя горняка» (г. Москва, 2006-2009 гг.), ежегодных научно-технических конференциях МГТУ (г. Магнитогорск, 2006-2009 гг.), на заседаниях научного семинара кафедры МиЭГП и факультета горных технологий н транспорта МГТУ (г. Магнитогорск, 2006-2009 гг.).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 8 научных статей.

Объем и структура работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложенных на 81 странице машинописного текста, содержит 45 рисунков, 18 таблиц, библиографический список из 132 наименований и 1 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено актуальности выбранной темы и общей характеристике диссертационной работы.

В первой главе произведен анализ сырьевой базы Российской Федерации (РФ) и потребностей рынка в современных экскаваторах; установлено влияние условий эксплуатации, структуры и режимов управления на производительность ЭКГ; выполнен анализ исследований эргономического обеспечения ЭКГ.

Объем добычи железной руды в РФ в 2008 г. составил 99,9 млн тонн, объем добычи угля - 326 млн тонн. Для экскавации горной массы на карьерах и разрезах РФ в основном используются экскаваторы типа ЭКГ.

В настоящее время действующие мощности Объединенных машиностроительных заводов (ОМЗ) не в состоянии полностью обеспечить потребности горных предприятий в современных образцах оборудования, что в конечном итоге тормозит развитие российской горной промышленности.

Оценка состояния карьерной техники по сроку амортизации показала, что на горных предприятиях РФ и других стран СНГ в настоящее время эксплуатируется в среднем 60^70 % карьерных экскаваторов со сверхнормативным сроком службы и без остаточной балансовой стоимости.

Выходом из создавшегося положения является разработка долгосрочной программы работ по увеличению срока безопасной эксплуатации горного оборудования, как нового, так и со сверхнормативным сроком службы.

Перспективным направлением программы является разработка рекомендаций по рациональному управлению ЭКГ и комплексный мониторинг с использованием компьютерных информационно-диагностических систем (НДС).

Целью деятельности машиниста экскаватора является эффективная добыча полезного ископаемого, соответственно одним из критериев оценки данного процесса служит производительность. Разница в производительности труда машинистов экскаваторов, при работе на одной машине и в одинаковых условиях, может достигать 30-40 %. Напряженный характер и монотонность работы машиниста экскаватора ведет к тому, что к концу .смены возрастает опасность создания поломок и аварийных ситуаций. Анализ причин возникновения аварийных отказов ЭКГ на предприятиях показывает, что наибольшее количество их происходит по таким причинам, как: нарушение правил технической эксплуатации (ПТЭ) - (56,7 %); недостаточная подготовленность забоя (8,3 %); конструктивные недостатки (6,9 %); некачественный ремонт (7,6 %) и некачественное изготовление деталей и узлов (5,6 %).

Основой для определения производительности ЭКГ являются труды ученых Н.Г. Домбровского, А.Е. Тропа, В.В. Ржевского, Н.В. Мельникова,

В.А. Голубева, Р.Ю. Подэрни и других.

Производительность ЭКГ формально зависит от двух конечных факторов -числа рабочих циклов и объема горной массы, перерабатываемой при каждом из них. В зависимости от горнотехнических условий изменяются значения параметров цикла экскавации, которые оказывают существенное влияние на нагрузки в рабочем оборудовании (РО) и приводах машины. При разработке скальных пород в процессе экскавации возникают значительные как статические, так и динамические нагрузки, численная величина которых в большинстве случаев не поддается определению для конкретных условий эксплуатации.

Кроме отмеченных факторов, на производительность ЭКГ оказывает влияние и уровень квалификации машинистов экскаваторов. Режимы управления карьерным экскаватором в существующих методиках оцениваются только с помощью коэффициента управления (Лу), при этом другим эргономическим показателям не уделяется должного внимания.

Недостаточное использование результатов эргономических исследований приводит к тому, что значительные резервы повышения производительности остаются нереализованными, а эффективность управления ниже проектной.

Эргономическая оценка ЭКГ как технического средства производится исходя из принадлежности его к системе «человек - экскаватор - среда» (ЧЭС). Интерес для исследования представляет эргономическое обеспечение производственной и эксплуатационной фаз жизненного цикла системы «человек - экскаватор - среда».

Во второй главе произведено определение обобщенного эргономического показателя экскаватора с использованием метода медианных рангов; предложена методика рейтинговой оценки теоретических знаний и профессиональных навыков машиниста экскаватора, а также классификация системы «человек -экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность.

Определение обобщенного эргономического показателя Кэрг карьерного гусеничного экскаватора основывается на работах B.C. Головина, В.П. Зинченко, В.Н. Мунипова, М. Монмолена, Г. Салвенди, М. Шмида и находится в полном соответствии с общепринятыми методиками по установлению комплексной оценки качества изделия.

В исследованиях по определению Кэрг использованы одновременно два метода - метод средних арифметических рангов и метод медианных рангов.

Данный подход находится в согласии с концепцией устойчивости, рекомендующей использовать различные методы для обработки одних и тех же данных с целью обобщить выводы, получаемые одновременно при всех методах. В исследованиях используется репрезентативная теория измерений, служащая основой теории экспертных оценок, прежде всего той ее части, которая связана с анализом заключений экспертов.

Эксперт присваивает ранг 1 (по 5-балльной шкале оценок) самому значимому эргономическому комплексному показателю, который доминирует в определении эргономичности экскаватора, и соответственно ранг 5 - показателю с

наименьшим влиянием. Комплексные показатели К{, К2, К^, К} характеризуют соответственно обеспечение управляемости, обитаемости, обслуживаемости, осваиваемости и технологичности ЭКГ.

Итоговая ранжировка по методу средних арифметических баллов записывается в виде неравенства

КХ<К2<КЪ<КА<К^ (1)

упорядочение по методу медианных рангов имеет вид:

Кх<Кг<К3<{КьК5}. (2)

Сравнение ранжировок по методу средних арифметических и методу медиан (1) и (2) показывает их сходимость, комплексные показатели осваиваемости (К4) и технологичности (К}) из-за погрешностей экспертных оценок в одном методе признаны равноценными - ранжировка (2).

Корреляционным анализом определена теснота линейной взаимосвязи Л"эрг с совокупностью комплексных показателей Кь К2,К3, Кь К$, рассматриваемых в целом. Для исследования зависимости между обобщенным эргономическим показателем и комплексными показателями проведена выборка из 12 моделей экскаваторов отечественного и зарубежного производства. Теснота связи при этом

измерится с помощью множественного коэффициента корреляции ,.Р> который является обобщением парного коэффициента корреляции. Коэффициент корреляции Я /;12 р определен по формуле

. (3)

V 9и

где определитель матрицы;р = 1....5 (коэффициенты управляемости, обитаемости, обслуживаемости, осваиваемости и технологичности); - алгебраическое дополнение элемента г„ той же матрицы.

Матрица выборочных коэффициентов корреляции представлена как

Я, =

г 1 г г \

1 '12 — Г\р

1 ... Г,,

у/,1 гр2 ... 1

(4)

Р*Р

В результате выполненных расчетов установлено значение множественного коэффициента корреляции ,, 2 р = 0,59, что указывает на достаточно устойчивую связь между и совокупностью комплексных показателей К\, Къ Кз, КА, К5. При этом выборочный множественный коэффициент корреля-ЦИИД12 Р по абсолютной величине не меньше любого из парных коэффициентов корреляции , которые, в свою очередь, оказались равными 0,57 (рис.1).

Рис. 1. Диаграмма взаимосвязи #эрг с совокупностью комплексных показателей К\, А"2, Кг, Кь Л"<

Повышение квалификации рабочих кадров является важной задачей успешного функционирования любого горного предприятия. Это особенно справедливо в современных условиях, когда ускорение научно-техническг го прогресса значительно убыстряет процесс устаревания профессиональных знаний и навыков машинистов ЭКГ.

В отличие от развитых стран рыночной ориентации, на горных предприятиях РФ отсутствуют методики объективной оценки кадрового персонала. Основой более рационального использования рабочего времени и сокращения его потерь является повышение производительности труда. Для оценки качества управления экскаватором необходимо учитывать профессионализм машиниста или его рейтинг.

На величину рейтинга машиниста экскаватора, оцениваемого коэффициентом эффективности деятельности влияют различные показатели: квалификация (разряд), профессионализм (теоретические знания и практические навыки), стаж работы по специальности, уровень образования (рис. 2).

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2006

| Ш стажевая группа 1-5 V стажевая группа 5-10 \ □ стажевая группа 10-15_____

Рис. 2. Распределение машинистов экскаваторов по стажевым группам и уровню образования

на ОАО «УТОК»

Целью рейтинговой оценки теоретических знаний и профессиональных навыков является определение степени влияния перечисленных показателей, на основе которых можно определить машиниста с максимальным рейтинговым показателем и ранжировать группу машинистов экскаватора по уровням рейтинговой оценки.

Методика оценки теоретических знаний и профессиональных навыков машиниста экскаватора является многокритериальной задачей, которая включает следующие этапы:

1. Классификация по группам основных показателей, определяющих эффективность функционирования машиниста. К первой группе относят показатели, определяющие «теоретические знания» (Лу, ко второй - «профессиональные навыки» машиниста экскаватора (#„„).

2. Экспертная оценка важности групп и показателей внутри группы.

3. Определение значимости выбранных показателей.

4. Сбор и обработка исходной информации - обработка мониторинговых

карт.

5. Нормирование показателей.

6. Определение рейтинга машинистов экскаваторов.

7. Анализ результатов.

Значение весомости каждой группы показателей определяется как:

<5>

где /-номер эксперта; у - номер группы показателей; кц - количество баллов, данных /-м экспертом у'-й группе.

Весомость показателей внутри группы рассчитывается по формуле

»<-¿85? (6)

где I - номер показателя в группе.

Определение общего рейтинга машиниста по группам показателей является типичной для задач социально-экономического характера. Для решения подобных задач используют метод обобщенного критерия на основе линейной свертки:

+ (7)

где Ал-вес группы показателей «теоретические знания»; кЦ - коэффициент эффективности по группе показателей «теоретические знания»; - вес группы показателей «практические навыки»; ^-коэффициент эффективности по группе показателей «практические навыки».

Комплексная оценка производилась для машинистов экскаваторов горнообогатительного производства (ГОП) ОАО «ММК» и ОАО «УГОК» (рис. 3).

Рис. 3. Распределение машинистов экскаваторов по коэффициентам эффективности групп показателей: «теоретические знания» и «практические навыки»

В работе определена статистическая связь между коэффициентом управления (Ау) и коэффициентом эффективности деятельности (4ф). Рассматриваются безразмерные величины, для этого использована стандартная система единиц измерения, в которой данные по различным характеристикам оказались бы сравнимы между собой. Такой величиной является выборочный коэффициент корреляции - Я, который является безразмерным показателем тесноты связи между двумя и более величинами.

Коэффициент корреляции определяется как:

К = М_

ш(ку)<т(к^) ' (8)

где ку, ¿эф - соответственно коэффициент управления и коэффициент эффективности деятельности машиниста экскаватора; Ту,к^ ~ средние арифметические

значения коэффициента управления и коэффициента эффективности деятельности машиниста экскаватора; <т(ку),а(кэф)~ среднеквадратические отклонения

коэффициента управления и коэффициента эффективности деятельности машиниста экскаватора.

Минимальное значение коэффициента управления по экспериментальным данным составило 0,56, максимальное - 0,95. Минимальный коэффициент эффективности деятельности по результатам исследований составил 0,35, максимальный - 0,89. Полученное значение коэффициента корреляции составило 0,97, что указывает на весьма тесную связь между коэффициентом управления и коэффициентом эффективности деятельности машиниста экскаватора.

В соответствии с результатами исследований в работе предложена классификация системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность. Рекомендуется выделить 4 группы: управление на высоком уровне (УВ) - производительность высокая (ПВ), управление на достаточном уровне (УД) - производительность высокая (ПВ), управление на удовлетворительном уровне (УУ) - производительность низкая (ПН), управление на критическом уровне (УК) - производительность низкая (ПН) (рис. 4).

1 .Профессионализм на высоком уровне, работоспособность экскаватора в соответствие с техническими хавактевистиками. 2 Достаточный уровень профессионализма в соответствии с ЕНВ и ЕГКС

Управление на высоком уровне (УВ) —Высокая производительность (ПВ) УВ-ПВ Убавление на достаточном уровне (УД) - Высокая производительность (ПВ) УЖПВ

Управление на критическом уровне (УК) -Нижая производительность (ПН) УК-ПН Убавление на удовлетворите льном уровне (УУ) - Низкая производительность (ПН) уу-пн

Î.Неудовлетворительные профессиональные навыки, необходимость повторного обучения. 3. Низкий уровень профессионализма, необходимость повышения квалификации.

Рис. 4. Классификация системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность

В третьей главе определены показатели и критерии оценки технического состояния и использования экскаваторного оборудования; произведен расчет динамических усилий в рабочем оборудовании карьерного экскаватора; установлено влияние режимов управления на усилия, возникающие в подъемных канатах.

Для эффективной эксплуатации экскаватора необходимо выполнение ряда эксплуатационно-технических мероприятий, обеспечивающих производительную и безаварийную работу, таких как поддержание работоспособного состояния машины, определяющего готовность последней к эксплуатации; правильная подготовка забоя взрывом, управление и обслуживание экскаватора машинистом высокой квалификации.

Ухудшение функциональных характеристик ЭКГ в течение срока его эксплуатации связано в основном с износом его основных механизмов и элементов конструкции, величина которого зависит от интенсивности, времени и качества эксплуатации.

Известно, что в процессе эксплуатации экскаватора техническое состояние (ТС) У любого его элемента (детали) непрерывно ухудшается под воздействием внешних факторов (горно-геологических, климатических, технических и эксплуатационных (Су)) и внутренних свойств материала детали (С^).

С учетом перечисленных факторов, ухудшение ТС / - детали во времени можно описать моделью:

У^ДОА,,/,), (9)

где Г/ - продолжительность эксплуатации / - элемента.

Первопричинами аварийного состояния деталей ЭКГ являются: эксплуатация с повышенной нагрузкой, что определяется режимами управления; некачественное проведение ремонтов и другие факторы. Все это приводит к последо-

вательному накоплению износа и повреждениям деталей и узлов и, как следствие, к их аварийному отказу. Так, в результате исследований на ГОП ОАО «ММК» и ОАО «УТОК» установлено распределение отказов: рабочее оборудование - 32,5 %, подъемный механизм - 20,5 %, напорный механизм - 24,9 %.

Особенность использования карьерных экскаваторов состоит в том, что внешние нагрузки, действующие на конструкцию рабочего оборудования (РО) и поворотную платформу машины, изменяются во времени и прилагаются с определенной частотой. Переменный характер нагружения ведет к периодическому изменению напряжений в элементах РО и металлоконструкциях машины, что обусловливает возникновение усталостных трещин и разрушение конструкций.

Для определения динамических нагрузок на элементы РО экскаватора использован классический способ, то есть приведение масс конструкции и жестко-стей к более упрощенным расчетным схемам, обладающим двумя или несколькими массами. При расчетах интересуют напряжения в элементах ее металлоконструкции, а также внешние нагрузки, передаваемые на элементы металлоконструкции экскаватора, возникающие при режимах статического и динамического стопорения ковша в забое.

В ходе натурных исследований установлено, что режимы управления влияют на возникновение дополнительных нагрузок в подъемных канатах. Действительно, при работе на одном и том же экскаваторе и в одних и тех же эксплуатационных условиях нагрузки, возникающие в подъемных канатах, резко отличаются друг от друга при управлении машинистами разных стажевых групп (табл. 4, рис. 5,6)

Таблица 4

Влияние квалификации машиниста на усилия в подъемных канатах

Стажевые группы машинистов, лет Среднее максимальное усилие в подъемных канатах, кН Среднее число переключений рукоятей коман-доконгроллера (раз) Коэффициент управления Среднестатистический коэффициент динамичности Максимальный коэффициент динамичности

1-5 720 82 0,61 1,38 2,1

5-10 580 51 0,8 1,19 1,42

10-15 400 31 0,98 1,1 1,15

_ 12

Р,кН

700 600 500 400 300 200 100 0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

«,с

_I »10-15 5-10 -»-1-5 |__

Рис. 5. Усилия, возникающие в подъемных канатах при работе машинистов различных стаже-вых групп по ходу цикла

Ку.Кн. 1

0,8

0,6

0,4

0,2

О

—•— Среднее значение для машиниста

-■— Среднее значение для группы горнотехнических условий

Коэффициенты по продолжительности цикла _экскавации____

Рис. 6. Коэффициент управления и коэффициент эффективности деятельности при разработке пород различной категории

Практическое освоение машинистами экскаваторов наиболее рациональных режимов управления ЭКГ в условиях ГОП ОАО «ММК» и ОАО «УГОК» позволило снизить максимальные усилия и уменьшить среднестатистические коэффициенты динамичности до 1-4,12 и увеличить срок службы и работоспособность подъемных канатов в 1,5-^2 раза.

В четвертой главе выполнено программно-математическое обеспечение деятельности машиниста экскаватора; реализован комплекс алгоритмов и программ компьютерного моделирования системы «человек - экскаватор - забой»; модернизирована информационно-диагностическая система контроля технического состояния экскаватора и управления системами кондиционирования и освещения; разработан компьютерный тренажерно-моделирующий комплекс.

1,11 III IV,V

Категория пород по трудности экскавации

Исследования функционального и пространственного размещения основных и вспомогательных средств труда основываются на трудах Б.А. Душкова, В.А. Зубченко, Д. Мейстера, В.М. Мунипова, М. Шмида и других ученых.

Основное требование к компьютерным моделям - возможно более полное воспроизведение структуры и принципов управления, с учетом решения сложных эргономических задач.

Для проведения эргономических исследований разработана трехмерная объемная модель системы «человек - экскаватор - забой». Модель позволяет посредством моделирования и экспериментирования выбрать рациональные конструктивно-технологические решения и выявить эргономические параметры ЭКГ, требующие совершенствования. Используя средства компьютерной графики для решения задачи пространственно-антропометрической совместимости машиниста экскаватора с элементами рабочего места, с помощью модели можно осуществить следующие операции:

- трехмерное моделирование рабочего места машиниста с компоновкой элементов и обеспечение информационного взаимодействия;

- моделирование манекена машиниста экскаватора для эргономических оценок и проектирование поверхностей по размещению тела, с учетом многообразия антропометрических признаков человека.

Компьютерная модель разработана на языке Visual Basic. Трехмерная сцена с имитационными моделями ландшафта, экскаватора и машиниста экскаватора изображена при помощи 3d studio МАХ - виртуальная реальность.

Технической основой виртуальной реальности (BP) служат технологии компьютерного моделирования и компьютерной! имитации, которые в сочетании с ускоренной трехмерной визуализацией позволяют реалистично отображать на экране движение объекта.

При эргономическом моделировании системы «человек - экскаватор - забой» необходима формализация антропометрических характеристик, закладываемых в математическую модель «человек - машинист экскаватора». По антропометрическим параметрам человека создается имитационная модель машиниста (манекен). Манекен помещается в имитационную кабину экскаватора, в результате появляется возможность визуально оценивать такой эргономический показатель, как управляемость (рис. 7).

Всеемте рост ь

арежш <а 160 ао 210««

Применить

:1

Рис. 7. Имитационная модель машиниста и кабины экскаватора

В разработанной модели учитываются: технические средства деятельности (рабочее место - кабина); трудовой процесс; производственная среда (освещенность и вибрация на рабочем месте); индивидуальные особенности (антропометрические характеристики человека).

Трехмерная модель состоит из четырех основных подсистем:

1. Компоновка рабочего места, обзорность рабочих пространств.

2. Виброизоляция рабочего места.

3. Освещенность рабочих пространств экскаватора.

4. Информационно-диагностическая система (ИДС) контроля технического состояния карьерного экскаватора и управления системами кондиционирования и освещения.

ИДС предназначена для повышения качества работы машиниста экскаватора за счет: непрерывного контроля состояния экскаватора (загрузка электроприводов, включая питание); оповещения машиниста об авариях в системах электроприводов; непрерывного контроля и регулирования климата в кабине машиниста; автоматического регулирования освещения кабины машиниста.

ИДС представляет собой распределенную структуру сбора, обработки, визуализации информации и включает в себя: комплекс средств вычислительной техники и программного обеспечения для приема и обработки поступающей от контролируемых объектов информации, систему визуализации (монитор), датчики для сбора информации (рис. 8).

Рис. 8. Панель текущей информации о состоянии экскаватора

Разновидностью лабораторного инженерно-психологического эксперимента при создании компьютерного тренажерно-моделирующего комплекса (КТМК) является компьютерное моделирование деятельности машиниста экскаватора по выполнению основных функций управления ЭКГ. Оно заключается в замещении деятельности машиниста экскаватора в реальных условиях ее модификацией.

В результате исследований создан компьютерный тренажерно-моделирующий комплекс (КТМК).

КТМК является многоцелевой универсальной системой, реализующей следующие функции: моделирование рабочих и аварийных ситуаций, возникающих при работе экскаватора; реализацию режимов управления и разработки инженерных рекомендаций то усовершенствованию и модернизации существующих систем управления; проведение экспериментальных исследований для получения информации с целью обоснования модели идеального машиниста применительно к системе данного типа; обеспечение возможности тренировки машинистов в период разработки нового экскаваторного оборудования задолго до его воплощения в действующие конструкции.

КТМК предназначен для обеспечения комплексной имитации процесса экскавации и привития машинистам экскаватора навыков работы с реальным объектом как в нормальных условиях эксплуатации, так и при наиболее характерных отказах, отработке аварийных и нештатных ситуаций, возникающих при работе экскаватора.

В компьютерном тренажерно-моделирующем комплексе реализовано:

1. Функционирование на основе анализа взаимодействия элементов системы «человек - экскаватор - забой».

2. Алгоритмическое обеспечение процесса взаимодействия системы «человек - экскаватор - забой».

3. Структурное и программное обеспечение базового вычислительного комплекса, включая систему информационного обмена.

4. Приборное обеспечение и конструктивное оформление тренажерного комплекса, в том числе рабочих мест обучающегося машиниста экскаватора и инструктора.

Карьерный гусеничный экскаватор относится к категории сложных технических систем, что предполагает наличие многомодульной структуры программного обеспечения. В основу принципа имитации положено математическое моделирование характеристик в базовом вычислительном комплексе с использованием блочно-модульной структуры программного обеспечения.

Выполнение перечисленных функций в КТМК обеспечивается наличием систем: моделирования внешней обстановки (среды и объектов воздействия), моделирования динамики объекта управления - экскаватора, моделирования рабочего места машиниста с учетом антропометрических характеристик и анализа операторской деятельности, реализации режимов работы (рис. 9).

Рис. 9. Блок - схема КТМК

КТМК использован для выработки комплекса взаимосвязей, определяющих критерий (¿эф), по которому следует судить о качестве обучения и о готовности машиниста экскаватора к выполнению более сложных задач в реальных условиях горных предприятий. Возможно также сокращение срока освоения новой экскаваторной техники в 1,5+2 раза за счет тщательной предварительной подготовки кадров и обеспечения горных работ высококвалифицированными специалистами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся законченной научно-квалификационной работой, дано новое решение актуальной научно-практической задачи, совершенствование эргономических показателей карьерных гусеничных экскаваторов с оборудованием «прямая механическая лопата», позволяющих повысить эффективность эксплуатации ЭКГ на основе рационального распределения функций в системе «человек - экскаватор - забой».

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлена теснота взаимосвязи Кзрт с совокупностью комплексных показателей Кь Къ К% Кц, К5, рассматриваемых в целом. Теснота взаи-

мосвязи определена с помощью множественного коэффициента корреляции. Полученный множественный коэффициент корреляции 12 р = Убывает на то, что между KJfT и совокупностью

Кь Кь К3, Л*4, К5 существует достаточно устойчивая связь.

2. Разработана методика оценки теоретических знаний и профессиональных навыков машинистов экскаваторов, адекватность которой подтверждена исследованиями и мониторингом, проведенными в условиях ГОП ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и ОАО «Учалин-ский ГОК».

3. Обоснован коэффициент эффективности деятельности машиниста, позволяющий оценить степень влияния квалификации машиниста экскаватора на качество управления ЭКГ.

4. Разработана классификация системы «человек - экскаватор» по критериям: качество управления карьерным экскаватором и его производительность.

5. Разработана трехмерная объемная модель системы «человек - экскаватор - забой», которая предоставляет следующие возможности:

- трехмерное моделирование рабочего места машиниста и экскаваторного оборудования с построением поверхностей по размещению органов управления и средств отображения информации;

- моделирование манекена - машиниста для эргономических оценок и проектирование поверхностей по размещению тела машиниста, с учетом многообразия антропометрических признаков человека.

6. Разработан компьютерный тренажерно-моделирующий комплекс, предназначенный для проведения экспериментальных исследований, а также для выработки комплекса взаимосвязей, определяющих коэффициент эффективности деятельности машиниста, по которому следует судить о готовности машиниста экскаватора к выполнению более сложных задач в реальных условиях эксплуатации на горных предприятиях.

7. При внедрении организационно-технических мероприятий, предлагаемых в настоящем диссертационном исследовании, увеличится объем работ, выполненных на один ЭКГ, на 20 %, или 12 528 тыс. руб. в год; снизятся ежегодные текущие затрата на 417 тыс. руб. в расчете на один ЭКГ; снизятся инвестиции в расчете на один год и один ЭКГ на 1 667 тыс. руб.

Основные научные результаты диссертации опубликованы

в следующих работах: Статьи, опубликованные в ведущем рецензируемом научном журнале, входящем в перечень ВАК:

1. Великанов B.C., Гуров М.Ю. Моделирование рабочего места оператора горной машины на основе антропометрических параметров // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2008. - № 2. - С. 72-77.

2. Великанов B.C., Исмагилов К.В. Проектирование отечественных мех-лопат с учетом требований рынка горной техники и эргономических показателей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М.: МГГУ, 2009. -№2.-С. 30-32.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

3. Великанов B.C., Олизаренко В.В., Долганов А.В. Разработка трехмерной модели машиниста выемочно-погрузочных машин // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. - С. 146-150.

4. Великанов B.C., Олизаренко В.В., Исмагилов К.В. Анализ современного состояния проектирования карьерных машин с применением эргономических методов // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. -Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. - С. 155-159.

5. Великанов B.C., Великанова С.С. Исследование связи между коэффициентом управления и квалификацией машиниста экскаватора // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: сб. науч. тр. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГГУ», 2009. - С. 24-28.

6. Великанов B.C., Олизаренко В.В. Определение производительности одноковшового гусеничного экскаватора с учетом профессиональных навыков машиниста // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. -Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. - С. 85-91.

7. Великанов B.C., Гуров М.Ю. К вопросу ранжирования профессиональных навыков машинистов карьерных экскаваторов // Вестник Костанайского социально-технического университета - Костонай, 2009. - № 2. - С. 42-48.

8. Великанов B.C. Определение обобщенного эргономического показателя карьерного гусеничного экскаватора с использованием метода медианных рангов // Материалы международной научно-практической конференции «Роль стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан в условиях глобализации: проблемы и перспективы», 22-23 октября 2009 г. - Рудный: Изд-во РИИ, 2009. - С. 72-76.

Подписано в печать 17.11.2009. Форматб0х84 1/16. Бумага тип.ЛГа 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 815.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ГОУ ВПО «МГТУ»

Введение.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ сырьевой базы РФ и потребности рынка в современных экскаваторах.

1.2. Влияние условий эксплуатации, структуры и режимов управления на производительность карьерных гусеничных экскаваторов.

1.3. Эргономическая оценка карьерного гусеничного экскаватора.

1.4. Постановка задач исследования.

Выводы.

2. РАЗРАБОТКА НАУЧНО - МЕТОДИЧЕСКОЙ БАЗЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ.

2.1. Определение обобщенного эргономического показателя карьерного гусеничного экскаватора с использованием метода медианных рангов.

2.2. Разработка методики рейтинговой оценки профессиональных навыков и знаний машиниста экскаватора.

2.3. Исследование связи между коэффициентом управления и квалификацией машиниста экскаватора.

Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАГРУЗОК В МЕХАНИЗМАХ КАРЬЕРНОГО ГУСЕНИЧНОГО ЭКСКАВАТОРА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМОВ УПРАВЛЕНИЯ.

3.1. Показатели и критерии оценки технического состояния и использования карьерных гусеничных экскаваторов.

3.2. Определение динамических усилий в рабочем оборудовании карьерного гусеничного экскаватора.

3.3. Влияние режимов управления на усилия, возникающие в подъемных канатах.

Выводы.

4. РЕАЛИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНО - ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ТРЕНАЖЕРНО

МОДЕЛИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА.

4.1. Программно - математическое обеспечение деятельности машиниста экскаватора.

4.2. Разработка компьютерного тренажерно - моделирующего комплекса.

4.3. Экономическая оценка результатов работы.

Выводы.

Актуальность темы. Развитие рынка продукции горного машиностроения привело к нарастанию конкуренции и противодействию монопольному влиянию производителей горной техники. В этих условиях отношения производителей и потребителей техники формируется на основе оптимизации соотношения ее стоимости и потребительских свойств. В области экска-ваторостроения наметилась тенденция к повышению конкурентоспобности продукции, обусловленная изменениями ряда факторов: гуманизация труда, высокие темпы научно - технического прогресса и инновационные технологии, создание единого экономического пространства со странами СНГ и перспективы вступления Российской Федерации (РФ) в ВТО.

Карьерные гусеничные экскаваторы (ЭКГ) занимают центральное место в технологической цепи добычи полезных ископаемых открытым способом. Очевидно, что их высокопроизводительная работа, напрямую, влияет на эффективность ведения горных работ.

Динамичность рынка горной техники, в том числе экскаваторов карьерных гусеничных, требует проведения систематических эргономических исследований с целью повышения конкурентоспособности отечественного экскаваторного оборудования. Необходимость совершенствования эргономических показателей экскаваторов диктуется повышением требований к качеству, объемам и ценовым показателям добычи, выходом отечественных горнодобывающих предприятий на мировые рынки сырья, оборудования и финансов.

В условиях научно-технического прогресса значения параметров, входящих в критерии оптимизации и ограничения, со временем изменяются, поэтому разработку нового подхода к определению эргономических показателей ЭКГ необходимо рассматривать как управляемый процесс повышения эффективности эксплуатации на основе рационального распределения функций в системе «человек-экскаватор-забой». Данный подход адекватен для современной конкурентной среды и рыночной конъюнктуры.

Опыт различных отраслей промышленности показывает, что комплексное решение задач эргономического обеспечения технологического оборудования позволяет повысить эффективность его функционирования на 1(Н30%. Поэтому проведение исследований в области совершенствования карьерных гусеничных экскаваторов по критерию эргономичности является актуальной научной задачей.

Цель работы: совершенствование эргономических показателей с практической реализацией комплекса алгоритмов и программ компьютерного моделирования системы «человек-экскаватор-забой», направленных на повышение эффективности эксплуатации карьерного гусеничного экскаватора.

Идея работы заключается в том, что повышение эффективности эксплуатации карьерного гусеничного экскаватора при совершенствовании эргономических показателей достигается рациональным распределением функций в системе «человек—экскаватор-забой».

Объект исследований: карьерные гусеничные экскаваторы с оборудованием «прямая механическая лопата».

Предмет исследований: взаимодействие элементов системы «человек - экскаватор - забой».

Для реализации указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

- выполнить анализ научных исследований и обосновать подход к совершенствованию эргономических показателей ЭКГ;

- определить степень влияния квалификации машиниста экскаватора на качество управления ЭКГ;

- усовершенствовать методику оценки профессиональных навыков и знаний машинистов экскаваторов;

- разработать классификацию системы «человек-экскаватор» по критериям: качество управления карьерным гусеничным экскаватором и его производительность;

- разработать и реализовать алгоритмы и программы для компьютерного моделирования системы «человек—экскаватор-забой».

Методы научных исследований: Системный анализ и научное обобщение результатов теоретических исследований, обработка результатов исследований с использованием методов математической статистики и экспертных оценок.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Совершенствование эргономических показателей карьерного гусеничного экскаватора необходимо рассматривать как управляемый процесс повышения эффективности его работы на основе рационального распределения выполняемых функций в системе «человек - экскаватор - забой».

2. Повышение эффективности эксплуатации карьерного гусеничного экскаватора с учетом его эргономического обеспечения, должно базироваться на определении обобщенного эргономического показателя во взаимосвязи с совокупностью комплексных эргономических показателей ЭКГ.

3. Качественная оценка эффективности управления карьерным гусеничным экскаватором характеризуется коэффициентом эффективности деятельности машиниста и классификацией системы «человек — экскаватор» по критериям: качество управления карьерным гусеничным экскаватором и его производительность.

Научную новизну результатов исследований составляют:

1. Разработка методики оценки теоретических знаний и профессиональных навыков машиниста экскаватора.

2. Обоснование коэффициента эффективности деятельности машиниста экскаватора, характеризующего степень влияния квалификации на качество управления карьерным гусеничным экскаватором.

3. Обоснование классификации системы «человек-экскаватор» по критериям: качество управления ЭКГ и его производительность.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается достаточным объемом исходной статистической информации; применением теоретически обоснованных методов исследования; адекватностью и высокой степенью точности полученных математических моделей; согласованностью полученных теоретических результатов и результатов компьютерного моделирования с практическими наблюдениями; положительными результатами применения методических положений диссертационной работы в деятельности ОАО «Учалинский ГОК» (ОАО «УТОК»).

Практическая значимость работы:

1. Разработан механизм совершенствования эргономических показателей карьерного гусеничного экскаватора.

2. Разработана методика оценки профессиональных навыков и знаний машинистов экскаваторов.

3. Предложена классификация системы «человек—экскаватор» по критериям: качество управления ЭКГ и его производительность.

4. Установлено влияние режимов управления и квалификации машиниста на усилия, возникающие в подъемных канатах.

5. Сформированы алгоритмы и программы для построения трехмерных компьютерных моделей реальных объектов — ЭКГ для систем виртуальной реальности.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований использованы при обучении и переподготовке машинистов экскаваторов в Рудненском индустриальном институте (г. Рудный, Республика Казахстан), в учебном процессе кафедры «Механизации и электрификации горных производств» (МиЭГП) «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова» (МГТУ им. Г.И. Носова) и учебно-курсового комбината ОАО «УГОК» (г. Учалы, Республика Башкортостан).

Результаты работы переданы в горно-обогатительное производство ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ГОП ОАО «ММК»), г. Магнитогорск) и ОАО «УГОК» (г. Учалы, Республика Башкортостан) для реализации программ развития горнодобывающих предприятий.

Апробация работы: результаты и основные положения диссертационной работы, докладывались на международных научно-технических конференциях «Добыча, обработка и применение природного камня» (г. Магнитогорск, 2006-2009 гг.), международной научно-технической конференции «Чтения памяти В. Р. Кубачека» (г. Екатеринбург, 2009 г.), международных симпозиумах «Неделя горняка» (г. Москва, 2006-2009 гг.), ежегодных научно-технических конференциях МГТУ (г. Магнитогорск, 2006-2009 гг.), на заседаниях научного семинара кафедры МиЭГП и факультета Горных технологий и транспорта МГТУ (г. Магнитогорск, 2006-2009 гг.).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 8 научных статей.

Объем и структура работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложенных на 81 странице машинописного текста, содержит 45 рисунков, 18 таблиц, библиографический список из 132 наименований и 1 приложения.

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлена, теснота взаимосвязи Кэрг с совокупностью комплексных показателей К/, К2, К3, К4, К5, рассматриваемых в целом. Теснота определена с помощью множественного коэффициента корреляции. Полученный множественный коэффициент корреляции Ri-xi.P = 0>59, указывает на то, что между Кэрг и совокупностью Kh К2, К3, К4, К5 существует достаточная устойчивая связь.

2. Разработана методика оценки теоретических знаний и профессиональных навыков машинистов экскаваторов, адекватность которой подтверждена исследованиями и мониторингом, проведенными в условиях ГОП ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и ОАО «Учалинский ГОК».

3. Обоснован коэффициент эффективности деятельности машиниста, позволяющий оценить степень влияния квалификации машиниста на качество управления карьерным экскаватором.

4. Разработана, классификация системы «человек — экскаватор» по критериям: качество управления карьерного экскаватора и его производительность.

5. Разработана трехмерная объемная модель системы «человек - экскаватор - забой», которая предоставляет следующие возможности:

- трехмерное моделирование рабочего места машиниста и экскаваторного оборудования с построением поверхностей по размещению органов управления и средств отображения информации; моделирование манекена - машиниста для эргономических оценок и проектирование поверхностей по размещению тела машиниста, с учетом многообразия антропометрических признаков человека.

6. Разработан компьютерный тренажерно - моделирующий комплекс, предназначенный для проведения экспериментальных исследований, а также для выработки комплекса взаимосвязей, определяющих коэффициент эффективности деятельности машиниста, по которому следует судить о готовности машиниста экскаватора к выполнению более сложных задач в реальных условиях горных предприятий.

7. При внедрении организационно-технических мероприятий, предлагаемых в настоящем диссертационном исследовании: увеличится объем работ, выполненных на один ЭКГ, на 20 %, или 12 528 тыс. руб. в год; снизятся ежегодные текущие затраты на 417 тыс. руб. в расчете на один ЭКГ; снизятся инвестиции в расчете на один год и один ЭКГ на 1 667 тыс. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся законченной научно - квалификационной работой, дано новое решение актуальной научно - практической задачи, совершенствование эргономических показателей карьерных гусеничных экскаваторов с оборудованием «прямая механическая лопата», позволяющих повысить эффективность эксплуатации экскаватора, на основе рационального распределения функций в системе «человек — экскаватор — забой».

1. Агалаков ИВ. О перспективах развития сырьевых отраслей и рынков и зарубежных компаний, производящих горнодобывающее и обогатительное оборудование: Сб. докл. Ш междунар. науч. — тех. конф. — Екатеринбург: УГГГА, 2005. — С. 200 204.

2. Адамович Н.В. Управляемость машин. — М.: Машиностроение,1977.-280 с.

3. Андреева Л.И. Методология формирования технического сервиса горно транспортного оборудования на угледобывающем предприятии Дис. . д-ра техн. наук. - Екатеринбург, 2004. 297 с.

4. Аристов А.И., Волков П.Н., Дубицкий Л.Г. и др. Ремонтопригодность машин. -М.: Машиностроение, 1975. — 368 с.

5. Аруин А.С., Зациорский В.М. Эргономическая биомеханика. — М.: Машиностроение, 1988. 256 с.

6. Артоболевский И.И., Бобровницкий Ю.И., Генкин М.Д. Введение в акустическую динамику машин. — М.: Наука, 1979. 296 с.

7. Белых Б.П., Свердель И.С., Олейников В.К. Электрические нагрузки и электропотребление на горнорудных предприятиях. — М.: Недра, 1971.-247 с.

8. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер с англ. М.: Мир, 1989. - 540 с.

9. Беневоленская Н.П. Этюды по эргономике. — Новосибирск: Наука, 1977.- 144 с.

10. Бешелев С.Р., Рувич Ф.Г. Математико — статистические методы экспертных оценок. М.: 1974. -157 с.

11. Биргер И.А. Техническая диагностика. — М.: Машиностроение,1978.-240 с.

12. Боброва-Голикова Л.П., Мальцева О.М., Коханова И.А., Стро-кина А.Н. Эргономика и безопасность труда. М.: Машиностроение, 1985. -112 с.

13. Борохович А.И., Мелентьев Ю.И. Динамика механизма подъема ковша экскаватора // Эксплуатация механического оборудования горных предприятий: Сб. науч. тр. выпуск № 70. — Магнитогорск: МГМИ, 1960.-7-11 с.

14. Борохович А.И., Пестряков В.А., Олизаренко В.В., Роташнюк А.Д. Конструктивные недостатки и ремонт стрел карьерных экскаваторов // Эксплуатация горно — шахтных стационарных установок: Сб. науч. тр. выпуск № 85. Магнитогорск: МГМИ, 1970. - 12-15 с.

15. Бродский Г.С., Слесарев Б.В. Измерительно информационные комплексы как инструмент повышения эксплуатационной надежности горных машин с гидроприводом // Горный журнал. — 2006. — №1. - С. 63-66.

16. Великанов B.C., Гуров М.Ю. Моделирование рабочего места оператора горной машины на основе антропометрических параметров // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2008. - № 2. — С. 72-77.

17. Великанов B.C., Исмагилов К.В. Проектирование отечественных мехлопат с учетом требований рынка горной техники и эргономических показателей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М.: МГГУ, 2009. № 2. - С. 30-32.

18. Великанов B.C., Олизаренко В.В., Долганов А.В. Разработка трехмерной модели машиниста выемочно — погрузочных машин // Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. Магнитогорск, 2007. - С. 146-150.

19. Великанов B.C., Олизаренко В.В., Исмагилов К.В. Анализ современного состояния проектирования карьерных машин с применением эргономических методов // Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. Магнитогорск, 2008. - С. 155-159.

20. Великанов B.C., Олизаренко В.В. Определение производительности одноковшового гусеничного экскаватора с учетом профессиональных навыков машиниста // Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. Магнитогорск, 2009. - С. 85-91.

21. Великанов B.C., Гуров М. Ю. К вопросу ранжирования профессиональных навыков машинистов карьерных экскаваторов // Вестник КСТУ. Костонай, 2009. №3. - С.42-48 .

22. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти тт. Т. 5. Измерения и испытания: Под ред. М.Д. Генкина. — М.: Машиностроение, 1981. -496 с.

23. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти тт. Т. 6. Защита от вибрации ударов: Под ред. К.В. Фролова. — М.: Машиностроение, 1981. — 456 с.

24. Волков Д.П. Динамические нагрузки в универсальных экскаваторах кранах. - М.: Машгиз, 1958. - 357 с.

25. Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов А.А. Стратегия освоения сырьевых ресурсов Урала // Горная промышленность. — 2006. — №4. — С. 58-62.

26. Волоцкой Н.В. Светотехника: 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1979. - 142 с.

27. Герасимова Т.А. Исследование и совершенствование методов проектных расчетов несущих конструкций экскаваторов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — Красноярск. 2005. 25 с.

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

29. Герлетка С. Влияние эргономических факторов в угольных шахтах на электрофизиологию человека // Безопасность труда в промышленности. 2003. — № 3. — С. 59-63.

30. Гик Л.Д. Измерение вибраций, — Новосибирск: Наука, 1972.292 с.

31. Гинзбург Е.Г. Законы и методология организации производственных систем. — Иваново, 1998.

32. Головин B.C. Особенности проектирования больших эргатиче-ских систем горного оборудования // Тяжелое машиностроение. — 1991. — № 10.-С. 10-11.

33. Головин B.C. Эргономика горнорудного оборудования. М.: Недра, 1990.- 183 с.

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

35. Голубев В.А., Троп А.Е., Карасев Н.М. и др. Эксплуатационная надежность и техническое обслуживание экскаваторов ЭКГ — 8 и ЭКГ — 8И. Учебно методическое пособие. - Свердловск: 1971. — 119 с.

36. Гомон Н.Л., Кашкина Т.К., Томилова Л. А., Чегодаева С.И. Эргономика машиностроения. — М.: Мир, 1968.

37. Гончаров Н.В. Нагруженность и оптимизация пластинчато-стержневых элементов стреловых конструкций экскаваторов и кранов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Томск. 2003. -24 с.

38. Гордеев Е.А., Зимина Е.А. Расчет освещенности забоя мощных экскаваторов на ЭВМ // Светотехника. 1987. - № 8. - С. 19-21.

39. Горский В.Г., Орлов А.И., Гриценко А.А. Метод согласования кластеризованных ранжировок // Автоматика и телемеханика. 2000. - №3. С. 159-167.

40. ГОСТ 12.2.130. 91. ССБТ. Экскаваторы одноковшовые. Общие требования безопасности и эргономики к рабочему месту машиниста и методы их контроля.

41. Громадский А.С., Плишко Н.С., Дроворуб и др. Снижение вибрации оборудования и повышение надежности работы карьерных экскаваторов // Горный журнал. 1985. - №8. - С. 53-55.

42. Груздева Н.Н., Хомякова Л.П., Хусаинов В.Г. Построение картин обзорности с рабочего места машиниста экскаватора // Горная промышленность. 2002. - №3. - С. 7-9.

43. Губинский А.И. Надежность и качество функционирования эрга-тических систем. Л.: Наука, 1982, - 270 с.

44. Дадиомов М.С. Прожекторное освещение. — 3-е изд., перераб. и доп. Л.: "Энергия", 1978. - 325 с.

45. Девяткин Ю.А., Тургель Д.К. Построение нагрузочных диаграмм подъемного и напорного механизмов карьерных экскаваторов в операции черпания взорванной горной массы // Горный журнал. 1975. - № 7. — С. 84-88.

46. Диментберг Ф.М., Фролов К.В. Вибрация в технике и человек. -М.: Знание, 1987. 160 с.

47. Домбровский Н.Г. Повышение производительности одноковшовых экскаваторов. М.: Стройиздат, 1951. - 319 с.

48. Дувакин А.С. Расчет теоретической производительности бульдозера // Камень вокруг нас. — 2006. №15. С. 28-30.

49. Дурнев Н.В., Скрипова Н.М., Шарин Е.Б., Боярских Г.А., Хусаинов В.Г. Оценка информативности и адекватности виброакустическихмоделей состояния основных механизмов экскаватора ЭДГ-3,2.30 // Горные машины и автоматика. — 2004. № Ю. - С. 17-21.

50. Душков Б.А., Королев А.В., Смиронов Б.А. Основы инженерной психологии: Учебное пособие. М.: Деловая книга, 2002. — 576 с.

51. Евграфов А.Н. Основы эргономики и дизайна автомобиля и трактора: Учебное пособие. 2-е изд., стереотипное. -М.: МГИУ, 2005. 74 с.

52. Ефимов В.Н., Цветков В.Л., Садовников Е.М. Карьерные экскаваторы: Справочник. М.: Недра, 1994. - 381 с.

53. Зайнашева 3. Ориентация системы сервиса на конкурентоспособность // Стандарты и качество. 2004. — № 1. — С. 66-69.

54. Запрудин А.Г. Технико экологические модели оценки рисков в системе защиты городской среды при строительстве метрополитена: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — Екатеринбург: УГГУ, 2008. - 20с.

55. Зубченко В.А. Эргономика для конструктора. Киев: Наука, 1968.-73 с.

56. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации и машиностроении. — М.: Машиностроение, 1990. — 272 с.

57. Ильин A.M., Антипов В.Н. Безопасность труда на открытых горных работах. М.: Недра, 1995. — 271 с.

58. Кантемиров В.Д., Чиркин А.А. Оценка эксплуатационных факторов и параметров выемочно погрузочного оборудования рудных карьеров // Горные машины и автоматика. — 2003. — №7. — С. 10-13.'

59. Килимник В.Г. Развитие добычи угля открытым способом в России // Горная промышленность. 2000. - №4. - С. 2-7.

60. Климов С.Л., Штейнцайг P.M., Хаспеков П.Р. О программе кооперированного производства экскаваторов нового поколения // Горная промышленность. 1999. - №2. - С. 31-38.

61. Кнорринг Г.М. и др. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Л.: "Энергия", 1992. - 456 с.

62. Комиссаров А.П. Метод оценки рабочих параметров карьерного экскаватора в конкретных условиях эксплуатации // Горные машины и автоматика. 2003. - №6. - С. 33-35.

63. Конушин А.С. Алгоритмы построения трехмерных компьютерных моделей реальных объектов для систем виртуальной реальности: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — Москва. 2005. —23 с.

64. Костюченко В.А., Сарандычев В.И., Скрипник Э.Т., Кабаков A.M. К вопросу об определении динамических усилий в канатах электромагнитных кранов // Совершенствование горного оборудования: Сб. науч. тр. выпуск № 155. Магнитогорск: МГМИ, 1975. - 117-119 с.

65. Кузнецов К.К., Ястребов А.И., Клепиков JI.H., Фиш Е.А. Анализ использования одноковшовых экскаваторов на разрезах // Экспресс -информ. Сер. «Технология добычи угля открытым способом». М.: ЦНИЭИуголь, 1974. 43 с.

66. Кулешов А.А. Оценка потребностей в горной технике для открытых горных работ на перспективу // Горные машины и автоматика. -2002.-№6.-С. 4-8.

67. Кутузов Б. Н. Пути вывода горнодобывающей промышленности России на конкурентоспособный уровень в мировой экономики // Горная промышленность. — 2004. — №4. — С. 45-47.

68. Лодусов К.В., Хусаинов В.Г. Обзорность с рабочего места машиниста как эргономический показатель экскаватора: Известия УГТГА. Спец. вып. мат. Уральской горн. пром. дек. Екатеринбург: УГГГА, 2003. -С. 348-352.

69. Магомедов Ш.Ш. Конкурентоспособность товаров: Учебное пособие, М.: Изд. "Дашков и Ко", 2003. - 294 с.

70. Мазуркевич В.Б. Микроклиматический и эстетический комфорт оператора дорожио строительных маши: Учебное пособие. — М.: Институт повышения квалификации, 1986. — 64 с.

71. Маковеев А.В. Обоснование параметров карьерных экскаваторов в зависимости от условий эксплуатации: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Екатеринбург: УГГУ, 2008. 16с.

72. Мейстер Д. Эргономические основы разработки сложных систем: Пер. с англ. / Под. ред. В.М. Мунипова. М.: Мир, 1979. - 456 с.

73. Мельников Н.В., Арсентьев А.И., Газизов М.С. и др. Теория и практика открытых разработок. — М.: Недра, 1973. 636 с.

74. Мешков В.В. Основы светотехники: Учебное пособие. Ч. 1. 2-е изд., перераб. - М.: Энергия, 1979. - 368 с.

75. Минеев А.В. Разработка имитаторов системы электропривода полномасштабного тренажера роторного экскаватора // Горные машины и автоматика. 2002. - №7. - С. 35-37.

76. Монмоллен М. Системы "человек и машина". Пер. с франц. / Под. ред. Д.А. Ошанина. М.: Мир, 1973. - 256 с.

77. Москвичев В.В. Разработка имитатора автоматизированной системы статического контроля и управления при построении тренажера роторного экскаватора // Горные машины и автоматика. — 2003. —№2. -С. 24-26.

78. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентиро-ванное проектирование техники, программных средств и среды: Учебник. — М.: Логос, 2001.-356 с.

79. Мухамедов М.Х. Эксплуатация и ремонт оборудования открытых разработок, раздел И. Эксплуатационные свойства и показатели технического уровня горных машин и автоматизированных комплексов. — М.: МГИ, 1986. -55 с.

80. Орлов А.И. Эконометрика: Учебное пособие. — М.: Изд-во "Экзамен", 2002. 132 с.

81. Островский М.С. Влияние вибрации на снижение долговечности горных машин // Горные машины и автоматика. — 2003. — №12. — С. 40.

82. Панев Б.И. Режимы управления экскаваторами СЭ — 3 и ЭКГ — 4. М.: Недра, 1966. - 121 с.

83. Подгорный М.С. Состояние открытых горных работ в Великобритании // Уголь. 1996. - №2. - С 61-64.

84. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ: Учебник для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Недра, 1985. - 544 с.

85. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров: Учеб. для вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. — 606 с.

86. Подэрни Р.Ю., Гужовский В.В., Волошин Г.М. и др. Снижение колебаний основных узлов роторных экскаваторов // Горный журнал. — 1978.- №2.- С. 102-107.

87. Поль В.Г., Ворошилов Г.А. Состояние сырьевой базы черной металлургии уральского региона // Горный журнал. 2001. - № 7. - С. 10-14.

88. Попович П.Р., Губинский А.И., Колесников Г.М. Эргономическое обеспечение деятельности космонавтов. — М.: Машиностроение, 1985. — 272 с.

89. Постановление Минтруда РФ от 12 августа 2003 г. N61 «Об утверждении Единого тарифно-квалификационного справочника работ и профессий рабочих». Вып. 4 Добыча и обогащение рудных и россыпных полезных ископаемых.

90. Раац В. Оптимизация конструктивных и технологических параметров роторных экскаваторов // Горная промышленность. — 2002. — №3. -С. 18-21.

91. Радкевич Я.М., Островский М.С., Тимирязев В.А. Квалиметриче-ский подход к оценке технического состояния машин по обобщенной вибрационной характеристике // Горные машины и автоматика. 2004. - №7. -С. 25-28.

92. Разработка систем плановых ремонтов экскаваторов: Отчет /НИИОГР; Рук. Г.В. Вильчик. Челябинск, 1975. - 75 с.

93. РД 50-149-79. Методические указания по оценке технического уровня и качества промышленной продукции.

94. Резниченко С.С., Щадов В.М., Багрова Г.И. Оценка технолого -экономической эффективности угольных разрезов // Горная промышленность. 2000. - №2. - С. 22-26.

95. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. 3-е изд. пе-рераб. и доп. - М.: Недра, 1978. - 541 с.

96. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Часть I. Производственные процессы: Учебник для вузов. 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. -509 с.

97. Рубцов В.К., Камащенко В.И., Вареничев А.А., Плужников В.Ф., Мацак А.А. Производительность экскаваторов в породах различной взры-ваемости // Горный журнал. 1975. - № 7. - С. 96-100.

98. Русихин В.И. Эксплуатация и ремонт механического оборудования карьеров: Учебник для вузов. — М.: Недра, 1982. — 214 с.

99. Скрипова Н.М., Боярских Г.А., Хусаинов В.Г. Оценка информативности уровней технического состояния при изготовлении конусных дробилок по виброакустическим параметрам // Горные машины и автоматика.2004.-№10.-С. 21-23.

100. Скрипова Н.М., Боярских Г.А., Хусаинов В.Г. Формирование системы управления эргономическими показателями конкурентоспособности горной техники // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2004. - №6. - С. 20-25.

101. Скрипова Н.М., Боярских Г.А., Хусаинов В.Г. Эргономическая оценка продукции тяжелого машиностроения как инструмент маркетинга: Сб. докл. II междунар. науч. тех. конф. — Екатеринбург: У11 ГА, 2004. -С. 42-47.

102. Справочная книга по светотехнике: Под ред. Айзенберга Ю.Б. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 472 с.

103. Справочник по прикладной эргономике: Пер. с англ. / Под. ред. В.М. Мунипова. -М.: Машиностроение, 1980. 216 с.

104. Степанов В.Н. Аппроксимация кривых сил света прожектора // Светотехника. 1982. - № 4. - С. 13-14.

105. Сухорученков А.И. Состояние и перспективы развития железорудной промышленности России // Горный журнал. — 2000. — №6.

106. Табарин А.Д., Крагель А.А., Обросов С.Я., Сандригайло И.Н. Экскаватор ЭКГ 12 демонстрирует высокую производительность // Горный журнал. - 2006. - № 2. - С. 56-59.

107. Таугер В.М. Идеология концепции «ЭКСКАВАТОР РОБОТ». Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: Сб. трудов VII междунар. науч. - тех. конф. - Екатеринбург: УГГА, 2009. - С. 302-306.

108. Технико — экономические показатели горных предприятий за 1990 2004 гг. - Екатеринбург. ИГД УроРАН. - 2005. - 430 с.

109. Трегубов В.А., Окорков А.В., Литовко Б.М., Сытай В.А. К расчету зашиты рабочих от действий низкочастотных колебаний машин // Горный журнал. 1975. - № 6. - С. 108-112.

110. Фролов П.Т., Петров И.В., Балаховский М.С. и др. Эксплуатация и испытания строительных машин. Учебник для механических факультетов инженерно — строительных вузов. — М.: «Высш. школа», 1970. 392 с.

111. Хусаинов В.Г. Обоснование и расчет эргономических показателей карьерных гусеничных экскаваторов производства ОАО «Уралмаш»: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Екатеринбург: УГГУ, 2006. - 20с.

112. Хусаинов В.Г. Проектирование оптимального освещения наружного рабочего пространства карьерных экскаваторов: Сб. докл. Ш междунар. науч.- тех. конф. Екатеринбург: УГТГА, 2005. - С. 208-212.

113. Человеческий фактор. В 6-ти тт. Т. 2. Эргономические основы проектирования производственной среды: Пер. с англ. / Д.Джоунз, Д. Брод-бент, Д.Е. Вассерман и др. М.: Мир, 1991. - 500 с.

114. Человеческий фактор. В 6-ти тт. Т. 3. Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов: Пер. с англ. / Холдинг Д., Голдстейн И., Эбертс Р. и др. (Часть П. Профессиональное обучение и отбор операторов). - М.: Мир, 1991. - 302 с.

115. Человеческий фактор. В 6-ти тт. Т. 3. Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов: Пер. с англ. / Эдварде У., Кинг Сунь Фу, Гарг-Янардан Ч. и др. (Часть I. Модели психической деятельности). -М.: Мир, 1991. - 487 с.

116. Человеческий фактор. В 6-ти тт. Т. 4. Эргономическое проектирование деятельности и систем: Пер. с англ. / Дж. О'Брайен, X. Ван Котт, Дж. Векер и др. М.: Мир, 1991. - 495 с.

117. Шеметов П.А., Рубцов К.В., Шлыков А.Г. Опыт эксплуатации гидравлических и канатных экскаваторов в карьере «Мурунтау» // Горный журнал. -2006.-№10.-С. 67-71.

118. Штейнцайг В.М. Современные карьерные экскаваторы: Обзор. -М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1985.-39 с.

119. Яковлев В.И., Пермяков Б.М. О влиянии жесткости подвески стрелы на колебания элементов рабочего оборудования экскаватора // Совершенствование горного оборудования: Сб. науч. тр. выпуск № 155. Магнитогорск: МГМИ, 1975. - С. 11-14 с.

120. Щадов В.М. Современное состояние горно — транспортного оборудования разрезов и основные направления их технического перевооружения // Горные машины и автоматика. 2004. — №9.-С. 2-21.

121. Яцевич Е.В. Кабина водителя карьерных автотранспортных средств БелАЗ //Горный журнал. — 2004. — Спец. выпуск. — С. 30-37.

122. Яцкевич Б.А. Сырьевая база металлургии России: сегодня и завтра // Горный журнал. 2000. - №6. С. 14-18.

123. Aatoh.S. Rleskinen. Cepstnim analysis predicts gearbox failure I I Noise Control Engineering Journal. 1990. Vol. 34(2). - P. 53-59.

124. BarkovA.y., Rarkava N,A„ MitchelJ.S. Condition assessment and life prediction of rolling element hearings 11 Sound amp Vibration. 1995. Vol. 6. — P.10-17.

125. Barkova N.A., Barkova M.JI. L method of defection low frequency fluctuations of liquid flow//Journal of Low Frequency Noice and Vibration. -1996. VoL 15. jYa3, — P. 125-129.

126. Baron S. A Control theoretic approach to modeling human supervisory control of dynamic systems // Man-Machine Systems Research, 1984. Vol. 1. - P. 1-47.

127. Рэсэй ФедерацияЬы Башкортостан РеспубликаЬы

128. ХЕ?МЭТ КЫЗЫЛ БАЙРАТС ОРДЕНЛЫ

129. АСЬП< АКЦИОНЕРЗАР ЙЭМРИЭТЕ

130. Учалы тау-байытстырыу комбинаты

131. Российская Федерация Республика Башкортостан

132. ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО 311АМЕНИ

133. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

134. Учалинский горно-обогатительный комбинат453700, Россия, Республика Башкортостан, г. Учалы, ул. Горнозаводская, 2 тел.: (34791) 6-20-03, (34791) 9-52-25 факс (34791) 6-05-36

135. Методика рекомендована отделом труда и кадров ОАО «УГОК» для проведения курсов и оценки квалификации машинистов карьерных экскаваторов после обучения в учебн< богатительный комбинат»1. На №от1. АКТ1. М.М. Мингажев