автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Повышение эффективности системы технического сервиса горного погрузочного оборудования в условиях ОАО "Апатит"

V _

На правах рукописи

ПАШКИН Леонид Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА ГОРНОГО ПОГРУЗОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ОАО «АПАТИТ»

Специальность 05.05.06 - Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) и на ОАО «Апатит».

Научный руководитель -

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор

Ведущая организация - ОАО «Институт «Гипроруда».

Защита диссертации состоится 29 июня 2005 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. № 7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 2:

А.А.Кулешов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Р.Ю.Подэрни,

кандидат технических наук

В.Е.Хребто

диссертационного совета д.т.н., профессор

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

ш

ше

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние 10-15 лет система организации ремонтов оборудования на горно-промышленных предприятиях страны коренным образом изменилась. Были упразднены отраслевые управления главного механика, осуществлявшие координацию ремонтных работ, почти одновременно прекратилось издание методических и нормативных документов по планированию и организации ремонта оборудования, обеспечение его запчастями. В условиях рыночных отношений вся ответственность за техническое состояние оборудования перенесена непосредственно на сами предприятия, которые самостоятельно решают вопросы финансирования ремонта и его материального обеспечения, регулирования численного персонала, применения стратегий технического обслуживания и ремонта машин, наиболее эффективных в конкретных условиях эксплуатации.

Большие затраты на поддержание горно-механического оборудования в условиях ОАО «Апатит», превышающие один миллиард рублей в год, требует поиска новых путей их снижения, учитывающих как накопленный за годы реформ опыт, так и достижения технического прогресса, коренное изменение с приборной базой, используемой для контроля качества и мониторинга технического состояния машин, нагруженное™ из узлов, что позволяет прогнозировать их ресурс. Прогнозирование же ресурса позволяет перейти к более эффективной (адаптивной) системе технического сервиса горных машин.

Одним из серьезных недостатков при эксплуатации горного погрузочного оборудования в ОАО «Апатит» является отсутствие строгой, отлаженной системы учета и контроля его работы. До сих пор не была исследована надежность оборудования, без чего невозможно совершенствовать систему технического сервиса.

Динамичность изменения всякого рода директивных (нормативных) по ремонту оборудования, его послересурсному обследованию, структуры оборудования по типажу, особенностям конструкции, израсходованному ресурсу требуют проведения специальных

исследований для условий ОАО «Апатит» с целью значительного повышения эффективности системы технического сервиса.

Поэтому тема данного исследования является актуальной.

Целью работы является оптимизация параметров системы ТО и Р, повышение уровня эксплуатационной надежности путем применения более эффективной технологии ремонтов и мониторинга текущего состояния оборудования с целью снижения затрат на техническое обслуживание и ремонт погрузочного горномеханического оборудования.

Идея работы заключается в том, что оптимальная стратегия технического сервиса строится на базе использования марковских процессов в теории массового обслуживания и хорошо отлаженного механизма мониторинга текущего состояния оборудования с применением новейших технических средств. Дня достижения поставленной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Выполнить анализ и обобщение научных исследований и опыта использования на горных предприятиях различных систем ТО и Р. 2. Определить уровень надежности горного оборудования в условиях ОАО «Апатит». 3. Разработать математическую модель управления ремонтами погрузочного оборудования (экскаваторы), пакет программ для РС ЭВМ и выполнить моделирование. 4. Определить рациональные параметры предлагаемой стратегии ТО и Р горного оборудования на основе имитационной модели.5. Разработать метод оценки качества ремонтов горного оборудования - сварных соединений и пр. 6. Разработать конструктивно-технологические требования к системе мониторинга погрузочно-доставочных машин.

Методы исследования. При выполнении исследований использована комплексная методика, включающая в себя: анализ и обобщение производственных данных по эксплуатации оборудования; методы теории надежности, теории вероятностей и математической статистики; методы теории массового обслуживания технических систем; положение теории анализа и синтеза систем; методы математического моделирования; экспериментальные исследования в производственных условиях.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Управление параметрами системы технического сервиса целесообразно осуществлять с использованием математической модели управления ремонтами, базирующейся на теории марковских процессов и дающей возможность прогнозировать состояние этой системы.

2. Установление закономерностей появления внезапных отказов горного оборудования, в зависимости от его нагрузочных режимов, является необходимой и достаточной базой для имитационного моделирования при определении рациональных параметров системы внутрифирменного сервиса.

3. Математическая модель проведения мониторинга текущего состояния погрузочно-доставочных машин, основанная на систематизации влияющих факторов и их взаимосвязей с режимами работы, позволяет прогнозировать их ресурс и применять адаптивную систему технического обслуживания и ремонта машин.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлены законы распределения показателей надежности погрузочного оборудования, что позволило использовать их при разработке математических моделей управления ремонтами и численном моделировании процесса.

2. Разработана математическая модель управления ремонтами погрузочного оборудования, позволяющие определять рациональные параметры системы технического обслуживания и ремонта.

3. На основе системного подхода определены структурные и функциональные связи между влияющими факторами и выходными параметрами, что позволило сформировать работоспособную модель системы мониторинга погрузочно-доставочного оборудования.

Достоверность научно-методических положений, выводов и рекомендаций обеспечена достаточным объемом практических данных, корректным использование различных методов исследования, удовлетворительной сходимостью результатов моделирования, экспериментальных исследований и опыта эксплуатации исследуемого оборудования.

Практическая значимость работы заключается в разработке методов управления параметрами системы технического сервиса

горно-механического оборудования в динамике ее функционирования, повышения качества ремонтных работ и его оценки с помощью новейшего оборудования, разработке конструктивно-технологических требований к системе мониторинга самоходного погрузочно-транспортного оборудования.

Реализация результатов работы. Рекомендации по совершенствованию системы технического сервиса горного погрузочного оборудования внедрены на рудниках ОАО «Апатит». Разработанная система мониторинга погрузочно-доставочных самоходных машин принята к внедрению на апатитовых рудниках.

Личный вклад автора:

•сбор, обработка и анализ оценки надежности экскаваторного оборудования;

•разработка математических моделей управления ремонтами экскаваторного парка и анализ результатов моделирования;

•обоснование рациональных параметров системы технического сервиса погрузочного оборудования;

•обоснование конструктивно-технологических требований к системе мониторинга погрузочно-доставочных машин.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты работы обсуждать на научных семинарах кафедры горных транспортных машин СПГГИ (ТУ) в 2003, 2004, 2005 г. на научно-технических семинарах по горному оборудованию в ОМЗ «Ижор-ские заводы» (2004, 2005 гг.), на заседаниях НТС ОАО «Апатит».

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 работ в периодических изданиях , в том числе патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 106 наименований, 2 приложений. Общий объем составляет 195 страниц: 175 страниц основного текста и 20 страниц приложений. Работа иллюстрирована 61 рисунком и имеет 30 таблиц. Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры горных транспортных машин СПГТИ (ТУ) за ценные советы и консультации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проведения исследований повышения эффективности системы технического сервиса гор-

ного погрузочного оборудования в сложных природно-климатических и горно-технических условиях ОАО «Апатит».

В разделе 1 дан анализ существующей системы ТО и Р и структуры погрузочного оборудования, а также структуры и горномеханической службы ОАО «Апатит». Рассмотрены различные стратегии технического сервиса машин, результаты научных исследований и опыта эксплуатации в данной сфере, сформулированы цель и задачи исследования.

В разделе 2 приведены результаты исследования надежности экскаваторов различных моделей, математическая модель управления процессом ремонта оборудования и результаты численного моделирования с использованием разработанного пакета программ для РС ЭВМ.

В разделе 3 приведена имитационная модель функционирования ТО и Р и результаты моделирования, методы и средства повышения качества и оценки уровня ремонта, рекомендации по рациональным параметрам системы технического сервиса горномеханического оборудования, диагностики и контроля.

В разделе 4 приведены структурные схемы и модель системы мониторинга самоходного погрузочно-доставочного оборудования, результаты экспериментальных исследований и конструктивно-технологические требования к подобным системам.

1. Управление параметрами технического сервиса целесообразно осуществлять с использованием математической модели управления ремонтами, базирующейся на теории марковских процессов и дающей возможность прогнозировать состояние этой системы.

Для принятия той и или иной модели функционирования сложной технической системы, каковой, несомненно, является исследуемый в работе экскаваторный парк, необходимо вначале исследовать надежность этой системы и установить законы распределения значений показателей надежности.

С этой целью обработан большой массив статистических данных по надежности экскаваторов.

В результате выполненных исследований были получены статистические ряды по наработке машин, позволившие определить безотказность их работы.

С целью обоснования методики сбора статистических данных по наработке экскаваторов проанализирована документация, ведущаяся техническими отделами ремонтных подразделений ОАО «Апатит».

Вычисления значений параметров надежности проводились в обезличенной форме с целью установления законов распределения межремонтного времени наработки, а также определения основных надежностных характеристик для устанавливаемых законов распределения.

Обработка массивов статистических данных проведена согласно правилам математической статистики. При этом статистическая информация подвергалась как качественному, так и количественному анализу. Из массивов отсеивались явно недостоверные данные, выполнялось условие образования выборки - случайность выбора. Цензурирование значений наработок позволило избежать погрешностей, связанных с выходом систем (ГМ) из эксплуатации по причинам, не связанным с надёжностью этих объектов. Оценка выделяющихся значений проводилась путём использования критериев Райта, Шовене, Греббса, а в пакете «ЗТАТКТЮА» также критерия Колмогорова-Смирнова.

Для более адекватного формирования представительной выборки по карьерным экскаваторам статистические ряды формировались в размерности добытой горной массы в кубических метрах, что дало возможность исключить непроизводительное время работы, вносящее погрешности на величины конечных результатов.

Исследованиями установлены закономерности внезапных отказов для экскаваторов парка Восточного рудника ОАО «Апатит». На рис. 1- 4 в качестве примера представлены графики этих зависимостей для ЭКГ-8И и БШ-90С в зависимости от типа забоя.

Распределение наработки экскаваторов экг-8и (по руде) на Восточном руднике

° ✓ / ^ ^ Наработка м.ху6

12138 18207 24276 30345 36414 Наработка, и.куб _

Рис 1. Экспоненциальное распределение наработки экскавагоров ЭКГ-8И (добычной забой)

Распределение наработки экскаваторов НН-90С (по руде)

0 0002

Рис. 2. Функция вероятности безотказной работы экскаваторов ЭКГ-8И (добычной забой)

2770 10893 16308 19016 23464 Наработка, м.куб.

Рис. 3 Экспоненциальное распределение наработки экскаваторов 1Ш-90С (добычной забой)

г / У ✓ ^ / /

Наработка, глкуй _

Рис .4. Функция вероятности безотказной работы экскаваторов 1Ш-90С (добычной забой)

Для всех моделей экскаваторов независимо от типа забоя с достаточным критическим уровнем значимости установлен экспоненциальный закон распределения наработки на отказ с различными параметрами интенсивности отказов Л. Отметим, что данные зависимости получены для регламентной системы ППР с фиксированной периодичностью и трудоемкостью.

Установленные закономерности позволяют на их базе строить математические модели и проводить численное моделирование вероятностных событий. Работа рассматриваемой технической системы (парк экскаваторов) представляется в виде системы, на вход которой поступает в общем случае случайный поток требований лик-

видации отказов узлов экскаваторов с заданной интенсивностью ХЦ). В зависимости от показателя интенсивности восстановления (ремонта экскаваторов) обслуживающей системы (ремонтных бригад) ц(Г) и характера потока требований Х((:) производственная система с некоторыми вероятностями Ро(0, Р^О, ..., Рп(0 может находиться в различных п (п = 0, 1, 2,...) возможных состояниях в любой момент времени I, т.е. число состояний такой технической системы конечно (счетно). Сами вероятности Р,(0 количественно характеризуют качество или эффективность «обслуживания» (ремонта) такой технической системы, как отдельный экскаватор, так и парка экскаваторов. Следовательно, процесс функционирования рассматриваемой системы массового обслуживания представляет собой случайный процесс дискретного типа.

Случайный процесс N(0 обладает следующим свойством: если известно N (/0), то течение процесса после момента г0 в вероятностном смысле независимо от его течения до момента г0. Случайные процессы, обладающие этим свойством, называются марковскими процессами или процессами Маркова; если в некоторый момент I число неработающих экскаваторов равно г, т.е. N (/)=;, то говорят, что система в этот момент находится в «состоянии г», / = 0,1,...,п. Таким образом, для всей технической системы возможно п +1 различных состояний.

Таким образом, известная задача Эрланга состоит в том, что необходимо определить вероятности застать систему в том или ином возможном состоянии. Так как случайный процесс N (/) нестационарен, то вероятности

Р{ЛГ (?) = *}= 0<к<п

меняются с течением времени и, кроме того, зависят еще от начальных данных, т.е. от чисел Р{ (о) (0 < / < п), поэтому искомые в задаче Эрланга вероятности Р^ (¿) возможных состояний технической системы могут быть определены лишь при данных ? и Р1 (0) (0 < / < п).

На практике же, как правило, интересуют вероятности рк застать техническую систему в состоянии к, независимо от выбранно-

го момента времени и от начальных данных. В этом случае необходимо установить, что случайный процесс /У(/) при ? —» °° безгранично приближается к некоторому стационарному процессу, не зависящему от начальных данных; т.е. вероятности Рк (/) при г —> °° стремятся к некоторым постоянным числам - вероятностям р/, (0 < к < и), не зависящим от начальных данных.

Одним из наиболее распространенных является обслуживание (ремонт) экскаватора при ожидании ремонта, который состоит из конечного числа обслуживающих структур (ремонтных бригад), каждая из которых обслуживает одновременно только одно требование на ремонт экскаватора (узла экскаватора). Поток поступающих требований на ремонт узлов ограничен, т.е. одновременно в системе обслуживания не может находиться больше т требований. Таким образом, поступающие требования часть времени находятся в системе обслуживания, а часть из них вне ее.

Непосредственный вывод разрешающих уравнений для определения неизвестных вероятностей /\(Г) (к = 0,1,...,л) приводит к системе вида

Для численного моделирования (решения) исходной разрешающей системы дифференциально-разностных уравнений первого порядка с заданными начальными условиями (при ^ = = 0): Р,(0=1, />;(0 = 0, у = 0,1, .,/-1,1 + 1, используется тот факт, что техническая система (парк экскаваторов) находится в одном из возможных п состояний, а именно: число неработающих экскаваторов равно ¿. Тогда численное моделирование процесса обслуживания (ремонта) горно-механического оборудования (экскаваторов) математически сводится к интегрированию начальной задачи Коши для системы уравнений с начальными условиями.

Введем новые переменные величины: т = Ai - безразмерная величина (Л - интенсивность потока требований на ремонт экскаваторов, 1/час; î - время, час).

q = ~ - приведенная плотность интенсивности восстановления

/V

(ремонта) экскаваторов.

Система п+1 дифференциально-разностных уравнений (1) относительно и+1 неизвестных вероятностей Р0(т), Л(т), ..., Р„(т) описывает состояние технической системы (парк экскаваторов), что последняя находится в одном из п+1 возможных своих состояний. Данная система (22) с заданными начальными условиями (2) интегрировалась с помощью метода Рунге-Кутта пятого порядка точности. При численном моделировании рассматривались следующие значения необходимых параметров, входящих в систему (1): п- число экскаваторов варьировалось от 10 до 15 ед.; г - число неработающих экскаваторов в начальный момент времени (начало рабочей смены) изменилось от 0 до 10 ед.;

q - приведенная плотность интенсивности восстановления (ремонта) экскаваторов варьировались от 1.0 до 2.0;

m - число ремонтных бригад менялось от 0 до 4; t - время изменялось от одних до тридцати суток. Отметим, что для частного случая соотношения экскаваторов (всего 15 ед.), участвующих в добычных и вскрышных работах, с различными уровнями производительности (Q = 210-260 м3/ч) была получена величина интенсивности потока отказов Л = 0,002961 1/ч.

Графические зависимости изменения искомых вероятностей Рк(т) (к=0,\,...,п) возможных состояний технической системы (парка экскаваторов) в течении рассматриваемого промежутка времени для различных параметров приведены на рис.5. На этом же рисунке приведены графики зависимости математического ожидания М® =

М2/п ( M 2 • математически ожидаемые числа неработающих экскаваторов) от безразмерного параметра т.

Установлено, что вероятность отказа любого числа экскаваторов на расчетном периоде (Т=6, что соответствует 30 суткам) не превышает 0,25, однако вероятность отказа 1 единицы на данном

периоде составляет порядка 0,95, отказ произойдет в течение трех суток с момента начала эксплуатации парка.

Анализ графика позволяет также говорить об экстремуме вероятностей отказа экскаваторов в диапазоне (0.6-1.2)г, что соответствует 2-7 суткам полезной работы этих машин. Таким образом, имеющийся статистический материал посредством моделирования указывает на необходимость концентрации интенсивности ремонт-но-восстановительных воздействий в данном временном диапазоне.

Рис. 5. Графики зависимости вероятностей отказов экскаваторов на расчетном периоде (30 суток)

Результаты моделирования показали адекватность модели протеканию процесса обслуживания экскаваторов в реальных условиях эксплуатации.

2. Установление закономерностей внезапных отказов и восстановлений работоспособности горного оборудования, в зависимости от его нагрузочных режимов, является необходимой и достаточной базой для имитационного моделирования при определении оптимальных параметров системы внутрифирменного сервиса.

Полученные результаты обработки статистических массивов по наработкам экскаваторов на отказ позволили сделать вывод о целесообразности проведения имитационного моделирования процес-

са формирования внезапных отказов в целом по парку экскаваторов при существующей системе ППР. Хрономегражными наблюдениями также были определены основные параметры процесса восстановления, в первую очередь, интенсивность восстановления при различной численности ремонтников. Применением имитационного моделирования достигается управление рядом параметров системы ремонта с точки зрения ее организации. Время наступления отказов экскаваторов и время восстановления их работоспособности случайны, парк машин достаточен для рассмотрения организации системы ремонта как задачи теории массового обслуживания. На рис. 6 представлен алгоритм имитационной модели в нашей интерпретации.

Рис. 6. Алгоритм решения задачи по оптимальной организации процесса обслуживания парка экскаваторов

В блоке 3 данного алгоритма проводится моделирование процесса «отказ-восстановление», основанное на предварительно установленных интенсивностях внезапных отказов (при экспоненциальном распределении интенсивность постоянна) и их закономерности. Для каждого экскаватора, согласно установленному закону, задается случайное время наработки до аварийного отказа и затем, согласно закону восстановления, задается случайное время нахождения его в

ремонте. По полученным результатам моделирования делается вывод об оптимальном количестве ремпостов на основании рассчитанного коэффициента готовности экскаваторов и использования рем-постов. Результат имитационного моделирования представляется в виде графиков изменения коэффициента готовности и использования ремонтной базы (постов).

Число экскаваторов = 6 Интенсивность отказов = 0 035 Интенсивность восстановлений = 0.200 1.00т

0 90 0 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0.30 0.20 0.10 0.00

Х-

\

Кг

Кисп

1 2 3 4 5 Число ремонтных постов, ед.

Рис 8 Результирующий график имитационного моделирования (пример)

Полученные результаты подтвердили правомочность использования имитационной модели без построения математической для оперативного планирования изменения коэффициента готовности экскаваторного парка практически любой численности при варьировании численности ремонтных постов (бригад). Данный подход, на наш взгляд, предпочтителен тем, что не требует построения сложных математических моделей в которых процессы не являются марковскими (слишком много случайных факторов). С помощью имитационного моделирования достигается оптимальная организация процесса «отказ-восстановление», в которой целевой функцией, по сути, являются затраты на эксплуатацию горной техники со всеми сопутствующими издержками.

3. Математическая модель мониторинга текущего состояния погрузочно-доставочных машин, основанная на систе-

матизации влияющих факторов и их взаимосвязей с режимами работы, позволяет прогнозировать их ресурс и применять адаптивную систему технического обслуживания и ремонта машин.

Задачи, решаемые системой мониторинга:

• непрерывная регистрация результатов измерения параметров работы систем самоходной машины при помощи бортовой контрольно-измерительной аппаратуры;

• передача полученной информации в локальную электронную систему с последующей ее обработкой;

• определение фактической производительности подземной самоходной машины;

• определение фактического отработанного времени элементами машины и значений нагрузок, воспринимаемых ими в имеющихся условиях эксплуатации;

• прогнозирование ресурса элементов машин на основе информации, полученной в результате мониторинга, и построение системы их технического обслуживания и ремонта по адаптивному принципу;

• оценка эффективности эксплуатации подземной самоходной техники на основе информации, полученной в результате анализа объектов;

• оптимизация парка машин и системы его эксплуатации.

Структура модели мониторинга построена на обосновании

схем сбора первичной информации о работе машин, с учетом систематизации влияющих факторов и управления эффективностью (рис. 9).

Структура ПДМ в системе мониторинга представлена на рис.11. Для адекватной оценки работы ПДМ в течение смены с помощью комплекса измерительно-регистрирующей аппаратуры исследованы ее режимные параметры - потребляемая мощность, изменения давления в гидроцилиндрах ковша, стрелы, поворота (рис. 12).

Мониторинг работы СО

Мониторинг показателей •ы СО

Производите/! ь-ность

Характеристика горнотехнических условий эксплуатации

Участок подземной самоходной течнмхи

| Расход з/ч, ГСМ и пр |

Мониторинг технического состояния СО

-С

Долговечность

—Безотказность

Участок ремонта самоходной техники

Приборы технической; диагностики

Операторы СО

СО (<

транслятором информации)

Ремонтный персонал

Рис. 9 Структурная схема сбора информации в системе мониторинга СО

Эти параметры состояния позволяют определять: простои в течение смены, холостой и рабочий пробеги, количество копания за смену и др. Для измерения этих параметров предложен комплекс новейшей аппаратуры, позволяющей не только регистрировать, но и снимать в конце смены информацию на РС типа «ноутбук» с дальнейшей ее передачей в центральный операторский пункт для оценки принятия решений (рис. 13).

Система мониторинга погрузочно-транспортного оборудования позволяет прогнозировать его ресурс и достаточно точно рассчитывать себестоимость погрузки и доставки горной массы.

При этом рассчитаны: Зэн - затраты на потребленную энергию при транспортировке полезного ископаемого, руб; 370 - приведенные затраты на техническое обслуживание и ремонт на проведение технической диагностики, управление процессом, затраты на вентиляцию, затраты на амортизационные отчисления оборудования, руб.

«^По типу По назначению""*"-^-«.. Электрическая система Гидросистема Механическая система

Система привода 1 с«- 1 | Гидротрансформатор

1 Основной -4Г1 , , 1 лиигятеяк 1 [ Шестерснныс иасосы ] Трансмиссия ----т- 1

Контролирующие и вспомогательные системы | ТсраоастрЫ •илермртр счетчик |

Основные системы Сньтема управления || \\ 1 1! ||

Систем* основного оборудования -Г-!-1- овш чрета |

II ► | : К ^ &

коло»ой ^ П'ндроиилипдры | >| Пеаур1ни к шарнир |

г1^- | Карланный а» 1

—------— ->} систем» I | Колеса 1 ( Коя««.а 1

Рис. 10. Структура ПДМ ТОРО-400Е в системе мониторинга

мгрукса кодом (3-х кратно* черпаки«) движение груженой машины р»и руне« ковша

Рис. 11. Осциллограмма изменения потребляемой мощности главным электродвигателем погрузочно-доставочной машины ТОРО-4СЮЕ

К к к MODB1 S RS'IK-

р.м.-w Simo Rj 4*,

Рис 12 Принципиальная схема передачи информации в системе мониторинга

Общая потребляемая мощность для ПДМ 1ORO-400E определяется по формуле:

Nату — N гя -я, de. + Л' в(.ЯОА(., КВт,

где: лг,, „„,. Л"„е„ - мощность, соответственно потребляемая главным электродвигателем и электродвигателями радиатора, КВт.

Тогда ресурс j-ro элемента i-ой системы определится из выражения:

,\{W К/,)d t 'мот°-4-

R,, - R,,

Н* ,, K,,)d t

о

где: R,J - отработанный ресурс j-ro узла i-ой системы при рассеянной в нем энергии (w,, КВт), мото-ч;

W,,, = КГ6 ■ N» а,« - М™', кВт;

Я j - ресурс j-ro узла i-ой системы при рассеянной в нем энергии (w,j, КВт), мото-ч;

W,, = кг'тт" ■ N» * « - Nm„., кВт;

К,.............. - коэффициент отбора мощности i-ой системы; Л',„„ / и

N... - полезная мощность, КВт; к,, и к,, - коэффициенты, учитывающие степень влияния рассеиваемой в нем энергии на интенсивность падения ресурса, для узла, отработавшего свой ресурс, и рас-

сматриваемого соответственно, которые зависят от материала, из которого изготовлен элемент, и величины рассеянной в нем энергии за единицу времени.

Значения потребляемой мощности системами машины определяются на основе анализа её структуры, режимов работы на основе экспериментальных данных, данных бортовых средств мониторинга. Сведения о количестве проведенных ТО, Р и ТД, об объеме работ по управлению машиной, поступают в результате мониторинга соответствующих подразделений предприятия, отвечающих за выполнение этих работ.

Расчеты экономической эффективности, выполненные по данной модели, показали, что экономический эффект от использования 1 ПДМ только за счет уменьшения простоев по различным причинам на 20% составит 1,94 млн.руб. в год. Стоимость оснащения средствами мониторинга 3 ПДМ и 1 автономного считывающего устройства на добычной горизонт составляет (с НДС) 532 тыс.р.

Таким образом, впервые в горнодобывающей промышленности страны на предприятиях, использующих самоходное оборудование, разработана оригинальная система мониторинга режимных параметров его работы и технического состояния, что позволяет, во-первых, вести точный учет работы оборудования и, во-вторых, имея информацию о нагруженности узлов и конструкций машины, прогнозировать ее ресурс и строить систему ТО и Р с оптимальными параметрами.

На основе системного подхода теоретически обоснована структура решаемых задач и степень влияния на выходные параметры работы машины горнотехнических и других условий, что позволило обосновать практические решения по реализации системы мониторинга для погрузо-доставочных машин.

Разработанная экономическая модель эффективности рассматриваемой системы, важнейшей составной частью которой- является математическая модель прогнозирования ресурса узлов машины в зависимости от их нагруженности, позволяет рассчитывать экономический эффект в динамике эксплуатации системы.

Экспериментальные исследования системы с замерами мощ-ностных режимных параметров и давлений в гидросистемах основ-

ных рабочих узлов ПДМ, проведенные в производственных условиях, подтвердили правильность теоретических подходов к решению поставленной задачи и работоспособность измерительно-регистрирующей аппаратуры.

Заключение

В диссертации, представляющей собой законченную научную квалификационную работу, содержится решение задачи повышения эффективности технического сервиса горных погрузочных машин в условиях апатитовых рудников путем разработки комплекса математических моделей, реализация которых позволяет оптимизировать параметры этой системы, мониторинга состояния машин и методов повышения качества технологии ремонтных работ.

На основании проведенных исследований сделаны следующие научные и практические выводы:

1. Наиболее приемлемой моделью для описания процессов управления ремонтами горного погрузочного оборудования является модель, построенная на положениях теории марковских процессов. Для реализации предложенной модели использованы результаты математической обработки большого массива статистических данных по надежности машин, что позволило подтвердить адекватность модели реальным процессам и рассчитать потребное число ремонтных бригад в зависимости от интенсивности потока отказов и восстановлений оборудования.

2. Анализом математической обработки статистических данных по надежности различных узлов экскаваторов установлено, что для всех рассмотренных моделей характерен экспоненциальный закон распределения с различными вариациями параметра потока отказов; значительная доля отказов приходится на металлоконструкции, что требует совершенствования технологии сварочных работ путем повышения усталостной прочности ультразвуковой ударной обработкой; примененный способ оценки качества этих работ показали его выкую эффективность.

3. Установление закономерностей отказов горного оборудования при существующей системе технического сервиса является достаточной базой для имитационного моделирования процесса «вне-

запный отказ - восстановление». Реализация модели на РС ЭВМ показала, что она позволяет управлять основным параметром внутри-фильтрационного сервиса - численностью ремонтного персонала.

4. Впервые в горнодобывающей промышленности страны на предприятиях, использующих самоходное оборудование, разработана принципиально новая система мониторинга его показателей и технического состояния, что позволяет, во-первых, вести точный учет работы оборудования и, во-вторых, имея информацию о нагру-женности узлов и конструкций машины, прогнозировать ее ресурс и строить систему ТО и Р с оптимальными параметрами. На основе 'Р системного подхода теоретически обоснована структура решаемых

задач и степень влияния на выходные параметры работы машины горно-технических и других условий, что позволило обосновать практические решения по реализации системы мониторинга для по-грузочно-доставочных машин. Разработанная экономическая модель эффективности рассматриваемой системы, важнейшей составной частью которой является математическая модель прогнозирования ресурса узлов машины в зависимости от их нагруженности, позволяет рассчитывать экономический эффект в динамике эксплуатации системы.

5. Разработаны технологические карты на текущий, планово-профилактический и капитальный ремонт экскаваторов с модернизацией опорно-поворотного узла экскаватора ЭКГ-8И с целью увеличения межремонтного цикла с 36 до 46 тыс.маш.ч. Разработаны и внедрены рекомендации по новой организации системы технического сервиса, основанные на использовании эксплуатационной информации состояния оборудования для многократного увеличения нормативной базы с помощью установки счетчиков времени наработки СВН-2-01 в цепи управления на всех экскаваторах и ПДМ с ^ электроприводом и внедрения вибрационного метода контроля текущего состояния экскаваторов (портативными приборами СК-110, СК23000 с системами прогнозируемого обслуживания). ,

Установлено, что применение методики технического диагностирования экскаваторов-мехлопат, позволило определить рациональное соотношение объемов, плановых ремонтов и профилактиче-

c'-:oro обслуживания, уменьшить количество отказов узлов горного оборудования на 15-20%.

Основные результаты исследований достаточно широко внедрены в практику организации производства, технического обслуживания и ремонта горного погрузочного оборудования. Фактический экономический эффект, полученный в результате внедрения разработок, составляет «130 млн. рублей в ценах 2004 i. (см. Приложение 2 работы)

Содержание диссертации изложено в следующих публикациях;

1. Пашкин JI.H. Новый гидравлический экскаватор, взгляд из «Апатита». «Горные машины и автоматика» №6 - 2002 г. с. 40-41.

2. Пашкин JI.H. Особенности организации ремонтов горного и обогатительного оборудования в ОАО «Апатит», «Горный журнал», №11-12 2000 г. с. 78-81

3. Пашкин Л.Н. Развитие ремонтно-механической базы и освоение новой техники на ОАО «Апатит»/Л.Н. Пашкин, A.B. Григорьев// «Горные машины и автоматика» №5 - 2005 г.

4. Пашкин Л.Н. Организация ремонта горно-механического оборудования в ОАО «Апатит»/ Пашкин Л.Н., Коржаев С.Г.// «Горный журнал» №9 - 2004 г. с.68-73. (УДК 658.58).

5. Пашкин Л.Н. Перспектива создания и развития карьерных гидравлических экскаваторов на ОАО «Ижорские заводы»/ Пашкин Л.Н., Корнеев В.П., Сапожников А.Н// «Горные машины и автоматика» №6 - 2002 г. с.20-22.

6. Пат. №2243328 РФ, МПК 7E02.F9/22. Гидропривод одноковшового экскаватора./ Пашкин Л.Н., Шарапов А.Ю., Сапожников А.И - №2003104743; Заявлено 08.12.02; Опубл. 27.12.2004, Бюл.№36, Приоритет 17.02.03.

РИЦСПГГИ 17 05 2005 3 235 ПООэкз 199106 Санкт-Петербург, 21 -я линия, д 2

1

<

f

»

♦

(

Ill 1 40$

РНБ Русский фонд

2006-4 7586

Введение.

Глава 1. Состояние, проблемы, цель, задачи и методика исследования

1.1.Структура горно-механического погрузочного оборудования на рудниках

1.2.Анализ структурных и функциональных связей между подразделениями горно-механической службы предприятия.

1.3 .Современные стратегии и технологии технического обслуживания и оборудования.

1.4.Цель, задачи и методика исследования.

1.5.Вывод ы.

Глава 2. Разработка моделей управления ремонтами горномеханического оборудования.

2.1.Исследование уровня надежности экскаваторного парка.

2.2.0боснование критерия эффективности управления ремонтами.

2.3 .Модели управления ремонтами на основе теории марковских процессов.

2.4.Численное моделирование процесса обслуживания (ремонта) экскаваторов.

2.5. Выводы.

Глава 3. Определение рациональных параметров системы технического сервиса и эффективных технологии ремонтов горно-механического оборудования

3.1.Определение рациональных параметров процессов ремонтов горного оборудования с использованием имитационной модели.

3.2.Анализ современных технологий восстановления изношенных деталей.

3.3.Методы повышения качества ремонтных работ.

3.4.Контроль текущего состояния горных машин.

3.5.0боснование целесообразности перехода на сервисное обслуживание самоходной техники на апатитовых рудниках.

3.6.Рекомендации по выбору рациональной системы технического обслуживания и ремонта оборудования.

3.7.Вывод ы.

Глава 4. Разработка конструктивно-технологических требований к системе мониторинга горного оборудования.

4.1 .Технологические и горно-технические условия эксплуатации самоходного оборудования на апатитовых рудниках.

4.2.Анализ структуры и показателей использования самоходной техники

4.3.Требования к системе мониторинга самоходного оборудования и способы передачи первичной информации о его работе.

4.4.Структура системы мониторинга.

4.5.Результаты экспериментальных исследований.

4.6.Рекомендации по внедрению системы и ее экономической эффективности.

4.7.Вывод ы.

ОАО «Апатит» является ведущим мировым производителем сырья для выработки фосфатных удобрений. В России на его долю приходится свыше 90% этой продукции. В настоящее время здесь производится в год 8,5 млн.т апатитового концентрата, для чего добывается и перерабатывается на четырех рудниках и двух обогатительных фабриках 28 млн.т апатито-нефелиновой руды в год.

В перспективе до 2020 г. эти объемы сохранятся, хотя возможности для увеличения имеются. Все будет определяться спросом на мировом рынке.

Все технологические процессы по добыче и переработке руды имеют высокую степень механизации. На рудниках эксплуатируются сотни единиц различного горного оборудования, требующего постоянного поддержания его в работоспособном состоянии. Для этого на предприятии функционирует мощная механическая служба.

В последние 10-15 лет система организации ремонта оборудования на горно-промышленных предприятиях страны коренным образом изменилась. Были упразднены отраслевые управления главного механика, осуществлявшие координацию ремонтных работ. Почти одновременно прекратилось издание методических и нормативных документов по планированию и организации ремонта оборудования. Распалась система централизованного снабжения предприятий оборудованием, запасными частями, ремонтной оснасткой. Все это затруднило, деятельность предприятий по техническому обслуживанию, а также заставило глубже вникнуть в экономику ремонтных работ.

В условиях рыночных отношений вся ответственность за техническое состояние оборудования переносится непосредственно на сами предприятия, которые самостоятельно решают вопросы финансирования ремонта и его материального обеспечения, регулирования численности ремонтного персонала, применения различных стратегий технического обслуживания и ремонта, планирования ремонтных работ.

Реформы, идущие сейчас в системе технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) оборудования - это выделение ремонтных служб в дочерние структуры с ограниченной независимостью (действие принципа «самообслуживание»).

При этом административный механизм как средство мотивации труда уже не действует в прежнем виде, а экономический как средство мотивации объемов и качества услуг еще не действует в полной мере.

Одной из причин является еще не сложившийся рынок ремонтных услуг. Последние правительственные решения, в частности, нормативные акты Госгортехнадзора России требуют, чтобы каждое предприятие разработало собственное «Положение по техническому обслуживанию и ремонту» принадлежащего ему оборудования.

Сказанное в полной мере относится и к ОАО «Апатит». Здесь поддержанием оборудования в исправности, его модернизацией, внедрением более производительной техники, а также производством запасных частей занимается Служба главного механика (СГМ) предприятия. Методической основой ее деятельности служат как оправдавшие себя на практике прежние отраслевые рекомендации, так и собственная нормативная база, основанная на сборе статистической информации, отсчет которой начинается с применения новых узлов или ремонтных материалов по эксплуатации оборудования.

За этот период существенно увеличились также объемы работ по централизованному техническому обслуживанию, выполняемые силами специализированных организаций. Механическая служба (МС) предприятия накопила значительный опыт по техническому обслуживанию оборудования и организации работ, который требует научного анализа и обобщения. Опыт развития МС показывает, что ее практические особенности существенно опережают теоретические разработки по проблемам этой службы, вследствие чего многие директивные мероприятия, разработанные в различные периоды, не получили должной реализации и не оказали необходимого воздействия на состояние МС. В силу особенностей горного производства (изменчивости условий, непостоянное место работы, низкая надежность оборудования и др.) МС, особенно на подземных рудниках, сформировалась в особые структурные подразделения, не имеющие аналогов в других отраслях промышленности. По сути, эта служба не только обеспечивает безотказность и безопасность машин и оборудования, но и непосредственно участвует в процессе производства. В силу ряда исторических причин МС предприятия, заняв фактически ведущее место в процессе производства, юридически не получила соответствующих прав и места в иерархии управления, вследствие чего МС, возложив на себя огромные обязанности, не может их должным образом реализовать. Усложнение процесса управления операциями в МС требует разработки не только научных основ его ведения, но и конкретных практических рекомендаций, основанных на предшествующем опыте, здравом смысле и современных требованиях.

Весьма актуальна для предприятия задача обеспечения необходимой методической базой для реализации новых прав и ответственностей, а также разработки собственных положений предприятий по ТО и Р оборудования для построения или совершенствования ремонтной службы с учетом сегодняшних хозяйственно-экономических реалий, создание нормативной базы для обеспечения эффективного планирования ремонтных работ, потребности в материалах и финансовых ресурсах.

Новая организация системы ТО и Р, основанная на использовании статистической информации о состоянии оборудования, приведет к многократному увеличению нормативной базы.

Уровень надежности горно-механического оборудования прямо пропорционален уровню технического обслуживания и состояния ремонтной базы.

Состояние ремонтной базы зависит на прямую не только от технической оснащенности, наличия оборотного ремонтного фонда, который создается трудом специализированных бригад по агрегатно-узловым методам ремонта, но и от квалификационного состава численности ремонтных рабочих. На надежность оборудования существенно влияет также правильная его эксплуатация, т.е. квалификационный состав машинистов и операторов.

Проводимые сейчас реформы в сфере ТО и Р приводят к увеличению стоимости услуг дочерних структур по сравнению с традиционным вариантом, а при одновременном снижении качества изделий и услуг - к снижению эффективности обслуживания, что вынуждает иногда принимать решения о ликвидации статуса дочерней структуры (в качестве примера есть негативный опыт Ковдорского ГОКа 2003-2004 г.г.)

Единственное, чего достигают реформаторы при реализации этого варианта - снижение численности персонала в сфере ТО и Р предприятия и тем самым расчетной, а не фактической производительности труда в основном производстве.

Поэтому в качестве альтернативы может быть предложен стандартный вариант, но с усовершенствованной структурой, где в качестве целевой функции используется минимум суммарных простоев оборудования в ремонте и техническом обслуживании, проводимом с остановкой оборудования. Практически эта функция соответствует функции максимальной прибыли.

Рост добычи руды с применением высокопроизводительного зарубежного выемочно-погрузочного оборудования - гидравлических экскаваторов на открытых работах, самоходных погрузочно-доставочных машин (ПДМ) на подземных рудниках ОАО «Апатит» привел к необходимости новой организации ремонтной службы на рудниках - системы сервисного технического обслуживания и ремонта с учетом анализа практики зарубежных и отечественных горных предприятий, эксплуатирующих аналогичное оборудование.

Использование надежной отечественной и зарубежной техники на горных предприятиях России требует развития фирменного технического сервиса, проектирования и производства оборудования и аппаратуры для выполнения этих работ. Именно таким представляется путь к широкому внедрению передового мирового опыта фирменного технического сервиса на горных предприятиях России.

Именно поэтому возникла необходимость повышения существующего уровня технического сервиса как импортной, так и отечественной горной техники. Однако все это возможно реализовать только на основе разработки и применения на практике системы мониторинга текущего состояния и режимов работы оборудования.

Наиболее актуальна эта ситуация для дорогостоящего погрузочного (экскаваторы) и погрузочно-доставочного оборудования (ПДМ), что и рассматривается в настоящей работе.

Динамичность изменения всякого рода директивных (нормативных) документов по ремонту оборудования, структуры оборудования по типажу и особенностям конструкции требуют проведения специальных исследований для условий ОАО «Апатит» с целью значительного повышения эффективности системы технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р) горного оборудования.

Поэтому тема данного исследования является актуальной.

Защищаемые научные положения:

1. Управление параметрами системы технического сервиса целесообразно осуществлять с использованием математической модели, базирующейся на теории марковских процессов и дающей возможность прогнозировать состояние этой системы.

2. Установление закономерностей внезапных отказов и восстановлений работоспособности горного оборудования, в зависимости от его нагрузочных режимов, является необходимой и достаточной базой для имитационного моделирования при определении оптимальных параметров системы внутрифирменного сервиса.

3. Математическая модель мониторинга текущего состояния погрузоч-но-доставочных машин, основанная на систематизации влияющих факторов и их взаимосвязей с режимами работы, позволяющая прогнозировать их ресурс и применять адаптивную систему технического обслуживания и ремонта машин.

1. СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

4.7. Выводы

1. Впервые в горнодобывающей промышленности страны на предприятиях, использующих самоходное оборудование, разработана принципиально новая система мониторинга его показателей и технического состояния, что позволяет, во-первых, вести точный учет работы оборудования и, во-вторых, имея информацию о нагруженности узлов и конструкций машины, прогнозировать ее ресурс и строить систему ТО и Р с оптимальными параметрами.

2. На основе системного подхода теоретически обоснована структура решаемых задач и степень влияния на выходные параметры работы машины горнотехнических и других условий, что позволило обосновать практические решения по реализации системы мониторинга для погрузо-доставочных машин.

3. Разработанная экономическая модель эффективности рассматриваемой системы, важнейшей составной частью которой является математическая модель прогнозирования ресурса узлов машины в зависимости от их нагруженности, позволяет рассчитывать экономический эффект в динамике эксплуатации системы.

4. Экспериментальные исследования системы с замерами мощностных режимных параметров и давлений в гидросистемах основных рабочих узлов ПДМ, проведенные в производственных условиях, подтвердили правильность теоретических подходов к решению поставленной задачи и работоспособность измерительно-регистрирующей аппаратуры.

5. Рекомендуется оснастить комплектом измерительной аппаратуры для проведения мониторинга самоходного оборудования в первую очередь вновь запускаемое оборудование.

6. Внедрение предложенной системы мониторинга в условиях апатитовых рудников позволяет существенно повысить эффективность его использования. Расчетный экономический эффект от внедрения системы мониторинга составляет 1525840,8 USD, состоящей из 22 ПДМ, или 69356,4 $ на 1 машину.

7. Предложенная система мониторинга СО может быть реализована как составная (важнейшая) часть общей информационной системы «TRIM», разрабатываемой предприятием «СпецТЭК» для апатитовых рудников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная работа представляет собой комплекс научно-технических решений, позволяющих существенно повысить эффективность технического сервиса дорогостоящего горного погрузочного оборудования в сложных горно-технических и суровых климатических условиях разработки апатитовых месторождений.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. Структура горно-механического оборудования на рудниках ОАО «Апатит» отличается большим разнообразием как по типажу, так и по израсходованному ресурсу (возрасту). Большая доля оборудования эксплуатируется с полностью израсходованным нормативным ресурсом, что увеличивает затраты на его эксплуатацию и снижает коэффициент полезного использования.

2. Применяемые стратегии ремонтов горного оборудования базируются на устаревших нормативных данных, которые тормозят совершенствование системы технического сервиса, не позволяют дифференцировать периодичность ремонтов и технического обслуживания машин в зависимости от технического состояния и рассчитывать необходимые трудозатраты и величину оборотного фонда агрегатов и узлов.

3. Существующая структура службы механизации горных работ в целом удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям, но в то же время должна быть более гибкой, исключающей дублирование функций отдельными звеньями. Учитывая динамику развития конструкций горных машин и оборудования, растущие цены на них, необходимо переходить на новые формы организации и технологии их ремонтов, базирующиеся на применении современных методов и средств мониторинга их текущего состояния, переработки и передачи этой информации.

4. Всестороннее рассмотрение критериев эффективности систем технического сервиса горного оборудования (5) позволило отдать предпочтение такому критерию как минимальные удельные затраты на его ремонт и обслуживание в целом по предприятию. В то же время для оценки уровня технологии и организации этих работ целесообразно использовать и другие, технические критерии, что в комплексе позволяет достаточно объективно оценить качество технического сервиса машин.

5. Для решения одной из важнейших задач технического сервиса -управление ремонтами горно-механического оборудования - разработана математическая модель, в основу которой положена теория марковских процессов. Рассмотрены варианты обслуживания технической системы (экскаваторы) без очереди и с очередью. Модель представляет собой систему дифференциальных уравнений первого порядка (Эрланга). Выполненное моделирование на PC с использованием реальных исходных данных, полученных в результате обработки статистических материалов, подтвердило адекватность модели реальным процессам, позволило рассчитать потребное число ремонтных бригад в зависимости от интенсивности потоков отказов и восстановлений оборудования.

6. В результате математической обработки большого массива статистических данных по надежности различных узлов экскаваторов установлено, что для всех рассмотренных моделей характерен экспоненциальный закон распределения с различными вариациями параметра потока отказов. Анализ распределения отказов показал, что значительная их доля приходится на металлоконструкции, что требует совершенствования в первую очередь технологии сварочных работ.

7. На основе проведения исследования рекомендуется поэтапный переход от децентрализованных к централизованным структурам механо-, энерго-и электроремонтных служб. Затем при условии минимизации затрат, возможен уход от принципа «самообслуживания» к выделению (аутсорсингу) подразделений технического сервиса из структуры предприятия для создания конкурирующих объектов рынка ремонтных услуг. Основным резервом совершенствования системы технического сервиса горно-механического оборудования является использование научно-обоснованных методов, изложенных в настоящей работе и базирующихся на использовании математической (Эрланга) и имитационной моделях, совершенствование технологии ремонтных воздействий, в частности, сварочных работ, широкого внедрения диагностических методов и средств, достаточно подробно рассмотренных в диссертации, а также мониторинг текущего состояния и параметров эксплуатации машин. Для применения технологии технического сервиса «по состоянию», которая предполагает оценку технического состояния механизма без ревизии на эксплуатационных режимах по вторичным параметрам, сформулированы требования к ним (7).

8. Установление закономерностей отказов горного оборудования при существующей системе Hi IP является достаточной базой для имитационного моделирования процесса «внезапный отказ - восстановление». Применение имитационного моделирования позволяет управлять основным параметром системы внутрифирменного сервиса - численностью ремонтного персонала.

9. Применение передовых методов обработки ремонтных сварных соединений металлоконструкций горных машин позволяет достичь значительного экономического эффекта, за счет повышения усталостной прочности сварных соединений. Наиболее перспективным методом пластической поверхностной деформации металлоконструкций горной машины в забое является ультразвуковая ударная обработка. Внедрение виброакустического диагностирования оборудования на ремонтном подразделении является необходимой базой для перехода на адаптивную систему организации ремонтов.

10. Аутсорсинг ремонтных подразделений и создание специализированных фирменных центров по ремонту оборудования на данном этапе в ОАО «Апатит» нецелесообразны экономически.

11. Впервые в горнодобывающей промышленности страны на предприятиях, использующих самоходное оборудование, разработана принципиально новая система мониторинга его показателей и технического состояния, что позволяет, во-первых, вести точный учет работы оборудования и, во-вторых, имея информацию о нагруженности узлов и конструкций машины, прогнозировать ее ресурс и строить систему ТО и Р с оптимальными параметрами. На основе системного подхода теоретически обоснована структура решаемых задач и степень влияния на выходные параметры работы машины горнотехнических и других условий, что позволило обосновать практические решения по реализации системы мониторинга для погрузочно-доставочных машин. Разработанная экономическая модель эффективности рассматриваемой системы, важнейшей составной частью которой является математическая модель прогнозирования ресурса узлов машины в зависимости от их нагруженности, позволяет рассчитывать экономический эффект в динамике эксплуатации системы.

12. Экспериментальные исследования системы с замерами мощност-ных режимных параметров и давлений в гидросистемах основных рабочих узлов ПДМ, проведенные в производственных условиях, подтвердили правильность теоретических подходов к решению поставленной задачи и работоспособность измерительно-регистрирующей аппаратуры. Рекомендуется оснастить комплектом измерительной аппаратуры для проведения мониторинга самоходного оборудования в первую очередь вновь закупаемое оборудование. Внедрение предложенной системы мониторинга в условиях апатитовых рудников позволяет существенно повысить эффективность его использования. Расчетный экономический эффект от внедрения системы мониторинга составляет 1525840,8 USD, состоящей из 22 ПДМ, или 69356,4 $ на 1 машину. Предложенная система мониторинга самоходного оборудования может быть реализована как составная часть общей информационной системы «TRIM», разрабатываемой предприятием «СпецТЭК» для апатитовых рудников.

Практическая реализация результатов работы с подтверждением расчетного и фактического экономического эффекта представлена в приложении 4.

1. Абдраимов С., Невенчанная Т.О. О некоторых способах повышения несущей способности зубчатых передач в машинах малой мощности с импульсными схемами. Фрунзе, Илим, 1979 г., 26 с.

2. Андреева Л.И. Сетевой метод планирования и управления ремонтом горного оборудования. М., Машиностроение, Горные машины и автоматика, № 10,2001, с. 21-24

3. Андреева Л.И. Методы оценки технического состояния горнотранспортного оборудования на горно-добывающих предприятиях. «Горные машины и автоматика», №10, 2004.

4. Андреева Л.И., С.В. Буйских и др. Применение вибродиагностики для повышения работоспособности горного оборудования. «Горные машины и автоматика» №9, 2003 г.

5. Александров В.М., Ромалис Б.Л. Контактные задачи в машиностроении. М., Машиностроение, 1986, 176 с.

6. Амортизация. Износ М., ПРИОР, 2000.

7. Айрапетов Э.Л. О расчетной оценке контактных разрушений на зубьях зубчатых колес. Вестник машиностроения. 1998, №6, с 3-20.

8. Беленький Д.М., Ханукаев М.Г. Теория надежности машин и металлоконструкций. Ростов Н/Д «Феникс» 2004 г. 608 (серия Учебники для технических вузов)

9. Бесперебойную работу техники и оборудования всего комбината обеспечивают специалисты ООО "ЛебГОК РМЗ". Статья в газете «Осколь-ские новости», № 6,2004

10. Большаков В.Д. Теория ошибок наблюдений. Учебник для вузов. 2-е издание., переработанное и дополненное, М., Недра, 1983,223 с.

11. Бочков А.П., Гаснюк Д.П., Филюстин А.Е. Модели и методы управления развитием технических систем. Изд. Союз, г. Санкт-Петербург, 2003 г.

12. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование трения и изнашивания в машинах. М., 1982, 191 с.

13. Вентцель Е.С. Обобщение уравнений и формул Эрланта на случай системы массового обслуживания смешанного типа с ограниченным временем ожидания. М.: «Морской сборник», 1961, №1.

14. Гаркунов Д.Н. Триботехника — учебник для вузов в двух книгах. Издательство Московской с/х академии им. К.А. Тимирязева. 2001, 2002 г.

15. Гилис В.М., Маенков А.И., Лесин Э.М. Информационное обеспечение системы технического обслуживания и ремонта горнотранспортного оборудования разрезов// Уголь. 1990 г. №2. С. 38-42.

16. Глушков В.Г., Брылёв А.В. Перспектива повышения надёжности и качества эксплуатации горного оборудования на угольных разрезах// Уголь. 1996. №4. С. 32.

17. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. М. Высшая школа. 1979.

18. Гнеденко Б.В. Введение в теорию массового обслуживания. — М.: Наука, 1966.

19. Григорьев А.И., Денисенко Е.В. Техническое обслуживание и ремонт горной техники// Уголь. №3. С. 24.

20. Григорянц Э.А., Липовой А.И., Блюм Е.А., Чернецов В.А. «эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт самоходного оборудования на подземных рудниках. М. Недра. 1985 г.

21. Гроссов Л.Ф. Повышение эффективности эксплуатации и ремонта карьерных мобильных машин. М., «Недра», 1983 г.

22. Гроссов Л.Ф., Борохович А.И. Научные основы повышения эффективности использования горнотранспортного оборудования. Труды НИИОГР. Челябинск, вып. 2. 1970.

23. Завадский Ю.В. Решение задач автомобильного транспорта методом имитационного моделирования. М. «Транспорт», 1977.

24. Ефимов В.Н. Одноковшовые экскаваторы. М., Недра, 1995.

25. Замышляев В.Ф., Русихин В.И., Шешко Е.Е. Эксплуатация и ремонт карьерного оборудования. М., Недра, 1991 г.

26. Казанцев В.Ф., Статников Е.Ш., "Ультразвуковое поверхностное деформирование твердых тел ". В кн. "Воздействие мощного ультразвука на межфазную поверхность металлов", Серия Физика, химия и механика поверхности, Наука, Москва, 1986.

27. Калявин В.П. Основы теории надёжности и диагностики. С.-Пб, Эл-мор. 1998 г.

28. Калявин В.П., Мозгалевский А.В., Галка B.JI. Надёжность и техническая диагностика судового электрооборудования и автоматики. С.-Пб, «Элмор», 1996 г.

29. Киселев Г.Г., Колпачков В.И., Ящура А.И. СТОиР технологического оборудования предприятий по производству минеральных удобрений -М., Химия, 1991 г.

30. Кияновский Н.В., Бессараб В.И. Решение прикладных задач надёжности горного оборудования// Горный журнал. 1988. №12. С. 40.

31. Коваль А.Н., Горлин A.M., Чекавский В.И. и др. Техническое обслуживание и ремонт горно-шахтного оборудования М., Недра, 1987

32. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин. Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов. М., Высшая школа. 1991, 319 с.

33. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение /Пер. с англ. А.И. Петровский. М., Мир, 1984.

34. Коломийцов М.Д. Энергетический метод прогнозирования ресурса горных машин. Зап. ЛГИ, 1987, т.117, с.69-76.

35. Коломийцов М.Д., Иванов C.JI., Лыков Ю.В., Кувшинкин С.Ю. Энергетический метод оценки ресурса горных машин./ Ученые первого технического вуза России к 225-летию института, СПГТИ, СПб, 1998, с. 142-152.

36. Коломийцов М.Д., Маховиков Б.С. Методы определения ресурса горных машин. Зап. СПГГИ (ТУ), т.138, Л.: СПГТИ, 1993, с.84-94.

37. Колышева Н.К., Гитгарц А.Л. Техническое обслуживание и ремонт горного оборудования за рубежом. М., Цветметинформация, 1973

38. Коротких Е.Л. Корчемкин А.Е. Прогрессивная технология восстановления быстроизнашивающихся деталей при ремонте горных машин. ЛГИ, 1989.

39. Костецкий Б.И., Линник Ю.И. Исследование энергетического баланса при внешнем трении металлов./ Машиноведение, 198\68, №5, с.82-94.

40. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Вернадский Л.И. Механохимические процессы при граничном трении. М., Наука, 1972,171 с.

41. Кох П.И. Климат и надежность машин. М., Машиностроение, 1981.46