автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Прогнозирование надежности гидропривода механизированных крепей на основе технической диагностики

йинастомтпо нздка, шемай оклад a отлипай»;!! политики poccíiilokoii -í-ouc! 'пили

1уль«с:Л гасуподстввипи! технический ynai-opouyot

на нртш: рукописи

ПОДОЖШ Анатолий .^лйкеввгт

ПРОПКШЮВШШ llAjllElOCTO ШДРШИВДА. t ! Eli A IBl'dli JOB AHÍ IUI КР2ПЁЛ НА ОСНОВЕ' TKXlliPIECKOil ДИАГНОСТИКИ

Специальность; 05.05.С5 « Горниа налини

л в т о р и ф 3 Р а Т:

ласопр'яшшг па еоийкакда ученой с/егыли каншда-га тетшнегюа наук

Тула- IS93

Работа шнолншш в Подмосковном научно-псслэдощтедьском к провктко-копструкторсдсм угольном институте п Тульском государственном тохикчосксм уНИГСрСИТОТО.

Научный рукогошттрль-- кандидат тохиическпх наук,

доцзнт Стппянои Б.1-1.

Официалншэ оппоноцти- доктор технических наук, лрофоссор Готопанов В.Н.

кандидат технических наук, доцент Семенов Л.Д.

.Ведувдв прэлприятие - производственное объединение

по добыча угля "Тулауголь"

Заиита диссертации состоится " О -" марта 1993 г. в /41 чзcoi} на заседании специализированного сожота Д.053.47.01 Тульско?. государственного технического уиигерситета- по адресу: 300600, г, Тула, яр. Ленина, д. 22, учебный корпус 9, ауд. ]pl.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека Тульского тт-сударстЕенлого технического университета.

Автореферат разослан " / " cpúé/ЗАл $ 1993' г.

Учешй секретарь

сиецкализироЕанного ервета . ^--^Г^Г^/д/ .t (- <rz — " ®-Пискунов

1 Г! - 3 -

"" • СЩ.Ш иРАКТШ'истКА РАБОТУ

Актуальность работ, Одной аз ьаянайииа задач угольпоа прсшшланпости является ироолыла э-Ямктивного асполь-зо£ан:ш, свсавремвннсго а качественного технического обслултаан.ч, ропота и обновления горнсшахтного оборудования.

Практикой эксплуатации установлено, Ч'го в наото/алеа время до 30-35 % простоев шханнзароватшх кроной вызваны отказами гкпропра-вода. Основшдо нрцчииааи 'иедойтагочиой надошюсти тацролривола является язооЕорланство конструкции отделышх узлов ц деталей, технологически» недостатки цх изготовления, а также неудовлетворительная организация, технического обедушлэфшя л-рдзш'пта ("ГО и Недостаток и несовершенство д&:кт»уыш-х методик Н руководств с приведенными в них алгорц'шамн «опека и обнаружения неисправностей привели к талу, что ремонтному персоналу-я'рц установлении >лост отказов приходится действовать интуитивно. В ссязи с этим еда - велики- вероятность появления ноплапаруемих прсстобв очистипх и подготовительных забоев, время поиска и обнаругания ноиеправиостой для кадцого конкретного случая, количество отказов в раооте гидропривода и стоимость его ТО и Р. Необоснованное исключение оборудования из эксплуатации приводит. и одних случаях'к неиодсподьзовавно ресурса узлов, в _ лругкх - к такому состояний узла, когда ого ремонт-уав невозможен.

- Поэтому созкпийо, кослэдоа»ьио и соаорйшствоыш'е нотодов и , сйссос'об техначоского даа! иоогадошшл• а нрогио'зировшшя нааекное-тн глпропр'квоца кеханизарощиних краиой является актуальной задачей.

Цель р а б о т и - прогнозирование . надежности гвдрояря-вояа иехайизированш'а крепей на 'основа" диагцостировашщ его технического состояний и установления зако/юмераостой изменения остаточного ресурса,' о<1есп9чиваших пошиениз эффективности работы счист-•шх комплексов.

il с о я р а 6 о т и - сшшмаетсн и иоиолгзокшкп закономерностей д.излческпх процессов, лротакашшг к иыштуодэй полости гидроэлепоага прл ого дгагностшзотшш для прогнозирования остаточного росураа, построении оптшладьно;! стратегии и поркогшчнсстк ТО и Р я достшкшкя шксшшыго ii03î.ro;:Hoii наье&ностк гизрспрягода крешь

¡.1 е т о п и о с л о я о г а п и й - кслшлексной, скличахизги инкенершй анализ и научной обобщение, физическое и «аталатическов' иов&щроваалв процессов с использованной ЗВЛ и метода М7пагсш оя-редолети шю&всгЕа э$#зктиших решении,- працавохестевнио-йкспоршлен-талыше исследования с применением теория планирования окслершбитов и обработкой, получешш: данных методами пач'епатнчэскол статистики;

'I а у ч н и о положен и л, раз р а б о т а н н а в соискателе м, и их новизна:

- разработана физическая и математическая модели процессов, -протекающих в цсштуилол полоста швроэлеыента, иа оснош которых установлены днагностнческнй признак —скорость .изшноиня давления

в полости н способ янагностировйакя техищюокого 'состоянии, ьклю-чагаиш нагру:;;е)шэ испитуемои па'.ости поши>йннйм ннфаодгаошш давлением, рагастрэцив, анализ и срашеишь характеристик переходного процесса раЗоташзго а эталонного гиароаисиинтов;

- установлена законешрпоагк издоивши остаточного ресурса гкдроскоталд я бозраэшрши параметр его прогнозирования, характеризующейся отношение!-! скоростел изш. лшя давления в иапитуеглоп полости работающего'а эталонного гаароэлемвнтов;•

- разработан алгоритм даагносгирог-ання .и оитадызированы конструктивные я режимные параметры систем технической диагностики элементов гидропривода механизированных .креце'й по яШ1а1лическшл •'характерно тикам переходного процесса.

Д о с т о я о р а 0. с т ь. - научных положений, выводов л ре-'комтшадШ поатроржяаотся статистически' обосногапннм объемом ог.гпо-рпиеитплъпнх дяшвд, подученных в производственных условиях т осиогэ ецопкя нацЪгаюстя ги'ярселементог, сходимостью (в пределах 05-90 %) результатов расчетных и экспериментальных исследований, пркменешгом современной аппаратур»? измерения п регистрации переходных процессов, пололггелышш результатами проверки разработанных рекомендации и конструктивных решений в очистных забоях.

Научное значение работы состоит л разработке Физической и математической модели переходных-процессов, протекающих в испчтуемоЯ полости гпдроэлемента при иагруясошш её пошяонишд гидравлическим датлечи^л., устайовденкп закенсияриостей 'изменения остаточного ресурс-! пироиктеш и безразмерного ларэмэг-ра его прогнозирования, оптимизации копетруктпрннх н рззгояшх параметров едг-теп технической штеностюсд гидропривода механнзпроглп-инх кроной по дпипмачйекям характеристикам переходного процесса для досииопия гачеидальйо возшктой надекностп и Зс работы.

II р а к т и ч о с :с а я ц е .ц а о с г ь работ у, заключается в разработке -алгоритма, способа и методик диагностирования технического состояния гидропривода- '.'еханизирояанпых крел»8,. прогнозирования его надобности, расчета, оПтшшзаШШ и выбора параметров свстейя технической диагностики., в создании схем и конструкций трех базов-';: систем диагностики, заяинвшшх яолойэтолыш-ш роиешшш на изобретения, цдя. повышения надеяюстп и МЬ*зктир-иости роботы- очистных- нс'лпдейсоз. '

Реализация результатов работы Методики "Диапюстировашю тохнк*шо-\ го состояния способом гидравлического нгц'рушкгя и прогЯочиро/аяио остаточного ресурса алиментов гидполриг-ога механизированной кропи" « "Оптимизация и выбор

конструктивных: и режимных параметров. системы технического шюгностирогания элементов гиаролривояп способом, гидравлического погружения" ис польз огшш г ШПШ!, ТулИЛ, ПО "Тула.уголь" при сознании: стенда ресурсных, динамических и импульсннх нагру«01ШЙ секции крепи л ео ялементои, гидросистем хидростоек нового технического урм'ня гущ агрегатной штрэкогой крепи и комплекта оборудования ддиннокамерно'Л система разработки угля, гиирОсистеш сок?-ци:1 кропи закладочного комплекса. Системы технической диагностики аккумуляторного типа и с .нагрузочным устройством реализован1! л конструкциях стендов, шедрешшх в 11ШШ1., при испытаниях гидроэ-лемгшток на стадии их изготовления. Сие тома технической диагностики с нагруэочншл устройством и гидростойки со встроенными средствами диагностирования внедрены на руднике первого рудоуправления ■ НО "Еелорусколкп" н на шахте "Подмосковная" ПО ;"Тулауголь". Фактически;! годогой эффект от внедрения результатов роботы составил 32,7 тыс, рус. на лаву. • •

Апробация' работы. ОснюЕНнв полс-хешм диссертационной работа и во отдел ыш а раздели поманивались и обсу¡клались: на УП Всесоюзном семинаре "Вэашоцойствив механизированных крепе]; с бокошш породами" (г.Новосибирск* 19ЭГ г.) .на- научно-технических конференциях ТулШ (г. Гула, '1950-1992.гг), на научно-технических советах ПО "Бзлорускалил"-(г.Солпгорск, 1989-1991 гг,), на научно-технических советах ПО. "Тулауголь" (г.Тула, 1990-1992 гг.), на научно-технических советах Ш1ИУИ (гЛ1овоаосковск, 1988-1992 гг.), на заседаниях кафедры, гидравлические мапшш ¡г автоматизация -'проча гсазтшших процессов ТудИИ (г.Тула, 1969-1992гг-.), на научно-техническом совета Сланьского горного-института (г,Сиань, КНР,1992 г.)

И у б л и к а д и я. По таые.днссертздлц опубликовано 13 работ к получено 3 иолоаите'льних решения ¡/о &алвкам на изобретения.

С ; р у к ? у р a a o'dieu patío т и. Диссертация 'состоит из введения, чатнрох глав и заключения, излонешшх па 120 .страницах найткшноиогс текста, 32 рисунков, 18 тлбялц. списка латараадц па 259 иаяиапотнпЯ, 16 лрилозоиай.

' ' СОДЕРКАШШ РАБОТА '

'Вопросы прогнозирования нацвйюстн гидропривода нэхшшзиро-взпиих крепей, построения ради'ойалыш стратегий организации и периодичности прогеяевШ. ТО к Р-, постижения иаясаиально возиовисЯ паценности -гнироприЕопа, обеспечив?,ших яошсшкв зйекмшюстн райош очистных ксигиексов, получали широкое отражение и развитие к- аеолацоштольских работах -институтсе ИГЛ .ш".' А.А.Схо'атского, Гипроутдомаша, ПШГУИ, Ш7Й П;Ш, ?улЛИ, йГДСО AJI СССР, КуаПЛУй, ЦБШуголь, 1Ш1Л!Г ЛонУП1,.Ш1,-.5П1 Л др. организация. Аналогичкнэ псслоиогання «едутс* 'гакй'.а с Гфщнйи,'Англии, Франции, КНР, США It ар. странах-.

Б npotíjioí.íe ссьерленствомни.'-! ТО. -ч'Р обору потная особое «зсто ойышао'т ксйшлокс вопросоь, «мазиках с у-^ньлонае;; взриятнсстя нопла:Ю:,ил просгслн бчастнж илбовв я сокрдцшймм ь^с-тни восстл-иоиЛ'ЗНля сосручгскжил. ¡Iff! .т:-."■:.! ¡^.нклнзати вр^ленппх п охсплуа-'íaiiaoüü'íx затрат :ю.таа ^-зейзчнвнтьея путей разрасолш ¡ятилаль--Hi-ix ¿•;.¡''opi¡,:i-ioíi ь^ет-ны, сознан1::'; ü. систем распозновання

•¡■¡ZtiUHJCuJfs согтомы. к ¿шшгодк/в. З.'ттаяг.зс& рзснросгрд поялз пол;'-гг«;т ско.тй'лл {/шшлздзквоц и тестовой ипат-стяки, как сапсан 'для пса -стратегии зланово-аропупрв

ютслшгх заг.зн деталей оаавн "по еоотодшт". Техническое цкагноо-тарогдшш дозволяет бодзе- точно • прогнозировать надеиюоть оборудования л раечягать остаточный рэаурс гицроэлвменга.

' Анализ ЫцоЛйешШ:: работ раноз-'ийкапаД, что в- настоящее время

boümoshoctii диагностирования технического состояния элементов гидропривода шхшщзирошшой ; кропи .по. дпшшвческйы параметрам поро-ходшх дрсцвсссв в прогнозирования остаточкого' ресурса гидроэлшан-тов на »той основе вз^чшш но достаточно. ■ ' ' "''.''.

В целях дальнейшего лссладоьзши! атк; вопросов Едзнйсда' необходимость решить 'следуйте задачи:

разработать физические ü математические модели процессов, протекающих в асштуеыой .полости гадроэлеыанта при нагружоипи ой вошшонншл гидравлическим давлением; . ' .. . - ••■,.•.

установить диагностический' признак п'разработать способ диагностирования ■технического состояния гидропривода ыв^аадзивованиой крени и его 'зленэнТсв}, . ■ . ; ' . • '

установить 'закономерности изменения остаточного ресурса гидропривода' и' цоказател» вдогкрзяровайия'наяекнЬст» гидросистем;

разработать алгоритм технического двдгиос-тирования способом пагрукеияя '■ксйитуемой Додости' гкдроэдодазцта. пошщэншш Ьадравлм-чооким давлением с последующи.! анализом переходного процесса;

определит)» .оатимальнае 'конструктивнаё и раньше параметры систем технической диагностики (СТД) элементов грпр'оврнводэ аеха-низиро ванных крепей по динаыачосыш харчктерйсгакаи пороходша проноссов; - • . •

разработать рагСИоиалЬниё конструкции а ¿хами СТД ц провес л: стендовое' и ирсшишо'шше исслодоБаии! по .днагноотирокашис! технического оостоявия ааешцтов гидропривода ддя определения ¡»{фокзди-носги прииенавшх способа диагностирования, адекватности эхеперплан-тальних и.теоретических исследовании, построения оптимальной стра-'л^гтш. ц периодичности лровэдеяшя ТО и Р и достижения максимально во.зиогно2.надашости гидроприьоиа Кропи.

Решение поставлен фа задач'потребовало разработка ма«шатн~ •

ческой ноделй» ойеспо'гавэ'лизй расчет переходных процессов, проте-китих в /гсп'цгуомоЙ волости гндроэле.'.'епта и СТЦ, пс еле до не uno г, •лпчикх диац.нсстдч-зоглп; признаков и параметров прогиоэРрсгаит остаточного р-зоурса». нкоговриторлальну»чгатшизашго конструктагшг; и р<згз»я'.их параметров СГД..В работе использован, модуйъчкй притих построения патотшческой и^аоли, позволяющий расширять возйсачеъ-.ти 'модели- без сушествотшх ее доработок, йо глерэ полу- -пя новее зависиютстей и .псстаноЕкй ногах задач;' Расчетная схема диагностической модели СТД- представляется как послоаовательноо соединение устройства, шра^ат!Ц!эвдегЬ теетомй ейгаат, канала связи, элементов фор'нируюпмх. й упранютшес сппилоч, испытуемой полос'ти гидро-

.Математическая модель; -пекгатипя диагностической ¡.'олели СГД Do критериям ГУ' группы (фор:,-тд кривых), -учитыгает сшмае.мссть птд-кости,' упругость хшрскадт&тйтсскоа цепи, потерн дзплепия е хт'.д-ропепях, силы тюр'П'т и трепня, «вжайэии« свойств язшеоотк от дяг-лэяпя и темпера тур'.-ц 7pnra«ust 'сгет.:( тлоппу давлоня&ч, расходе.-- п Tí«nep<vrypósi "'.идг.сатд 'испытуемой полесгп cancáwi citcvet'o:-:

\íP äPa , c/p-—.---- ---.v. ------- «• •

dt ctC .■ cc с.

y dPo - ¿W^ .. •

dt ""' : ■ '

eipr _ / /' ; Offi"-G

LÍÍ .¿v.'V

(I)

.где 0ц - расход «nmocvn о? i>arp>*!»onaoro yptvHr, г»; Q,-¿¡ -код ка cf¡f;:-ao'íoc'n- гавкесг^ и го-рртци» лпрзор;-утечка ;-utu-kooth; V - обьом иегштуег-О'Д подсети; . -- Koe;;4:;"i,ue!¡v¡; т-,-;-

поратураого раенгренля-.шдкости п- металла;,^ - коо-К'кцдент oe't-o,.:-, пого сг/атия; £ж - модуль упругости адкоети.

Система уравнений математической моцяац проинтегрирована чис~ лшншм методом Руиго-Кутга с модификацией Тгшш. на ЕС*НЗВ!, и результата чего исследованы переходимо нроцдсси изменения дагленш1 В исшлуемой полости гялрозлемэнта я камерах нагрузочного устройства СТД, различные диагностические признаки и Параметра просиозироганйя Над-эенооти, выполнена многокритериальная сценка СТД' йря се различных конструктивных, кинематических и-режимных параметрах. По математической подели разработан алгоритм расчога и составлен пакет прикладных -расчетных и оершсиих программ. . - ■

В хода исследовании бал разработан способ техническою диагностирования гидроэломзнтов шахтной крейи, ■ включающий статическое • и дошшческ'ое нагруяэнне испытуемой полости подачой в нее пошйой-иого гидравлического давления, регистрация, анализ к сравнение характеристик иарэхояного процосса работавшзх-о и эталонного, галроэ- . лементов. В качестве основного диагностического признака принята скорость изменения давления переходного процосса на-стадиях роста . и спада давления, характеризующая степень горкотцчности испытуемой полости гадроэдвмэкта. ИрзпдоквнвнЗ способ ршдизоьан тремя скоте-юта СТД аккумуляторного типа, с нагрузочным устройством и с по- -коаью средств диагностирования, встроенных В' гидроэлемент.

Анализ СТД дозволял установить слояу»шио критерия качества для проведения исследований по оптимизация её плрамотров« расчетный. К11Д системы, скорость-нарастания давления в пепитуемой полости, сопротпплёпко движет® Модпигних частей, потери давления в напорной и сливной гидролиниях, кооф||ащиеит запаса прочности конструкции, ста:зг.ь ззд-док газа, удельная глсса к энергоемкость нагрузочного устройства. Варьируемыми параметрами при этом Сила: яиаштри газовой (Д|) и гпдкос'пшх высокого (с( 2) « низкого (Д2) давления камер нагрузочного устройства, давление (Р) газа, диаметры напорной

• - 'II - -' - ■ . ' сливной {с(,с) етшр'олишгй, тсаеяиа ( $ ) стенки кокер« гисокого давлении. .•

Для анализа пссяолегаций бн;'п сформяроранн упорядочено ?ао~ лтг.? ксйлгааиЯ» в котернх оттопил какого критерия дослолешш I . по ухужрэвкй. Из тзйязц йшг наиболее- оптимальные перл-

мзтри (табл. Г) СТД с нагрузочшлд устройство).! в конструктивных но-цолиокшх со сливом Ц ---I) и баз слива (2"-0) для дальнейшего • проотстиролзния и исследог.шгя, '

Таблшю I

Оптрмйлышо глрмруомне • пэрамятры СТД с. иагрузочшш устройствам различии* констру^тшмшх исполнений

Л. х. д/ ^ Д <.м А а, - о/,о, м £ * с1н.

• 463 75 0, ю-1 0. 58, 0.п7 0, 065- 0,019 _050т9_ 0,020 оцотб i9j.1v

0 ' 1000 ■13 0,170 о, сс:.; 0,013 0,015 | 13,';:.

"V*- колиностпо иеритаиий» • /.' - когетстеэ к^лк'Ишшх рг.шэиг.Л

'льротто-оптгтлтоп гино'коство).

Для врогпочврорчкия сстат.счпого ресурса принят без-размерт»". , параметр, характоретут™!ся отитэки-гл Слороотзй п-яетнакия лаЕлг-пня р пстпуомон цолоотч работежииго ¡г 'Ладонного. гяироялгмонто!?. Прсгвезпропнто С'тгпто'п'^го ресурса ссузссткяютса с случайной фушадиг язязнеш'Д параметра прогнозировании ■ д; з зт-'"--сгмосп! от наработки:

ЯМ*)* ВугСГ\ (2}

гио %(ь) - ттг.гхтегкоо о^лганке ларг-:<лтра прогиозиро'^т п '^и алия наработки I , %о (Со) - г-гат'^атическое ожпваикг паря-иотрз поело прспосса прирадЯ'т'зь й;/. - ксгфНашззт, проц.

¡¡то скорость лэдонопш ипп^тр--:, /3 - экслерггмапгчдьч'н'! показе-толь стпйкк.

;'пя прогнозирования оптимальней наработки крепей и периодичности ТО и Р использованы два установленных 'Степанович B.Í.I. критерия реализации, когорио инторирэткровацн для технической диагностики: максимально;5, .произгодительности (Темп ) и гаишайльной {Томе ) себестоимости крепленая обиакоцпой плояади выработанного пространства:

где tro - времй.» необходимое для выполнения ТО к Г; Kt -коэффициент; Сок - стогмоств затрат'на крзплзгшо;. Сfy нгтоимость единицу времени проведения ТО ц Р; zía^'c.— наработка на йачаЛо цягсла.

Экспериментальная проверка теоретических исследований и конструктивных решении проводилась на непитательных'с jen дах ШПИК -Г. EHiClU. Контроль," намерение .у регистрация параметров- переходного процесса осушоствлялась:- аппаратурой для рогнетра.щш сыстролроте-кзюшх процессов. ЦР2 (разработка 1ЩМИ), сори^ноДГ аппаратур^'. Ш5-6У,. осциллограмм. Ц II7/I, еамопюаувзши бвс-тродэйстгрсдамл • приборами 1Ш8-СП, льезоалсятряяесишлг д«зГ'П:г.амк давления 86Д03, тепзодэтчиками давления, иоказигакйща MaucKetpaí.'jj M'RI, !"Щ;

Исследований-ля бн.ча' иодтверхдена рацио.нпльность пршонбшш ■ СТД аккумуляторного, типа лт 'проверки аппаратура с&стем. упразднил, Обработкой зксиор{з«е!ьтальрах .оощодогра^.* иедекогшк дапдень: и испытуемой'полости гПдрсблока' (Рис.1) получена рох-рвеейонвиз з'кюшлости-: .- ^

я фззо.роста *лыт ñ Ü) = Ral Ai''Ф,-■ в 4--130 спада давления

Коа$фтциопти Р tío Lf 'зависят от объош и степени герк'зтия-ности. испытуемой полоетя. Для герметичного гнцробдока

' S* — 134,39; со а-561 i <s * - 3,Г42;":дд,1 у.огзршт^ного

,Р= ~ 90,43; СО = 698,1; </ = 0.

Оощшогра».2!Ы взменэшиг давления в испитуемоЗ подсети гНцройдока

14 -пжнчш

I . —м ж п^мш-зд

________ !_' ! ' М ■

. Рис, I

Скорость нарастания давления составляет: для герметичного блока 7550 Ша/с, для ногврмэтйчного 2825 ?Л!а/с. Скорость снаяа давления после его стабилизации для. герметичного бло\<а 0 Ша/с, для наг-арцвтичиоГо 13,2 Ша/с. Установлено* что предельное значение параметра прогнозирования составляет • 2 = 2,67.

Пссленопааил, шнолноинисг йа.СГД с нагрузочным устрсйстпоа, .лоитнсрщш целесообразность его использоганкя при дкагпостпроЕа-• Ш'.и исислнитальних олыдентов гидропривода и позволили установить шН!я$аШ!уи пр0папл1Т9Л1К0си> реодтрвцив' параметров переходного процесса: ■. ' ■■

• ГЗД. '

(5)

г по /т? - коэ.ЭДшрюнт, зависящий .оТ. уровня точности регистрации параметров процесса (/?) - 0,52 £ 0,97), ; - объем кнпкооти в кекзрв шсокого давления ОТД, £ 0- лшшашн) допустимый .уровень утечек шакости'. Для .гадовтоёк раочатйвавтся из скорое-

- Л'] -

га конвергенции горних пород, -для .других устройств шбарается по критериям пр'акелышх состояний.

Обработка зксяергшентальш/х осциллограмм позволили расчнтать регрессионные зависимости нзыэьошад давления от времени ц установить, что скорость'нарастания цанлония составляет: герметичного цилиндра 2,06 ьШа/с., для негормотичного - 1,57 Ша/с, скорость спада давления-: дои герметичного - 0,Ш!а/с, для ногермотнчноГо .. 0,475 Ша/с. Предельное значение параметра прогнозирования равно 2-1,35.

'Стонповне исследования птрсстоек РДС и ГСН, вмшдос в своей конструкции устройства «ля технического диагностирования 1;усг.ох.;г-тсь на стенке ШВ1УН ц стенда ПР-ХОООД аккумуляторного типа ШЩ. Обработка экснерзшонтальшх данных пкказила, что скорость ¿>оста давления в герметичной полости составляла 7Б ;.Ша'/с, .хорошо- просле-¡¿иьгпзгея уровни давленая открытия п зшерития.предохранительного гкисокяавана, что позволяет 'супить-о степени-их исправности.

Енполноваие стендовое исследования пог.язади хсроауз сходнмест!--теоратпчезких и акспершшиаль-ьашш* (погрешность не проьдааг ла 9,5 ~ 1*3,2 V). ' .

«/атогяпга вахтьнх всах'о.аоьрш!й предусматривала колу.'енпа оОьък

Тльной ;; ;:ос говараой аи^цдаиш о парол.л рах вл;ки:.-ци;)стпи ¡суепи с породили, изучение скорости' к»нг ?ргоииш г. упруги .с

СВОЙСТВ .IX пород, ОПрЗц'еЛшШв З^рлсТЦикЛ:'! Л ¡НЬЛК'НЛЛ:."; ГЛДр;.-стоек ГДС и ('Ш, шфбделошя-.покегауалбЦ няязкнйетн, нровацппю технического йкагноатирогтим гайросистаии т-ндростозк. Нрцигжткл: исиитагельноо оборудошща, средства изыеронлд и'регистрации параметров обеспечивали единство измараии® 1ц}И. стендовых и шаЛних исследованиях-. _•■'.. . , • . ■ '.

Так как аналитические исследования выявили йсЛьиу» завлеимост

диагностического признака от герногеологпческих условия ирштенч-.Н11Я оборудования, особенно в части лиагкостирорпшш гипросистемч

• гядрсотоек, то били проводит срагнитольнко ипелепорпкпп и ла»-л"

■ с лпочпи:.:л и елабмча породпш гровли и поф'Ч.

Гииросгойки. ГДС иопнтыгалксь в тшлоксо БС2.ПТ в лапе !! 10 первого рудоуправления 110 "БелорускаллИ", характеризующейся пропиши Породами кровли о •динаинчоскшли ироягдоплгш ео на крепь. Гикростойки. ГСП псшгшвались г комплекса ЮКП я лаво 3 31 и."Подмосковная" ПО '"Тулаутоль", со слабнии, пеустоГли'яялп влзшаюни-лп породами. Исследования показали значительную разницу в параметра}: переходных процессов при работе гидростоея в этих условиях по ерал-

■ пони» с условия,'.!» ПО "Гелорускялиа"', До 60 % процентов возпогяого хода штока гпсресгойкц при -доггепоро кропи приходилось на гдавлп-

■ ганяе ОСИОРЯШУ! и КОЗМрЫЛ ":'ЖШ1И ВО Й,!ЗШВЧ5!в порода, что привело г. сшвиешг.о скорости изменения давления -в поршосоЯ полости. Установлено необходимость двух-т^ехкратнего обжатия пород пород начале.! диагностнровашьч.

Исслекогашм показали, ч-то в обоих случаях распределение скоростей конвергенции горних пород подчиняется законам гашч-распро-деления и составляет и среднем 0,998 т/ч при среднеквадратичеоком • отклонении' ($~ = 1,074 кл/ч д.дя лавц Л 19 к 4,83 ьчл/ч при а -2,26 му/ч для лавы !Ь 3-1. ПоДучшшмэ'дзншго позволяла расштагь значения вели'йт,' вхошгашх в (5)> для шбора я настройки

аппаратура к лоелвлукягого анализа технического состояния гя.вроспс-. тег.гя гидростоек. ,

Иснитаиия »миш! хорошие заодщи* свойства и шеокую надеа-ность гднроотоек при яннакмчвсюк и статических нагрузках на кропь со стороны тотжщх пород, случе.ои отказов и пол«мок но пайтопа-лооь. Разработашшй способ технического . дкш'носгаровашм позволял уточнить и скодоонтироьазь йрекя контроля гормзкпносгп гапогях

ирддохранитолышх клапанов по сравнению .с паспортными даншшп, оперативно гияшятъ'клалапн с нарушенной настройкой срабатывания. Под— творждона также адекватность теоретических к экспорнмонтальних дан-iwx (сходимость 54 /').."

Экономическая о-ДОективность от -внедрения результатов работы достигалась за счет снижения простоев лавн из-за отказób пшпообо-рудолания комплекса, сокращении эксплуатационных расходов на ТО и Р, улучшения состояния и уголичешиг скорости крепления лаш., Сактичес- ■ ■ :,í! годовой эффект составил Л2,7 тУс. руб. на лаву.

ti А К Л Ю ТЕНИ Е ^

Б диссертационной работа дано ноеоо решение актуальной -научной задачи, заключающейся в' прогнозировании падзглости гидропривода механизированных -кропай на основе диагностирования его технического состояния и установления закономерностей изменения остаточного ресурса, обеспечивавших построение оптимальной стратегии м периодичности ТО и Р и достижение'максимально возмогло!! напемюсти гицропр;: вода для повышения эффективности работы очистных комплексов.

Основные научцив и практические результаты заключаются в следующем :

1. Разработаны физическая п математическая модели процоссов, протекающих в испытуемой полости, на основе'Которых установлены: диагностический признак - скорость изменения .давления'в полости гядроэлензнга-п спрсоб диагностирования .Ого технического состояния, заключающийся в натрукдшш пошшеппш гидравлические давления.; -peí ¡страции, анализе и ераадонмп.характеристик переходного процесса работающего ••« эталонного..гидроэлементов. ' ■

2. Установлены'закономерности изменения остаточного ресурса гидросистемы и бэзраз&мрпай параметр его прогнозирования, характеризующийся отношением скоростей изменения давления г испытуемой

полости работающего и эталонного гидроэломонтол.

3. разработаны конструкции, схеш, аЗосношш рациональный параметры и область щлшгшоиия каждой из трох систем технической диагностики: аккумуляторного тина-, с нагрузочным усгрсйотиои, со встроенными средствами диагностирования.

•1. Разработанные методики диагностирования технического состояния, прогнозирования остаточного ресурса гицроолемеита, оптимизации и выбора коне груктивных и режимных параметре]] системы технического диагностирования способе!,! нагрумопш испытуемо!! полости повышенный гикранлическш давлением позволили:

- установить требуемые последовательность и глубину проведения различных этапов, диагностирования- технического состояния гидропривода механизированной крепи п зависимости,от степени влияния I онкрет-•ного ги.дроэлемента па его надежность;

- установить предали изменения безразмерного параметра арогпо-заросашш остаточного ро-сурса гчирсолзмента(1.0 ^ 2 ^ 2,67) б зависимости от гордо-геологических условии эксплуатации крепи и конструктивных особенностей конкретных гидроэлементов;

- рассчитать и выбрать рациональные варьируемый па?зиогри системы технической диагностика! с нагрузочный устройством в зависимости от требуог.гых показателей критерии!] качества, кригеркалышх и иа~ раглегрическисс ограпичоййЯ, характеристик нппытуомой полости гиаро-цилиндра и консгр'/.ггпгшхх осх'.лнасстел нагрузочного устройства.

5. Разработанные методики использованы в ПНЙУН, Тул11П, 1Т0"Ту-лауголь" при. создании: стенда ресурсиих, дшшмдческих.и импульсных нагруаений секция крепи и её оламэнтод, гидросистем гилростоок нового технического уровня, для агрегатной штрековой крепи, комплекта оборудования для- шшйяокамвраоЦ системы разработки угля и других .кропи:;, гидросистемы секций крепи закладочного комплекса. Системы технической диагностики аккумуляторного гида и с нагрузочным ут'1~.

рокствоц внедрены в ШИШ! при создании испитаголших стендов гндро-оборуцования. Система технической диагностики с нагрузсчшш устройством л гиаросгойки со встроенными средствами диагностирования внедрена на руднике первого рудоуправления ПО "Белоруопалин"' и на иах-i>a "Подмосковная" ПО ''Тулауголь". {йктпческии оконоыпческпи ефрект от применения результатов работи, Достигнутип за счет уыеншвнид простоев лаш из-за отказов, гидрооборудовання, улучшения состояния-и увеличения скорости крвллошы -лаш и уменьшения эксплуатационных ■ расходов, составил 32,? тис.руб. в год на-лаву.

Основное содержание Диссертационно« работа отраконо ь следующих кублшсацалх: . . ' ,

1. По.дколзин A.A. Стенд для.ресурсних испытаний элементов гидропривода горных патин/Тульский. -ДОТИ.- Тула.-1989.- 4 с.

2. Подколзин.А.А. Техническая..диагностика' и-лрогнозирОвашю надежности злемелтов гидропривода механизированной крепи /Усовершенствование техники и технология ведения горних работ на шахтах Подмосков ного бассейна: Сб.науч.тр./ИГД нм.А.А.Скочлнского,.ПШУП.-Тула.-IÖ90. - С. 33-36. '_•'..

3. Подколзин A.A., Степанов В.И. Экспоршшнталшов исследование метопа динамического нагрук- ния-4»я днагностиш технического состояния элементов гидропривода //Лодзеииал разработка тон-лих _ и cpeausk ыосшости угольных пластов: Сб.аауч.тр.- Тула.- t9ÜO.- C.6U-

-68. . ' ' ' •

4. Гидросистема ceiftfcüi механизированной'крепи /ШШ1.- Швфкев

С.И., Подколзпн A.A., Дуйовошй JJ.II., Чанде-в Ф.С., 'Сухов Б.Б.- положительное решение от 04.10.91 г. по заявке ti 49ö97?4/03(0JX7b?) от II.02.91.-Г. - ? г. ■ •

'5. Лодкслэан A.A. Анализ методов .диагностирования и'контроля технического ооотояння элементов гидррлршзода горних- машин //Комплексная ыеханизадц! горных работнауч.тр.-Тула,-1991.- С. 14-19.

6 / Подкол о vin A.A.-Прогнозирование остаточного ресурса злоши-TOP гдядаопршюйя. М.: I9DI.- 10 с. - Доп. в ЩШШуголь ГВ.^З.ОТ., !' 52i?4.

?. нодкочзии л,д., Степанов в.м. Иптсматическля модел". уо;<>ш-чеекого диагностирования гшропрш»ода способом дит.ппоского погружения. М.'. 1991. - 10 с. - Деи. г ШИЗИуголь №.03.91, Гг 52Ö6.

0. Пояколзпн Л.Л,. Cywiam В.А., Степанов W.M. Оптимизация параметров систем» технического диагностирования элементов гидроирч-.вола /Д1ехаштзашм й автоматизация процессов добыта угля :та гозхтях Подмосковного бассейна: С<5. иауч. тр./ЩИУИ.- Тула. - 1991.-0.52-59.

9. Способ технического диагностирования элемента гидропривода csaXTHOü крепи /ПНИУ11. - Нодклчзин A.A., Шгыряог С.И., Степанов BJ.!,-яодокитздьиоо решение от 24. 05. VI пот.шявко ß 4872464/03/080179 о:' 19.07.90. - 10 с.

10. Гиирзктпзская столга ргахтиой |;охяипзирс-?пниой крепи / JffllDlI. - Шшряои С „П., Uomttvumti A.A., Сгспчков U.M., Иотапопко

В.А,, Дубогешы D.H. - пологлтольнсо решение от 22.09.92 по ззягсв 5009155/03 (C754J0) от 12.II.91. - 0 с.

11. Степанов В.М,, Шгирков" С.П.. йо.щсолэкя A.A. Исследиями** работ гиярссюйки с гиироаккущлягорсм // Подземная разработка тонких и срелноЛ мошоста угольннх пластов; Cd.науч.тр.- Тула.- 1991. - слв-ез.

12. Мврдалов А.Н., Сушили В.А., Позколзии А-.'«. Прогпозчрсва-ние параметров горной foatranu. //Совершенствование техники и тахиоло-ггат ведения горних ра0от:Сб.науч."тр./ШИШ!.-Тула,-1992.- C.8-II,

13. Нодколзпп A.A.'Результаты исследования гидромлпульсного 'нагрузочного устройства для технического- диагностирования г-'.-дроэ-лементбв //Совершенствование тзх'.ппш и технологии ведения горннх работ: Сб.науч.тр. /ПНПУИ. - Тула. - I992.-C.T05~II3.

• . 14. Подколзин A.A., Степанов Ё.1,1. ДиагкосаЯрова под техническо.--

- 2ü -

го мОстоя:1.1Л cuocoúcu гидравлического [¡.irpjs; прогнсги^оваши остаточного ресурса сд-ам-затои галроприюда ^хапийьдовашюй'крввя. LS.: I9S2. - &ü с. -Дел. в ДОН1«угояь J7.C0.02, Jí ¿394.

15. Подксиыш A.A. J Сувкан Ь.А., С-гоплво» Б...1. Оптишзашш и i.uöop конструктаьиих и рашшх uaßutbtpjj? сисгвш технического ttîiai'Koct up otamw адамситов гидронршюца сцйсобои гипраглачепкого нагрукоиид. У.: 1SS2. - ЛЬ с. - Доп. в МШуголь I7.iö.sa, Jro33b,

IS. Стьнлевио исиитаинч гидроусуройсп; моханлзироваьцой кропи. /А.А.Подколзан, С.11. Ышрлов, С.Г. Баранов, А.Н.Галаоп, C.B. Дспя~ ков //СоЕершэнствовдш18 техники и технологии ъояания í'cpiwz рцбо-г: СИ.науч.тр.Д1ШШ1. - Тула, - 1992. ~ C.78-3G.

noiutiicauc. к начатн 2o.0I.93. vu^ua'í oj«<m» ЬОкоЧ 1,'ió. ¿•y;ura i'i-.iiurp. I'.: 2. и.ойх'.иоч. Ус; jí. i,:;.'!. л. I, í, Уч.-.ij.i. л-.

i'Kpas iOO akj. bj'.iua « ¿y.

Издано в Тульской i'ücyдарственной тохничеоиин y HHHdpü'ii'iare. Гу ]¡a ,ул. Бе лдина, 131. Отпечатано на ротапринте в ТулИУ,