Ромашко шпор. По специальности 136 10 01 горные машины и оборудование По курсу Эксплуатация тпр, гпо
 Скачать 319.35 Kb.
|
|
Долговечность горных машин. Факторы, определяющие долговечность. Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Важнейшими показателями долговечности являются: средний ресурс, гамма- процентный ресурс, назначенный ресурс, срок службы, средний срок службы, гамма- процентный срок службы и установленный срок службы. Средний ресурс — это математическое ожидание ресурса: N T R N i i ∑ = = 1 Где Т i — ресурс i-й машины. Гамма-процентный ресурс — наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью γ выраженной в процентах: R y =γ/l00=l-F(t y ) Назначенный ресурс — суммарная наработка объекта, при достижений которой применение по назначению должно быть прекращено. Срок службы Т сл представляет собой календарную продолжительность эксплуатации или использования изделия до момента возникновения предельного состояния или списания. Средний срок службы — математическое ожидание срока службы. Гамма-процентный срок службы характеризует календарный период от начала эксплуатации объекта, в течение которого он не достигает предельного состояния с заданной вероятностью у, выраженной в процентах. Основной причиной изменения геометрических размеров деталей и физико- механических свойств их материалов, вызывающих отказы и неисправности, является изнашивание. Характер изнашивания элементов машин зависит от многочисленных факторов. Эта зависимость в аналитической форме может быть представлена в виде условного функционального выражения И = Ф (Э, К, Г, О). В этом выражении символ Э объединяет группу эксплуатационных факторов, влияющих на процесс изнашивания, основными из которых являются характер производимых работ, режимы использования механизма, виды и периодичность технических воздействий, климатические условия работы механизма, соответствие применяемых смазочных материалов конструкции сборочных единиц, а для двигателей, кроме того, соответствие используемых топлив, Символ К объединяет конструктивные факторы, в число которых входят вид трения (скольжения, качения, качения с проскальзыванием), макрогеометрия поверхностей трения, кинематические факторы, динамические характеристики работы механизма, физико-механические свойства деталей сопряженных пар. Символ Т обозначает технологические факторы, к которым относят вид материалов деталей сопряжения, способ обработки, показатели микрогеометрии поверхности трения, твердость и износостойкость. К факторам, учитывающим субъективные особенности оператора, которые объединяются символом О, относят уровень профессиональной подготовки (квалификацию), антропометрические и физические данные, утомляемость, быстроту реакции и пр. Эти факторы сказываются на характере изнашивания через режим работы механизма, в частности, от индивидуальных особенностей и квалификации оператора зависят усилия в механизмах управления механических передач, частота и продолжительность включения механизмов. Кроме изнашивания, существенное влияние на долговечность машин оказывают коррозия и старение материалов. Скорость образования коррозии снижается применением антикоррозионных покрытий и поддерживанием их в требуемом состоянии. Существенно увеличивает долговечность машин эксплуатация их при оптимальных режимах нагружения, высоком качестве управления, технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность горных машин. Показатели ремонтопригодности. Ремонтопригодность — это свойство машины (агрегата, механизма), заключающееся в ее приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания. Важнейшим показателем свойства ремонтопригодности является среднее время восстановления Т в (в ч), приходящееся в среднем на устранение одного г-го отказа t £ при общем их числе т, оно определяется по формуле Среднее время восстановления работоспособного состояния — математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния: ∑ = = n i Bi B t n t 1 , 1 Где t Bi — время восстановления i-ro отказа; n — количество отказов. Средняя трудоемкость восстановления — математическое ожидание трудоемкости восстановления работоспособного состояния: , 1 1 ∑ = = n i i ср T n t где Ti — трудоемкость восстановления i-ro отказа. Вероятность восстановления P (t) представляет собой вероятность того, что случайное время восстановления изделия будет не более заданного. Численное значение показателей зависит от приспособленности конструкции машины к ремонту, степени механизации и автоматизации работ по выявлению и устранению отказов и неисправностей, организации производства, квалификации производственного персонала. Приспособленность машин определяется удобством доступа к объектам ремонта и обслуживания, легкосъемностью агрегатов, сборочных единиц и деталей, степенью их взаимозаменяемости, степенью унификации систем, сборочных единиц, агрегатов, кре- пежных деталей и преемственностью оборудования для технического обслуживания и ремонта. Удобство доступа существенно влияет на простои и трудовые затраты при техническом обслуживании и ремонте, определяется потребностью во вспомогательных работах, необходимых для обеспечения доступа к элементу, нуждающемуся в ремонте, замене или техническом обслуживании, а также положением рабочего при производстве работ. Например, требуется, чтобы недолговечные сборочные единицы и детали, имеющие малые ресурсы, располагались в первых уровнях технологических схем разборки-сборки. В то же время нет необходимости предъявлять требования к конструкции в части удобства доступа к элементам, практически безотказным. Поэтому требования по удобству доступа надо определять с учетом безотказности рассматриваемого элемента конструкции. При этом критерием являются удельные затраты труда и простои, приходящиеся на единицу наработки. Легкосъемность — это свойство, означающее приспособленность узла, агрегата или детали к быстрой замене с минимальными затратами времени и труда. Необходимо, чтобы система крепления сборочных единиц и агрегатов, заменяемых в условиях эксплуатации, позволяла свести к минимуму трудоемкость крепежных работ. Взаимозаменяемость представляет собой такое свойство конструкций, при котором из произвольного множества однородных деталей (агрегатов) можно взять любую деталь и без дополнительной подготовки установить на машину (допускается регулирование сборочной единицы, предусмотренное его конструкцией). При этом сохраняется нормальное выполнение рабочих функций. Преемственность оборудования означает возможность использования уже имеющегося па предприятиях оборудования для технического обслуживания, ремонта и заправки машин новых моделей. Унификация—это свойство систем, сборочных единиц и агрегатов, характеризуемое сокращением числа их типов одного и того же назначения, применяемых в машинах. Унификация намного упрощает и удешевляет процессы ремонта и технического обслу- живания, сводит к минимуму потребную номенклатуру запасных частей и крепежных деталей. Сохраняемость горных машин и комплексные показатели надежности. Сохраняемость — свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение или после хранения и транспортировки. Показатели сохраняемости: средний срок сохраняемости (математическое ожидание срока сохраняемости) и гамма-процентный срок сохраняемости, достигаемый объектом с заданной вероятностью у, выраженой в процентах. Грамма-процентный срок сохраняемости: срок сохраняемости, достигаемый объектом с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах Средний срок сохраняемости: математическое ожидание срока сохраняемости. Простои зависят от частоты отказов, т. е. безотказности, и времени их устранения, что относится к ремонтопригодности. Комплексными показателями, оценивающими эти свойства надежности, являются коэффициенты готовности и технического использования. Кроме того, получил распространение коэффициент технической готовности. Коэффициент готовности — это вероятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование объекта по назначению не предусматривается. Статистически коэффициент готовности определяется отношением суммарного времени пребывания наблюдаемых N объектов в работоспособном состоянии к произведению числа этих объектов N на продолжительность эксплуатации (за исключением простоев на проведение плановых ремонтов и технического обслуживания) ( ) , 0 0 в г T T T К + = где 0 T - наработка на отказ; в T - среднее время на проведение работ по обслуживанию и ремонту. Коэффициент готовности представляет собой вероятность исправного состояния изделия и характеризует его готовность к работе в любой момент времени. Коэффициент технического использования Кт. и учитывает простои как из-за ремонта объектов, так и из-за их технического обслуживания. Статистически коэффициент Кт. и определяется отношением суммарного времени пребывания N объектов в работоспо- собном состоянии к произведению числа N объектов на заданное время эксплуатации обсл рем сум сум ти t t t t K + + = , где t сym — суммарная наработка всех объектов; t рем — суммарное время простоев из-за плановых и внеплановых ремонтов всех объектов; t обсЛ — суммарное время простоев из- за планового и внепланового технического обслуживания всех объектов. Обеспечение надежности при проектировании, изготовлении и эксплуатации машин. При создании новых машин производят поиск решений, повышающих ее качество, обеспечивающее эффективное функциональное назначение и конкурентоспособность. Любая машина, находящаяся в эксплуатации, в процессе взаимодействия с окружающей средой, человеком, управляющим ею, и объектом теряет свою работоспособность. Для сохранения и восстановления работоспособности за период их эксплуатации затрачивается средств на порядок больше, чем на изготовление новых. Особенно велики потери при непредвиденных внешних воздействиях на машину, значительно превышающих уровень установленного ТУ. Поэтому целесообразно рассматривать затраты на повышение качества при создании с учетом затрат при эксплуатации машин. На стадии проектирования информацию о надежности получают расчетным путем. Здесь необходимо максимально приблизить создаваемый алгоритм расчета к фактическому нагружению создаваемой машины. Достоверность расчетов позволит уже на стадии проектирования заложить необходимый уровень надежности. С этой целью используется информация о надежности аналогичных машин в целом, ее сборочных единиц и сопряжений. На стадии проектирования создается опытный образец с возможной отдельной проверкой работоспособности ответственных сборочных единиц, отдельных элементов конструкции и материалов сопряжений. Созданный опытный образец проходит стендовые испытания или проверяется работоспособность в условиях эксплуатации. Результаты испытания машины дают информацию о показателях их надежности на стадии создания опытных образцов. Для сохранения периода испытаний используют стендовые испытания на форсированных режимах. Однако результаты испытаний в основном используются для корректировки модели аналитических расчетов. Разработка проектной документации сложной техники происходит в 5 этапов: разработка технических предложений; эскизное проектирование; техническое проектирование; изготовление опытных образцов; экспериментальная отработка. Недостатки, вскрытые на любом из этапов проектирования, устраняют путем корректировки конструкторской и эксплуатационной документации. При изготовлении машины необходимое качество обеспечивается не только качеством изготовления деталей, но и качеством сборки машины и ее сборочных единиц, методов доводки и других показателей технологического процесса. При эксплуатации машины реализуется ее надежность, заложенная при проектировании и изготовлении. Причем ее работоспособность зависит от методов и условий эксплуатации, выполнения принятой системы технических обслуживании и ремонтов, применяемых режимов работы и других факторов воздействия. К другим новым направлениям повышения надежности с целью повышения эффективности эксплуатации относятся: прогнозирование надежности по расчетным схемам, максимально приближенным к реальным объектам, методология проектирования технических объектов, устойчивых по отношению человеческих ошибок, расчетная оценка безопасности объектов к редким природным и техногенным воздействиям. Одно из перспективных направлений повышения работоспособности — применение технических средств, позволяющих отслеживать техническое состояние машины, оптимизировать режимы ТО и ремонтов и своевременно переходить на оптимальные режимы, прогнозировать работоспособность в зависимости от уровня повреждений, фиксировать перегрузки на конструкцию и т.д. Современный уровень развития науки и техники позволяет достичь любых показателей надежности машин. Принятие решения о необходимости повышения качества изделий должно опираться на экономический анализ. Имеются широкие возможности повышения качества машин за счет изменения конструкции, применения качественных материалов и различных вариантов технологического процесса, а также использования прогрессивных методов и средств при сохранении и восстановлении их работоспособности. Подготовка машин к эксплуатации. Обкатка. Для приемки машин, поступающих с завода-изготовителя или завода по капитальному ремонту, в эксплуатирующих организациях создается постоянно действующая комиссия. Состав комиссии утверждает руководитель организации. По прибытии новой машины комиссия производит наружный осмотр машины и отгруженных с ней мест, проверяет наличие пломб. При обнаружении повреждений или отсутствии пломбы составляется акт с предъявлением претензий транспортирующей организации. После наружного осмотра проверяется комплектность поставки с учетом наличия эксплуатационной и ремонтной документации, а также техническое состояние машины. При некомплектности машины или наличии неисправностей составляется акт- рекламация и предъявляется заводу-изготовителю (ремонтному заводу) для устранения обнаруженных отклонений от технических условий за счет поставщика. В конце приемки машины составляется приемосдаточный акт по соответствующей форме. При вводе в эксплуатацию грузоподъемные машины регистрируются в органах Проматомнадзора. Результаты осмотра и испытания записывают в специальный журнал с указанием сроков следующих проверок. Эксплуатация грузоподъемных кранов регламентируется разделом нормативного источника «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». Самоходные машины, передвигающиеся по дорогам со скоростью более 30 км/ч, регистрируют в ГАИ, где им присваиваются государственные номерные знаки и оформляются технические паспорта. Для РБ регистрация автотранспортных средств и других видов самоходной техники с рабочим объемом двигателя более 50 см3 и имеющих максимальную скорость более 50 км/ч проводится Государственной инспекцией безопасности дорожного движения. Ввод машины в эксплуатацию производится приказом (распоряжением) руководителя организации после нанесения опознавательной надписи и установки номерных знаков. В приказе указывается подразделение и фамилия машиниста, отвечающего за эксплуатацию. Для увеличения работоспособности машины в обязательном порядке производят ее обкатку, во время которой происходит приработка трущихся поверхностей за счет постепенного увеличения нагрузки до максимального значения. Примерный нагрузочный режим: на холостом ходу и с нагрузкой до 20 % номинальной машина работает 15-30 % общей продолжительности; с нагрузкой от 20 до 50 % номинальной — 50-70 %; остальное время нагрузка постепенно увеличивается до номинальной. Общая продолжительность обкатки составляет 10-100 ч (для транспортных машин до 1000 км пробега) и зависит от сложности конструкции машины. Начинают обкатку машины с двигателя. После запуска он должен работать не менее 5 мин с минимальной частотой вращения, а затем ее постепенно увеличивают до максимальной в течение 15-20 мин. В режиме холостого хода двигатель контролируется прослушиванием и показаниями приборов. После работы двигателя на холостом ходу для машин с гидроприводом производят обкатку гидронасосов 30-60 мин. При частоте вращения двигателя не более 1100 об/мин кратковременно (5-10 с) включают насос 4 раза до заполнения его маслом. На минимально устойчивой частоте вращения коленчатого вала двигателя насос работает в течение 10 мин, на максимальной — 15-30 мин. Контролируется насос по шуму и температуре нагрева. Убедившись в нормальной работе двигателя и гидронасосов, приступают к обкатке машины на холостом ходу в течение 4-5 ч при плавном включении рабочего органа. Обкатку машин на пневмоколесном ходу производят по дорогам с твердым покрытием на расстояние до 5 км. Начальная скорость движения не превышает 10 км/ч. При отсутствии неисправностей ее постепенно увеличивают до максимальной. Во время обкатки периодичность смазочных и контрольно-регулировочных работ сокращают в 2 раза. Обкатка производится под контролем механика. Свидетельством нормальной обкатки является устойчивая работа всех сборочных единиц и систем машины при допустимых уровнях температуры. После обкатки производят замену смазочных материалов, и в течение 100 ч работы машина должна находиться под особым контролем механика. Монтаж, демонтаж горных машин. Машины, размеры которых выходят за габариты железнодорожного и ав- томобильного транспорта, демонтируются при доставке их с завода или на участок работы. Демонтаж и последующий монтаж машины требуют значительного времени и влияют на ее работоспособность. Трудоемкость этих работ определяется способом и условием транспортировки, конструкцией машины и уровнем механизации демонтажно- монтажных работ. В зависимости от степени укрупнения собираемых элементов различают следующие методы монтажно-демонтажных работ: поэлементный, узловой и блочный. Поэлементный монтаж машины и оборудования производится из отдельных деталей, узловой предусматривает последовательный монтаж сборочных единиц на базовую часть машины, блочный — монтаж крупными блоками, состоящими из нескольких сборочных единиц. Для демонтажа и монтажа машин и оборудования в эксплуатационных условиях применяют самоходные краны, экскаваторы с крановым оборудованием, лебедки, треноги с подвешенными к ним полиспастами или талями, домкраты и т.д. В настоящее время проектируются машины с возможностью их самоподъема при минимальном применении вспомогательных монтажных средств. Процесс демонтажа и монтажа машины состоит из подготовительных, основных и заключительных операций. Подготовительные операции включают: разработку и подбор документации, подготовку машины и ее сборочных единиц к демонтажу, подготовку площадки для монтажа и демонтажа машины, подбор оборудования и рабочей силы. Основные работы заключаются в непосредственном демонтаже и монтаже машины. К заключительным операциям при демонтаже относится подготовка сборочных единиц и блоков машины к транспортировке, а при монтаже — регулировка сборочных единиц, испытание машины и сдача ее в эксплуатацию. После транспортировки проверяется комплектность, снимаются консервационные смазки, поверхности очищаются от пыли и ржавчины. Перед монтажом сложных металлических конструкций проводят подготовку стыковочных поверхностей. При соединении сборочных единиц вначале соединяют их симметрично несколькими болтами с последующей установкой и затяжкой всех болтов. Если элементы конструкции соединяются сваркой, то предварительно прихватывают все элементы и выверяют металлоконструкцию. Монтаж передаточных механизмов производится с сохранением за- данных при изготовлении положений. Технику безопасности при проведении демонтажных и монтажных работ необходимо учитывать уже на стадии проектирования объекта, включая эти вопросы в технологические карты. Для безопасного производства монтажных работ площадка готовится таким образом, чтобы рабочим не угрожала опасность со стороны движущихся частей машины и подъемно-транспортных средств, причем монтажные краны должны устанавливаться на надежное и тщательно выверенное основание. При ветре более 6 баллов монтажные работы с применением крана должны быть прекращены. Особое внимание при монтажных работах уделяется установке электрических машин и заземляющих устройств, электропроводке и сварочным работам. Запрещается вести сварку во время дождя, грозы и сильного снегопада. |