Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом - ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ К ОБОРУДОВАНИЕ И МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

VII. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ К ОБОРУДОВАНИЕ И МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

1. Общие требования

1.1. Горные, транспортные и строительно-дорожные машины, которые находятся в работе, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.106-85 "ССБТ. Машины и механизмы, применяемые при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых. Общие гигиенические требования и методы оценки ". Их необходимо содержать в исправном состоянии и обеспечивать действующими сигнальными устройствами, тормозами, ограждениями доступных движущихся частей (муфт, шкивов) и рабочих площадок, противопожарными средствами. Они должны иметь освещение, комплект исправного инструмента, необходимую контрольно-измерительную аппаратуру, средства защиты от поражения электрическим током, а также исправное действующая защита от переподъема.

На случай выхода из строя окон кабины горных, транспортных и строительно-дорожных машин должны выполняться из материала, предусмотренного заводом-изготовителем машины.

Исправность машин необходимо проверять: ежесменно - машинистом, еженедельно - механиком и энергетиком участка, ежемесячно - должностным лицом, на которое возложены эти обязанности.

Не разрешается работать на неисправных машинах и механизмах.

1.2. Транспортировать машины тракторами и бульдозерами разрешается только с применением жесткой сцепки и при осуществлении специальных мероприятий, обеспечивающих безопасность в соответствии с разработанной предприятием технологической инструкции. Транспортировать особенно тяжелые машины с применением других видов сцепки необходимо при условии принятия дополнительных мер безопасности.

1.3. В случае внезапного прекращения подачи электроэнергии персонал, обслуживающий механизм, обязан немедленно перевести пусковые устройства электродвигателей и рычаги управления в положение "Стоп" ("Отключено").

1.4. Горные работы по прокладке траншей, разработки уступов, отсыпки отвалов, проведение работ на временных и постоянных складах полезных ископаемых и перегрузочных пунктах необходимо вести в соответствии с разработанными на предприятии паспортов, которые определяют допустимые размеры рабочих площадок, берм, углов откосов, высоту уступов, расстояние от горного и транспортного оборудования до бровок уступа или отвала, транспортных коммуникаций. Паспорта необходимо сохранять на горно-транспортных машинах (экскаваторах, бульдозерах, автосамосвалы и др.). Должностные лица, в обязанности которых возложено осуществление контроля за безопасным выполнением работ, и другие работники должны быть ознакомлены с указанными паспортами за личной подписью.

Запрещается производить горные работы без утвержденного паспорта, а также с отклонением от него.

1.5. Запрещается эксплуатировать экскаваторы на рельсовом ходу при неисправных пидекскаваторних путях.

1.6. Присутствие посторонних лиц в кабине и на наружных площадках экскаватора и бурового станка во время их работы запрещается.

1.7. Конструктивные элементы транспортно-отвальных мостов, видвалоутворювачив и экскаваторов, а также их трапы и площадки необходимо ежесменно очищать от горной массы и грязи, а в зимний период - от снега и льда.

1.8. Применять системы автоматики, телемеханики и дистанционного управления машинами и механизмами разрешается только при наличии блокировок, отключающих подачу энергии в случае неисправности этих систем.

2. Требования безопасности при работе одноковшовых экскаваторов

2.1. При перемещении экскаватора по горизонтальному пути или на подъем его ведущая ось должна быть сзади, а при спусках со склона - спереди. Ковш необходимо опорожниты и удерживать не выше 1 м от грунта, а стрелу установить по ходу экскаватора.

Во время движения шагающего экскаватора ковш необходимо опорожнить, а стрелу установить в сторону, противоположную направлению движения экскаватора.

Во время движения экскаватора на подъем или во время спусков необходимо принимать меры, предотвращающие самовольном соскальзывание по наклону.

2.2. Перегон горных машин необходимо осуществлять только по письменному распоряжению должностного лица, на которое возложено осуществление контроля за безопасным выполнением работ, и при наличии утвержденного проекта организации работ.

Перегон экскаватора необходимо осуществлять по сигналам помощника машиниста или специально назначенного работника. При этом должна быть постоянная видимость между ним и машинистом экскаватора. Для шагающих экскаваторов допускается передача сигналов от помощника машиниста к машинисту через третьего члена бригады.

Разрешается перегон экскаватора с помощью специальных перегонных дизель-электрических станций.

2.3. Экскаваторы необходимо располагать на уступе карьера или отвала на твердом выровненной основе со склоном, не превышающей допустимый техническим паспортом экскаватора. Во всех случаях расстояние между бортом уступа, отвала или транспортными сосудами и контргрузом экскаватора должна быть не менее 1 м. Во время работы экскаватора с емкостью ковша менее 5 м3 его кабина должна быть расположена со стороны, противоположной от уступа.

Запрещается работа экскаватора под козырьками и кусками горной массы, нависающие.

Козырьки и куски горной массы можно ликвидировать с помощью гидромонитора или экскаватора, оборудованного вспомогательным устройством. Конструкция устройства и инструкция по его применению должны быть согласованы с заводом-изготовителем экскаватора.

2.4. При погрузке экскаваторами в средства железнодорожного транспорта и разгрузки их на экскаваторных отвалах и складах машинисты экскаваторов должны подавать сигналы согласно инструкции движения поездов, действующего на горном предприятии.

Таблицу сигналов необходимо вывесить на кузове экскаватора на видном месте и ознакомить с ней сотрудников экскаваторных и локомотивных бригад, водителей автосамосвалов.

2.5. При погрузке экскаваторами в железнодорожные вагоны и выгрузки их на экскаваторных отвалах поездных бригада должна выполнять только сигналы машиниста экскаватора.

2.6. Запрещается во время работы экскаватора пребывание работников (включая обслуживающий персонал) в зоне действия ковша.

Во время работы экскаваторов-драглайн опасную зону с учетом упрека ковша необходимо оградить предупредительным знаком "Опасная зона", который устанавливается на подъездных путях к экскаватору.

2.7. Канаты, применяемые на экскаваторах, должны соответствовать паспорту экскаватора. Подъемные и тяговые канаты нужно периодически осматривать. Стреловые канаты должны быть осмотрены не менее одного раза в неделю работником, на которого возложены эти обязанности, при этом количество разорванных проволок на длине шага свивки не должна превышать 15% от их общего числа в канате. Концы оборванных проволок, торчащие, необходимо обрезать.

Результаты осмотра канатов, а также сведения об их замене с указанием даты установки и типа нового установленного каната записываются в агрегатный журнал экскаватора.

2.8. В случае угрозы обрушения или смещения уступа при работе экскаватора или обнаружения зарядов взрывчатых материалов, не взорвались, работу экскаватора необходимо прекратить и отвести его в безопасное место.

Для вывода экскаватора из забоя необходимо всегда иметь свободный проход.

2.9. Во время работы экскаватора на грунтах, которые не выдерживают давления гусениц, необходимо принимать специальные меры, обеспечивающие устойчивое положение экскаватора.

2.10. Нагрузка экскаваторами типа драглайн в железнодорожные думпкары или другие емкости допускается при условии принятия мер, обеспечивающих безопасные методы работы, и при наличии защиты при прикосновении ковша к контактному проводу тяговой сети.

2.11. В тех случаях, когда драглайн работает спаренные с другими экскаваторами или в комплексе с землеройными машинами других типов при бестранспортных системе вскрышных работ, кратчайшее расстояние между ними должно быть не меньше суммы самых радиусов их действия, увеличенную на 0,3 величины радиуса действия большего экскаватора.

В случае необходимости допускается проведение работ на более близком расстоянии с разработанным на предприятии паспортом безопасного проведения работ.

2.12. На экскаваторах необходимо иметь паспорта загрузки автосамосвалов и вагонов-самосвалов.

3. Требования безопасности при работе многоковшовыми и роторных экскаваторов

3.1. Уклоны и радиусы рельсовых путей и путей многоковшовыми экскаваторов на железнодорожном, гусеничном и колесном ходу, а также шагающих экскаваторов необходимо устанавливать в пределах, допускаемых техническим паспортом экскаватора.

Устройства контроля за изменением ширины путей и их уклонов необходимо не реже одного раза в месяц проверять. В случае отсутствия или неисправности указанных устройств работа экскаватора не разрешается.

3.2. Запрещается эксплуатировать пидекскаваторни пути на обводненных уступах карьеру при отсутствии водоотводных устройств.

3.3. Роторные экскаваторы с невисувнимы стрелами должны быть оборудованы автоматическими устройствами, обеспечивающими заданные скорости движения и конечный защиту, который ограничивает угол поворота роторной стрелы согласно технической характеристики экскаватора.

3.4. Многоковшовые экскаваторы должны быть оснащены устройствами, защищающими Черпаков раму, роторную стрелу и конвейер от подъема, опускания или поворота на угол, больший чем предусмотрено конструкцией экскаваторов.

3.5. В кабине машиниста экскаватора необходимо установить щит аварийной сигнализации, а также приборы контроля:

по скорости и углу поворота роторной стрелы;

по скорости перемещения экскаватора;

по напряжению и нагрузкам на вводе экскаватора.

3.6. Во время работы многоковшовыми экскаваторов запрещается находиться людям в вагонах, загружаемых, и между ними, под загрузочными и разгрузочными люками, конвейерами, перегрузочными устройствами и под рамой ходового оборудования экскаватора.

3.7. Перед началом разработки новой заходки многоковшовыми экскаваторами руководитель смены должен осмотреть забой и принять меры по изъятию посторонних предметов (большая корни, древесина, металлические предметы) по всему фронту работы экскаватора на ширину заходки с учетом призмы обрушения.

3.8. Работа многоковшовыми экскаваторов с нижним черпания разрешается при условии, если в почве, разрабатываемой, нет пород, склонных к смещению, и обеспечивается устойчивость откоса и рабочей площадки экскаватора.

3.9. Во время работы роторных экскаваторов в комплексе с конвейерами и видвалоутворювачем, многоковшовыми экскаваторов с нагрузкой на конвейер управления конвейерами комплекса необходимо зблокуваты.

Во время ремонтных и наладочных работ должно быть предусмотрено ручное управление каждым механизмом отдельно.

3.10. Все конвейерные линии роторных и многоковшовыми экскаваторов или их комплексов, транспортно-отвальных мостов и видвалоутворювачив должны быть оборудованы согласно требованиям пунктов 3.3, 3.4 и 3.6 главы 3 раздела VIII настоящих Правил.

3.11. Кабина экскаватора должна быть оборудована таким образом, чтобы машинисту обеспечивался обзор прилегающей к экскаватору участка забоя.

3.12. Места работы экскаваторов должны быть оборудованы средствами вызова машиниста экскаватора.

4. Требования безопасности при работе буровых станков

4.1. Буровой станок необходимо устанавливать на спланированной площадке уступа вне призмой обрушения, а при бурении первого ряда располагать так, чтобы гусеницы станка находились от бровки уступа на расстоянии не менее 2 м, а его продольная ось была перпендикулярна бровке уступа.

Под домкраты станков запрещается подкладывать куски руды и породы.

При установке буровых станков шарошечного бурения на первый ряд скважин управления ими необходимо осуществлять дистанционно.

4.2. Перемещать буровой станок с поднятой мачтой по уступу допускается по спланированной горизонтальной площадке и только в пределах блока, возмущается.

При перемещении станка под ЛЭП мачту необходимо опустить.

Во время перегона буровых станков мачту необходимо опустить, буровой инструмент снять или надежно закрепить.

При перемещении станка машинист должен управлять им с переносного пульта и находиться со стороны станка. Не разрешается находиться работникам на пути перемещения станка.

4.3. Шнеки у станков вращательного бурения с немеханизированным монтажом и демонтажем бурового пруда и очисткой устья скважин должны иметь ограждения, сблокированные с подачей электропитания на двигатель вращательного устройства.

4.4. Запрещается работать на станках вращательного и шарошечного бурения с неисправными ограничителями переподъема бурового снаряда, а также если неисправны тормоза лебедки и система пилопридушення.

4.5. При применении канатных замков, сами обращаются, направления скрутки пряди каната и нарезки резьбовых соединений бурового инструмента должны быть противоположными.

4.6. Подъемный канат бурового станка должен иметь пятикратный запас прочности на максимальную нагрузку. При выборе каната необходимо руководствоваться заводским сертификатом. Не менее одного раза в неделю должен проводиться внешний осмотр каната машинистом бурового станка.

Замена каната бурового станка осуществляется в следующих случаях:

обрыв четырех и более проволок на длине участка каната, равной трем его диаметрам;

обрыв шести и более проволок на длине участка каната, равной шести его диаметрам;

обрыв шестнадцати и более проволок на длине участка каната, равной тридцати его диаметрам;

при обрыве сердцевины каната.

Выступающие концы оборванных проволок необходимо обрезать.

5. Требования безопасности при работе транспортно-отвальных мостов и видвалоутворювачив

5.1. Транспортно-отвальные мосты и консольные видвалоутворювачи должны быть оборудованы исправно действующими приборами для непрерывного автоматического измерения изменения скорости и направления ветра, сблокированными с аварийным сигналом и системой управления ходовыми механизмами видвалоутворювачив, а также контрольно-измерительными приборами, концевыми выключателями, сигнальными и переговорными устройствами. Кроме автоматически действующих тормозных устройств, ходовые тележки моста должны быть оборудованы исправными ручными тормозами.

5.2. Во время ремонта транспортно-отвального моста запрещается одновременное разборки ручных и автоматических тормозных устройств.

5.3. Все контргруз, расположенные вблизи дорог и проходов, необходимо ограждать для предотвращения прохода людей в зоны их действия.

5.4. Все конвейерные линии транспортно-отвальных мостов и видвалоутворювачив должны быть оборудованы с двух сторон ограждены площадками для обслуживания конвейеров.

Ширина проходов вдоль конвейеров должна быть не менее 700 мм.

5.5. Во время грозы, тумана, метели, при видимости до 25 м, а также во время ливня, влажной и сильного снегопада перемещения и работа транспортно-отвального моста запрещается.

5.6. Запрещается приближение транспортно-отвального моста к строениям или горнотранспортного оборудования, в том числе и во время розминовок, на расстояние менее 1 м. Запрещается работа транспортно-отвального моста над горнотранспортного оборудованием, работает.

5.7. Запрещается эксплуатация мостовых путей на обводненных уступах карьера.

5.8. При перемещении видвалоутворювачив с шагающим и шагая-рельсовым ходом проезд транспорта, машин и механизмов, а также проход работников под консолью не разрешается.

5.9. Расстояние между концом отвальной консоли транспортно-отвального моста и гребнем отвала должно быть не менее 3 м. В консольных ленточных видвалоутворювачив с периодическим перемещением эта величина должна быть не менее 1,5 м.

5.10. В случае появления признаков оползня отвалов транспортно-отвальный мост необходимо вывести из опасной зоны.

5.11. Переход отвальной опоры транспортно-отвального моста через дренажные выработки необходимо осуществлять в соответствии с разработанным на предприятии паспортом.

6. Требования безопасности при работе скреперов и бульдозеров

6.1. При применении канатных скреперных установок угол откоса уступа не должен превышать 35 °.

6.2. Не разрешается включать скрепочные канатную установку без предупредительного сигнала, во время ее работы проводить любые ремонты, находиться в зоне действия каната и направлять его руками.

6.3. Запрещается движение самоходных скреперов и бульдозеров в пределах призмы обрушения уступа. При разгрузке скрепер нельзя перемещать назад под откос.

6.4. При применении колесных скреперов с тракторной тягой уклон съездов в грузовом и порожняковой направлениях должен соответствовать инструкции по эксплуатации транспортного средства завода-производителя.

6.5. Не разрешается оставлять бульдозер (трактор) с работающим двигателем и поднятым ножом, а при работе - направлять трос, становиться на подвесную раму и нож. Не допускается работа бульдозеров на крутых склонах при боковых и продольных углах наклона, превышающих предусмотренные инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя.

Работа на бульдозере (тракторе) разрешается только при наличии блокировка, исключающая запуск двигателя при включенной коробке передач и при наличии оборудования для запуска двигателя из кабины.

6.6. Для ремонта, смазки и регулировки бульдозера (скрепера) его необходимо установить на горизонтальной площадке, двигатель выключить, а чем опустить на землю или специально предусмотренную сопротивления.

В случае аварийной остановки бульдозера (скрепера) на наклонной площадке необходимо принять меры, исключающие его самовольный движение по уклону.

6.7. Для обозрения ножа снизу его необходимо опустить на надежные подкладки, а двигатель бульдозера исключить. Запрещается находиться под поднятым ножом.

6.8. Расстояние от края гусеницы бульдозера до бровки откоса определяется с учетом горно-геологических условий и заносится в разработанный на предприятии паспорт ведения работ в забое (на отвале).

6.9. Эксплуатация кабельных кранов проводится в соответствии с требованиями НПАОП 0.00-1.01-07.

7. Требования безопасности при работе драг и плавучих земснарядов

7.1. Монтаж и реконструкцию драг и земснарядов, строительство гидротехнических сооружений, гирничопидготовчи работы необходимо проводить в соответствии с утвержденным проектом разработки месторождения. Запрещается размещение на драге, земснаряде оборудования и материалов, не предусмотренных проектом.

7.2. Для каждой драги (земснаряда) в соответствии с требованиями пункта 1.11 главы 1 раздела IV настоящих Правил необходимо составлять план ликвидации аварии и утверждать его не позднее чем за 15 дней до начала сезона работы.

Ознакомление с планом ликвидации аварий должностных лиц, в обязанности которых входит осуществление контроля за безопасным выполнением работ, и работников с правилами поведения во время аварий проводится руководителем драги (земснаряда).

Допускать к работе работников, не знакомых с планом ликвидации аварий, не разрешается.

К управлению и обслуживанию драги (земснаряда) допускаются работники, имеющие соответствующую квалификацию, прошли обучение по вопросам охраны труда согласно НПАОП 0.00-4.12-05 и получили соответствующее удостоверение.

7.3. Все люки верхней палубы понтона должны быть обустроены водозащитными бортами с крышками, герметически закрываются. Работа драги (земснаряда) с открытыми люками или неустраненных пробоями, трещинами в понтоне запрещается.

7.4. Палубу, трапы, мостики, переходы и лестницы драги (земснаряда) необходимо устраивать из рифленого железа или железа с наплавленным полосами, с ограждением и содержать в чистоте. Снег и лед с палубы понтона и надпалубних сооружений необходимо систематически убирать.

7.5. Доступные для случайного прикосновения места паропроводов на драг (земснаряда) должны быть изолированы или ограждены.

7.6. Канаты, применяемые на драге (земснаряде), должны соответствовать паспорту драги (земснаряда). Запрещается эксплуатация счаленных каната Черпаков рамы, а также каната с порванными прядями.

Канаты не менее одного раза в неделю должен осматривать работник, на которого возложены эти обязанности. Количество расторгнутых проволок на длине шага свивки не должна превышать 15% от их общего числа в канате.

7.7. Для освещения рабочих мест надпалубнои части драги (земснаряда) допускается применять напряжение не выше 220 В, для внутреннего освещения понтона - не выше 12 В. Можно использовать напряжение 127 В при условии, что светильники подвешенные на высоте не менее 2,5 м от днища понтона.

Для питания переносных ламп, электрического ручного инструмента (сверла, паяльники) необходимо применять напряжение не выше 36 В. На драг и земснарядов должно обязательно быть аварийное освещение (электрические фонари, аккумуляторы). Спускаться в понтон без освещения запрещается.

7.8. Драги и земснаряды должны быть оборудованы двусторонней звуковой сигнализацией между драгерським помещением (рубкой) и механизмами. Для связи драгера с работниками, обслуживающими механизмы (за исключением малолитражных драг), кроме звуковой сигнализации, должен обязательно быть разговорный связь.

7.9. Спуск работников в завалочных люк разрешается после остановки Черпаков цепи и предварительного осмотра положения черпаков на верхнем Черпаков барабане. Запрещается спуск работников в завалочных люк без предохранительного пояса. Выполнение работ в завалочной люка осуществляется по письменному наряду.

7.10. На видных и доступных местах драги (земснаряда) по бортам понтона и снаружи надпалубнои надстройки необходимо равномерно размещать спасательные средства (круги, шары, спасательные жилеты) не менее чем по два комплекта на каждые 20 м длины палубы. Спасательные круги должны иметь лени длиной не менее 30 м.

7.11. Каждая драга (земснаряд) должна быть оборудована протянутым в надводной части вокруг понтона тросом, закрепленным на такой высоте, чтобы за него мог ухватиться человек, упала за борт. На воде должно быть не менее двух лодок с веслами, в том числе один у понтона. На понтоне в местах прохода людей на лодку должны быть устроены откидные мостики-ступеньки с перилами и проемы с цепной оградой.

7.12. Грузоподъемность лодки и допустимое количество работников, которое можно перевозить одновременно, должны быть четко обозначены на корпусе лодки. На каждой лодке необходимо иметь спасательные средства (круги, шары, концы), не менее двух багров, одно запасное весло, черпак, два фонаря. Перегружать лодку не разрешается.

7.13. Электроэнергию на драгу (земснаряд) необходимо подавать от берегового распределителя с помощью кабеля, проложенного по земле огороженного предупредительными знаками, на опорах (козлах) или подвешенного на тросе. По воде кабель необходимо прокладывать на плотах (поплавках).

Запрещается переносить береговой кабель, находящийся под напряжением, заваливать и допускать замерзания его со льдом и грунтом. На обводненных участках кабель следует прокладывать на опорах (козлах).

Переезжать через кабель разрешается только по специально оборудованным переездам.

7.14. На драг и земснарядов рамопидйомни лебедки должны иметь два тормоза (рабочее и предохранительное), а также защита от переподъема Черпаков рамы с дублирующей звуковой сигнализацией, которая предупреждает о начале ее переподъема. Галечные конвейеры должны быть оборудованы тросиками экстренной остановки конвейера по всей его длине и кнопками "Стоп", установленными в главной и хвостовой частях конвейера, а также концевыми выключателями от переподъема.

Лестницы с углом наклона более 75 ° и высотой выше 3 м должны иметь ограждения туннельного типа, а с углом наклона менее 75 ° - крепкие перила и плоские ступени, исключающие скольжение.

Понтоны необходимо оборудовать сигнализацией о наличии в них воды с выводом сигнала на пульт управления. На драге и земснаряде должны быть обязательно установлены аварийные насосы для откачки воды из понтонов.

7.15. Во время проведения строительно-монтажных, ремонтных, такелажных и других работ на драг и земснарядов необходимо применять механизмы, оборудование и устройства, обеспечивающие безопасное выполнение работ по подъему и перемещению грузов.

7.16. Якорь земснаряда должен быть оборудован тросом длиной, равной глубине водоема, с закрепленным на нем буем, окрашенным в красный цвет.

7.17. На драге (земснаряде) необходимо иметь постоянно действующий телефонный, селекторная или радиосвязь между драгой (земснарядом) и берегом (диспетчером, администрацией горного предприятия).

7.18. Не разрешается земснаряда и плавучих пульповодах самовольно устанавливать обратные клапаны и противоударные средства.

8. Требования безопасности при работе гидромониторов

8.1. На всех гидромониторах должны быть ограничители случайных разворотов ствола. Управление гидромониторами необходимо осуществлять дистанционно.

8.2. Перед началом работы гидромонитора из зоны действия его струи необходимо вывести всех работников, а с места работы гидромонитора - работников, которые не имеют отношения к его работе.

Территория участка на расстоянии не менее полуторной дальности струи гидромонитора обязательно ограждается знаками, которые предупреждают об опасности нахождения людей на этой территории. Запрещается оставлять без присмотра работающий гидромонитор.

8.3. От высоковольтной ЛЭП гидромонитор должен быть расположен на расстоянии не менее двукратной дальности полета струи.

8.4. При пуске воды ствол гидромонитора необходимо направлять в забой. В случае вынужденной остановки гидромонитора, соединенного с водопидвидною линией, его выходное отверстие необходимо всегда направлять в безопасное для окружающих место.

Во время работы гидромонитора в темное время суток забое в зоне действия струи, рабочие площадки, путь к перекрывающей задвижки на трубопроводе и защелку необходимо освещать.

8.5. Каждый гидромонитор должен быть оборудован защелкой для отключения питающего трубопровода. В случае применения гидромониторов с дистанционным управлением и задвижек с электроприводом управления гидромонитором и защелкой необходимо осуществлять с одного пульта управления. При наличии только одной линии трубопроводов закрывать задвижки на трубопроводе, который находится под давлением, разрешается только после того, как будут остановлены агрегат насосной станции.

Запрещается работа гидромонитора во время грозы.

8.6. Работы по перестановки гидромонитора, его ремонта, обслуживания, а также работы в зоне действия струи необходимо проводить только после закрытия задвижки на трубопроводе.

Затяжку болтов на соединениях трубопроводов следует выполнять только тогда, когда в трубопроводе нет давления.

8.7. При встречной работы гидромониторов (навстречу друг другу) один из них необходимо остановить при приближении на расстояние 1,5-кратной дальности полета максимальной струи более мощного гидромонитора.

Расстояние между двумя одновременно работающими мониторами должна быть больше дальность максимального полета струи любого из них.

9. Требования безопасности по обслуживанию и ремонту оборудования и механизмов

9.1. Ремонт горных, транспортных, строительно-дорожных машин и промывочных устройств необходимо проводить в соответствии с графиком планово-предупредительных ремонтов.

9.2. Не разрешается проводить ремонтно-монтажные работы непосредственно у уступов, открытых движущихся частей механических установок, а также вблизи электрических проводов и оборудования, находящихся под напряжением, если они не ограждены.

К обслуживанию и ремонту электрооборудования допускаются работники, имеющие соответствующую группу по электробезопасности согласно Правилам безопасной эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными приказом Комитета по надзору за охраной труда Министерства труда и социальной политики Украины от 09.01.98 N 4, зарегистрированными в Министерстве юстиции Украины 10.02. 98 за N 93/2533 (далее - НПАОП 40.1-1.21-98).

9.3. Ремонт и замену частей механизмов можно проводить только после полной остановки машины, блокировки пусковых аппаратов, приводящих в движение механизмы, на которых проводятся ремонтные работы.

Во время выполнения ремонтных работ допускается подача электроэнергии по специальному проекту организации работ.

9.4. Ремонты, связанные с восстановлением или заменой несущих металлоконструкций оборудования, необходимо согласовывать с заводом-производителем и выполнять под руководством должностного лица, в обязанности которой возложено осуществление контроля за безопасным выполнением работ.

9.5. На все виды ремонтов основного технологического оборудования необходимо обязательно составлять инструкции (технологические карты, руководства, проекты организации работ), которыми определяются порядок и последовательность работ, необходимые приборы и инструменты, обеспечивающие их безопасность, с учетом требований инструкций по эксплуатации завода-изготовителя и условиям их применения.

9.6. Ремонт экскаваторов и буровых станков разрешается проводить на рабочих площадках уступов. При этом указанные механизмы должны быть расположены вне зоны возможного обрушения. Площадки должны быть спланированы и иметь подъездные пути.

9.7. Все работники, которые в процессе эксплуатации или ремонта осуществляют строповки грузов, должны пройти обучение по охране труда согласно НПАОП 0.00-4.12-05 и иметь удостоверение стропальщика.

Повышение эффективности систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации диссертация по транспортному, горному и строительному м

• 
• Горные машины

автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему: Повышение эффективности систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации

доктора технических наук Зырянов, Игорь Владимирович город Санкт-Петербург год 2006 специальность ВАК РФ 05.05.06 цена 450 рублей

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации"

?На правах рукописи

ЗЫРЯНОВ Игорь Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ КАРЬЕРНОГО АВТОТРАНСПОРТА В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.05.06 - Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена в Акционерной компании «АЛРОСА».

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

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Ведущее предприятие - ОАО «Институт «Гипроруда».

Защита диссертации состоится 20 апреля 2006 г. в 14 ч 15 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 10 марта 2006 г.

диссертационного совета д.т.н. профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Совершенствование систем карьерного автотранспорта, повышение их экономической эффективности является одной из главнейших задач на современном этапе развития технологии открытых горных работ, который характеризуется резким ухудшением горно-технических условий (глубина ряда крупных карьеров достигла 400. 600 м), необходимостью вовлечения в производство месторождений, расположенных в удаленных районах с суровыми климатическими условиями и др. Экстремальность условий эксплуатации систем карьерного автотранспорта как раз и выражается в совокупности тяжелых горно-технических условий и суровости климата.

К новым обстоятельствам, требующим исследования и учета при проектировании и эксплуатации систем карьерного автотранспорта, необходимо отнести резко возросшую в последние годы концентрацию горного производства, усложнение структуры транспортных средств, их существенное удорожание. Низкая надежность транспортной системы приводит к большим потерям и убыткам, не обеспечивает безопасности при ее эксплуатации.

Существующее положение с уровнем эксплуатации систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях значительно снижает прибыльность горнодобывающих предприятий, и нужно повысить его эффективность в течение определенного периода, по крайней мере в 1,5-2,0 раза (по основным показателям).

Проведенные ранее исследования не учитывали проблему надежности транспортных систем комплексно, исследовались лишь отдельные её аспекты. Исследование вопросов эффективности систем карьерного автотранспорта на разных уровнях делает практически необходимой и теоретически значимой разработку методологии построения их оптимальной структуры и определения рациональных условий и параметров функционирования, особенно в экстремальных условиях эксплуатации.

Настоящая диссертационная работа направлена на решение крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение, а именно - обеспечение устойчивой, эффективной работы систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации, в первую очередь, алмазодобывающих предприятий, а также других подотраслей горнодобывающей промышленности.

Цель работы. Установление закономерностей, связывающих влияющие факторы и динамические нагрузки в опорных конструкциях карьерных автосамосвалов для обоснования методов управления их

ресурсом в экстремальных условиях эксплуатации, что позволит повысить эффективность транспортных систем в процессе развития карьера.

Идея работы заключается в том, что эффективность систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации обеспечивается выбором рациональных параметров динамических процессов в опорных конструкциях автосамосвалов, комплектации машин и системы их технического обслуживания и ремонта.

Задачи исследований. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Анализ систем карьерного автотранспорта и оценка перспектив их развития, классификация условий эксплуатации.

2. Разработка математических моделей динамических процессов при загрузке и движении карьерных автосамосвалов и оценка их влияния на ресурс машин, установление закономерностей, связывающих ресурс автосамосвалов с параметрами нагружения его несущих конструкций для обеспечения устойчивого функционирования систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях.

3. Оптимизация структуры, технологии и организации систем технического обслуживания и ремонта карьерных автосамосвалов на основе теории надежности.

4. Разработка норматива на капитальный и текущий ремонт карьерного автосамосвала.

5. Разработка методики по расчету норм расхода запасных частей и расходных материалов карьерных автосамосвалов с учетом надежности их узлов и агрегатов.

6. Разработка методики управления ресурсом карьерных автосамосвалов.

7. Обоснование требований к комплектации автосамосвалов для экстремальных условий эксплуатации.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Прямые и обратные связи сложной динамичной системы карьерного автотранспорта и её надежность (безотказность, коэффициент готовности) могут быть оценены комплексом синтезирующих показателей технического, эксплуатационного и экономического характера с учетом цикличности погрузки и транспортирования горной массы элементами системы и их функциональных связей.

2. Величина нагрузок, возникающих в основных демпфирующих узлах карьерного автосамосвала при его загрузке и движении оценивается с использованием математической модели, описывающей шарнирные и вязко-упруго-пластичные связи между подрессоренными и неподрессоренными частями автосамосвала и опорной поверхностью,

представленной системой дифференциальных уравнений второго порядка.

3. Управление расходованием ресурса опорных элементов карьерного автосамосвала при обеспечении диапазона допустимых нагрузок осуществляется на основе выбора рациональных режимов загрузки и скорости движения, температуры окружающей среды, норматива на дорожное оборудование, параметров технологических автодорог, при этом взаимосвязи между выходными величинами динамических процессов и ресурсом опорных элементов носят эргодический характер.

4. Повышение ресурса карьерных автосамосвалов обеспечивается системой ремонтно-профилактических мероприятий на основе мониторинга узлов автосамосвала с учетом дифференцированных норм расхода запасных частей и расходных материалов, нормативов на капитальный и текущий ремонт, комплектации автосамосвалов узлами и агрегатами для экстремальных условий эксплуатации.

Методы исследований включают в себя анализ и обобщение статистических данных по эксплуатации карьерных автосамосвалов, методы теории вероятностей и математической статистики, методы классической механики, положения теории надежности технических систем, математическое моделирование, экспериментальные исследования в производственных условиях.

Общей методологией проведенных исследований является системный подход к изучаемым объектам.

Объектом исследования в настоящей работе является система карьерного автотранспорта глубоких карьеров, а предметом исследования - эффективность этой системы в экстремальных условиях эксплуатации.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке принципов управления ресурсом карьерных самосвалов в экстремальных условиях эксплуатации, включая:

• математические модели динамических процессов, протекающих в опорных конструкциях карьерных самосвалов при экскаваторной загрузке и при движении по карьерным дорогам, реализация которых позволила установить закономерности между основными выходными характеристиками процессов нагружения и влияющими факторами;

• классификацию условий эксплуатации систем карьерного автотранспорта по комплексному критерию, логическую последовательность и структурную взаимосвязь научно-технических решений по обеспечению эффективности системы карьерного автотранспорта глубоких карьеров;

• методические принципы оценки и формирования качества карьерных самосвалов, а также выбора оптимальной модели для экстремальных условий эксплуатации;

• классификацию технологических дорог кимберлитовых карьеров Якутии, которая позволяет как на стадии проектирования, так и при эксплуатации выбирать рациональные конструкции дорожных одежд, обеспечивая требуемые их эксплутационные качества в условиях вечной мерзлоты.

• установленные количественные значения и законы распределения показателей надежности автосамосвалов в условиях Севера, использование которых в методике расчета производительности погру-зочно-транспортных комплексов позволяет более обоснованно определять необходимое количество оборудования, требуемый уровень надежности машин и вероятность выполнения производственной программы карьера при оперативном планировании;

• разработанную методологию проведения сложных и трудоемких экспериментальных исследований автосамосвалов особо большой грузоподъемности (до 200 т) с применением новейшей аппаратуры, которая позволяет комплексно оценить влияние внешних факторов на ресурс машин и разработать конкретные мероприятия по снижению их негативного воздействия;

Научное значение работы заключается в развитии теории функционирования сложных транспортных систем карьеров с дискретным грузопотоком и обосновании концептуальных положений их устойчивой работы в условиях нестабильных характеристик внешней среды и структурных объектов системы.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется использованием фундаментальных положений математики и классической механики, теории надежности, достаточной сходимостью теоретических и экспериментальных исследований и результатами практической реализации предложенных рекомендаций в АК «АЛРОСА» и РУПП «БелАЗ».

Практическая значимость работы:

• разработана методика прогнозирования ресурса базовых конструкций и самосвала в целом на основе зависимостей наработки до отказа металлоконструкций от интенсивности их напряжений и долговечности шин от действующих на них нормальной нагрузки;

• реализация математических моделей динамических процессов в автосамосвалах позволяет оптимизировать режимы загрузки и движения автосамосвалов в карьерах и увеличить ресурс базовых конструк-

ций, создать необходимую информационную базу для проведения стендовых испытаний экспресс-методиками в заводских условиях;

• разработана уточненная методика определения эквивалентного тонно-километра (в части определения динамического фактора с учетом составляющей скорости ветра и силы сопротивления от уклона автодороги) для более правильного учета влияния высоты подъема горной массы на величину транспортной работы;

• разработаны технология и организация системы технического обслуживания и ремонта карьерных самосвалов с применением средств диагностики, обоснованы требования к их эксплуатационным качествам;

• предложена инженерная методика выбора оптимальной модели автосамосвала для конкретных условий эксплуатации;

• разработаны нормы на текущий и капитальный ремонт автосамосвалов, а также дифференцированные нормы на запасные части к автосамосвалам грузоподъемностью 45-г-136 т, в зависимости от их остаточного ресурса;

• разработана методика определения оптимального срока службы карьерных автосамосвалов для конкретных условий эксплуатации;

• разработана система технико-экономических показателей работы карьерных автосамосвалов, позволяющая более объективно оценивать эффективность их эксплуатации как для условий конкретного месторождения, так и при сравнении с другими горно-добывающими предприятиями.

Реализация результатов исследований:

• полученные научные результаты и практические рекомендации внедрены на горно-обогатительных комбинатах АК «АЛРОСА», что позволило увеличить ресурс карьерных самосвалов до 700-800 тыс. км пробега с перспективой его доведения к 2007-2008 г. до 1,0 млн. км; обеспечена круглогодичная устойчивая работа автотранспортных систем в экстремальных условиях эксплуатации, независимо от изменения структуры парков автосамосвалов по моделям и израсходованному ресурсу;

• информационная база по нагрузочным характеристикам машин, полученная моделированием и экспериментальными исследованиями в производственных условиях, используется заводом-изготовителем карьерных самосвалов БелАЗ при стендовых испытаниях, совершенствовании конструкций действующих и создании новых моделей машин;

• сформулированные в работе требования к карьерным самосвалам для экстремальных условий эксплуатации реализованы заводом-

изготовителем, что позволило увеличить коэффициент их технической готовности в среднем с 0,75 до 0,87;

• рекомендации по формированию ремонтной базы автосамосвалов, новой технологии и организации технического обслуживания и ремонта машин переданы и реализовываются в проектных работах института «Якутниипроалмаз»;

• методика выбора оптимальной модели карьерного самосвала реализована при организации закупок новой карьерной техники для АК «А Л РОС А»;

• методика расчета паспорта загрузки автосамосвала реализована при эксплуатации как новых моделей автосамосвалов и погрузочных средств, так и существующих;

• нормы расхода запасных частей и расходных материалов карьерных автосамосвалов на ТО и Р ежегодно используются в АК "АЛРОСА" при составлении ремонтной программы структурными подразделениями;

• требование к ровности технологических автодорог используется службами эксплуатации и безопасности дорожного движения в АК «АЛРОСА»;

• методика определения оптимального срока службы карьерных автосамосвалов используется при формировании графиков "поступления - списания" машин;

• норматив парка дорожно-строительных машин применяется при формировании дорожной службы для технологических дорог АК «АЛРОСА».

Личный вклад соискателя работы состоит:

в выборе и обосновании основных направлений исследований; в организации, планировании, участии и обобщении результатов опытно-промышленных экспериментов; в концепции оптимизации основных динамических процессов в опорных конструкциях карьерных автосамосвалов при их эксплуатации; в разработке алгоритмов и участие в разработке пакетов программ на ЭВМ; в составлении методик расчета оптимального срока эксплуатации автосамосвалов, прогнозирования ресурса базовых узлов и агрегатов, паспортов загрузки, выбора оптимальной модели автосамосвала; в уточнении методики определения эквивалентного тонно-километра, в разработке технологии и организации ТО и Р; в формировании основных выводов и разработке практических рекомендаций для предприятий.

Апробация работы: Диссертация в целом и ее отдельные положения докладывались на Пятом научно-техническом совещании "Динамика и прочность автомобиля", М. 3.11-3.12.1992; Конференции

"Проблемы износостойкости и надежности машин". СПб, 1992; Международном симпозиуме по проблемам геологии, горной науки и производства, СПб, 1-5.06.1993; Региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности горного производства Восточной Сибири в современных условиях", Иркутск, ИГТУ, 1994; Второй Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы фундаментальных наук", М. МГГУ им. Н.Э.Баумана, 24-28.01.1994; Третьем Международном симпозиуме 'Торное дело в Арктике", СПб, 18-21.10.1994; Международном симпозиуме "Энергосберегающие технологии добычи, транспортировки и переработки твердых, жидки и газообразных полезных ископаемых", СПб, 27-31.05.1995; Международной научно-практической конференции "Параметры перспективных транспортных систем Республики Саха (Якутии)", Якутск, 2629.06.1995; Международном совещании. Комплексная разработка рудных месторождений мощными глубокими карьерами. (Мельниковские чтения), Апатиты, 1995; IV Международном форуме 29.10.-02.11.1996 "Минерально-сырьевые ресурсы стран СНГ". Симпозиум "Горное оборудование, переработка минерального сырья, новые технологии, экология". СПб; Международном горно-геологическом форуме "Горное оборудование, переработка минерального сырья, новые технологии, экология", СПб, 7-10.10.1997; Международной научной конференции "Металлургия XXI века: шаг в будущее", Красноярск, 21-26.09.1998; Международной научно-технической конференции "Промышленный транспорт на пороге XXI", М. Промтрансниипроект, 4-6.03.1998; Международной конференции по открытым и подземным горным работам. М. 27-28.05.1998; Международной научно-технической конференции. "Новая техника и технология на промышленном и городском транспорте", М. Промтрансниипроект: 28-29.02.2000; 28.02-01.03.2001; Международной научно-практической конференции "Мирный - 2001" - "Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений". Мирный, 1-9.07.2001; Международном научно-техническом семинаре "Энергосбережение на карьерном автомобильном транспорте", ИГД УрО РАН, Екатеринбург, 2003; Восьмой международной научно-практической конференции "Проблемы карьерного транспорта", Екатеринбург, 20-23.09.2005, ИГД УрО РАН; Научно-практической конференции, посвященная 50-летию алмазодобывающей промышленности и г. Мирного, Мирный, 11-15.04.2005; Научном симпозиуме "Неделя горняка - 2002", М. МГГУ, 28.01-01.02.2002. (а также в 2004, 2005 и 2006 г.г.); Научно-практической конференции руководителей предприятий и организаций горнодобывающего комплекса "Карьерный транспорт -2002" ПО БелАЗ, 17-18.01.2002. (а также январь 2003, 2004, 2005, 2006 г.г.); кафедральных семинарах горно-электромеханического факультета СПГГИ (ТУ).

Публикации'. Основные научные результаты, полученные в диссертационной работе, опубликованы в 58 печатных трудах.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы - 216 наименований; изложена на 378 страницах, содержащих 83 рисунков, 56 таблиц и включает в себя приложения, в которых приведены материалы по реализации результатов исследования.

Автор выражает глубокую благодарность коллегам, оказавшим поддержку, помощь в выполнении, апробации и оформлении настоящей работы.

Во введении диссертации дается обоснование актуальности темы, общая характеристика работы и основные защищаемые научные положения.

В главе 1 приведены результаты анализа систем карьерного автотранспорта, ее структура и характеристики, понятие «экстремальности» условий эксплуатации карьерного автотранспорта, а также структура и целевая функция проводимых исследований.

В главе 2 изложены результаты исследования взаимосвязей между показателями надежности транспортных систем и условиями эксплуатации.

В главе 3 содержатся результаты исследования динамических процессов в карьерных автосамосвалах и их влияние на ресурс опорных конструкций, математические модели динамических процессов при движении и загрузке самосвалов; приведены результаты реализации математических моделей на ЭВМ и исследований нагруженности опорных конструкций самосвалов в эксплуатационных условиях, ее влияния на их ресурс.

В главе 4 содержатся разработанные методы повышения ресурса карьерных самосвалов, включающие оптимизацию процесса их загрузки, обоснование требований к ровности дорог и допустимых скоростей движения машин в зависимости от этого фактора; рассмотрена классификация технологических автодорог кимберлитовых карьеров Якутии, норматив дорожно-строительных машин для карьерных дорог, приведены алгоритм управления скоростным режимом самосвалов при низких температурах, дано обоснование оптимальной структуры и параметров системы технического обслуживания и ремонта машин, а также методика определения рационального оборотного фонда запасных частей и принципы построения рациональной системы технической диагностики самосвалов.

В главе 5 приведена методика управления ресурсом карьерных автосамосвалов, включающая прогнозирование ресурса узлов на основе критериев усталостной долговечности, обоснование принципов построения методики прогнозирования ресурса и определение оптимальных сроков службы самосвалов в экстремальных условиях эксплуатации; методика расчета эквивалентного тонно-километра; сформулированы требования к карьерным самосвалам для рассматриваемых условий и методы оценки их технико-эксплуатационного уровня, а также приведена наиболее рациональная система мониторинга технико-эксплуатационных показателей работы систем карьерного автотранспорта.

В заключении приводятся общие выводы и рекомендации.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ НА УЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Прямые и обратные связи сложной динамичной системы карьерного автотранспорта и её надежность (безотказность, коэффициент готовности) могут быть оценены комплексом синтезирующих показателей технического, эксплуатационного и экономического характера с учетом цикличности погрузки и транспортирования горной массы элементами системы и их функциональных связей.

Системный подход к формированию и функционированию систем карьерного автотранспорта в наибольшей мере был использован в исследованиях A.A. Кулешова, А.Н. Казареза, В.А. Галкина, В.П. Смирнова и др. Предпосылками такого подхода к рассматриваемому объекту исследования явились фундаментальные исследования М.В. Васильева, М.Г. Потапова, B.JI. Яковлева, заложившие научные основы формирования и функционирования транспортных систем карьеров.

Исследованию надежности комплексов погрузочного и транспортного оборудования в экстремальных условиях Севера посвящены работы П.И. Коха, Д.Е. Махно и других специалистов.

В структуре системы карьерного автотранспорта (рис.1) ядром является транспортное средство. Все остальные подсистемы «подстраиваются» под него, и их конструктивно-технологические характеристики определяются типом автосамосвала, его параметрами и конструктивными особенностями.

Назначение любой системы технологического транспорта -создание грузопотока определенной (требуемой) мощности, интенсивности и ритмичности. При использовании на карьерах автотранспорта грузопотоки имеют дискретный характер, и степень их дискретности зависит, при равных условиях, от грузоподъемности автосамосвала.

В общем виде грузопоток на выходе транспортной системы есть функция ее надежности:

где P(t) - вероятность безотказной работы системы за исследуемый период; Т0 - средняя наработка на отказ системы за этот же период (ч); X(t) - интенсивность потока отказов системы (мин"1).

Современное состояние открытых разработок и проектных решений по крупнейшим карьерам требует совершенствования методов проектирования и эксплуатации для большей отдачи от применения дорогостоящего оборудования. Для этого необходима всесторонняя оценка качества транспортной системы и входящих в нее экскаваторно-автомобильных комплексов (ЭАК).

Рис. 1. Структура системы карьерного автотранспорта (Т): 1 - автосамосвал с оператором; 2 - транспортные коммуникации; 3 - приемные пункты; 4 - подсистема технической эксплуатации машин; 5 - подсистема управления; П -погрузочная система: 1 - забой; 2 - экскаватор; К - экскаваторно-авто-мобильный комплекс; КУ - климатические условия (температура воздуха).

Качество ЭАК определяется, в первую очередь, качествами машин, составляющими простой или сложный комплекс и в целом функциональную погрузочно -транспортную систему карьера. В то же время при совместной работе машин различного назначения проявляется новое качество. Машины большей производительности (экскаваторы и автосамосвалы) могут дать комплекс низкого качества, если некорректно подобраны их сопряженные параметры для заданных условий эксплуатации. Поэтому следует различать дифференцированные (табл. 1) показатели качества отдельных машин, входящих в комплекс, и синтезирующие показатели качества комплекса или погрузочно-транспортной системы в целом, приведенные ниже.

Дифференцированные показатели качества машин ЭАК_

Мощность, приходящаяся на 1 м3 вместимости ковша, Мэ.уд=Мс.д/ Е, кВт, где Ис.д - мощность сетевого двигателя, кВт, Е - геометрическая вместимость ковша, м2 Металлоемкость, т: на 1 м3 вместимости ковша Ше=Сэ/? на 1 кВт мощности сетевого двигателя где Сэ - масса экскаватора, т Маневренность - скорость передвижения V, км/ч Конструктивная /Гг.к и техноло Мощность, приходящаяся на 1 т общей массы груженного автосамосвала Л^.уд=Л^д.В./Собщ. КВт, Материалоемкость на 1 т грузоподъемности т=дт/да, т Маневренность: Скорость движения V, км/ч; Минимальный радиус поворота -Як. м гическая надежность Кг.т

Степень физического износа, выраженная отношением фактически отработанного времени к амортизационному периоду, К Ф.И. — Тэ/ Гам Степень физического износа, выраженная отношением фактического пробега к амортизационному /Гф.и. — Ьф!ЬйЫ

Капитальные затраты на приобретение экскаватора (стоимость: общая, транспортирования, монтажа и наладки) Кэ Капитальные затраты на приобретение автосамосвала КЛ (стоимость: общая, транспортирования, монтажа и наладки)

Синтезирующие показатели качества простого и сложного ЭАК Технологические:

1. Объемный модуль комплекса, выражаемый соотношением:

• для простого - вместимости кузова автосамосвала и вместимости ковша экскаватора /х0 = У& / Е;

• для сложного - средней вместимости кузова обслуживаемых автосамосвалов и вместимости ковша экскаватора /?0 = Уа.ср / Е.

2. Весовой модуль комплекса, выражаемый соотношением:

• для простого - грузоподъемности автосамосвала и массы груза в ковше экскаватора ?л0 - /

• для сложного - средней грузоподъемности обслуживаемых автосамосвалов и вместимости ковша экскаватора /1в = <7а ср / Е.

3. Стабильность комплекса, выражаемая коэффициентом стабильности ?ст = 1 - 1/Л^а.р. (//а р - число работающих автосамосвалов для простого и сложного комплекса).

Маневренность комплекса (только сложного), выражаемая коэффициентом маневренности км = 1 - 1/Мэ.р (А^эр - число работающих экскаваторов в карьере). Эксплуатационные

1. Показатель динамичности процесса загрузки, определяющийся частотой и величиной динамических воздействий выгружаемой из ковша горной массы на конструкцию автосамосвала

2. Эксплуатационная надежность комплекса, характеризуется коэффициентом готовности экскаватора, автосамосвала, транспортных коммуникаций и приемного пункта

где п — число звеньев комплекса.

3. Производительность комплекса т/ч (м3/ч).

4. Производительность труда одного работающего по комплексу, включая техническое обслуживание, ремонт оборудования, содержание автодорог и пр. Рк т(м3)/год.

1. Соотношение стоимости автосамосвала и экскаватора

2. Соотношение стоимости запасных частей автосамосвала и экскаватора за срок их службы Ск З.ч.—Са З.ч/Сэ з ч.

3. Соотношение стоимости одного машино-ч простоя автосамосвала и экскаватора Ск.ч = Са.ч / Сэ ч

4. Себестоимость экскавации и транспортирования одной тонны горной массы - Сэ.т, руб.

Увеличение единичной мощности машин добычного комплекса требует повышения их конструктивной надежности, иначе возможны потери его производительности.

Опыт эксплуатации горной техники на карьерах Севера, накопленный за последние десятилетия, и реализация результатов исследова-

ний по этой проблеме позволили значительно повысить надежность машин, хотя в целом эту проблему нельзя считать до конца решенной. Таким образом, задача повышения надежности карьерных самосвалов -это задача на отыскание экстремума функции Э = /(Сг, Кг) —> шах, где Э - экономический эффект от эксплуатации машины (руб. м3, т, т-км), С - ее цена, руб.; Кг - коэффициент готовности машины за весь период эксплуатации.

Исследованиями установлено, что в условиях алмазодобывающих карьеров потоки отказов в целом по автосамосвалам при положительных и отрицательных температурах одинаковы: при отрицательных температурах чаще отказывают механические узлы, а при положительных - электрооборудование.

На показатели надежности самосвалов большое влияние оказывают их срок и условия эксплуатации, так за первые 10 лет эксплуатации коэффициент готовности машин снижается примерно на 25%.

Установлено, что с ростом единичной мощности машин в условиях холодного климата увеличивается вероятность возникновения хрупких разрушений металлоконструкций и возрастание простоя из-за внеплановых ремонтов на 30-40%. Результаты натурных наблюдений параметра потока отказов и распределения отказов автосамосвалов грузоподъемностью 170-180 т на угольном разрезе «Нерюнгринский» представлены на рис. 2 и 3.

(ои ю V1 (й2) 10-2r-i

i iii v vii ix xi месяц Рис. 2. Изменение параметра потока отказов и> отдельных узлов автосамосвалов БелАЗ-75211, -75213 в течение года; 1 - механическая часть; 2 - реактивная штанга; 3 -подвеска; 4 - передняя балка

Рис. 3. Распределение отказов узлов механической части автосамосвалов БелАЗ-75211, - 75213: 1 - ступица; 2 - обод; 3 - задний мост; 4 - рама; 5 - платформа; 6 - передняя балка; 7 — подвеска; 8 — реактивная штанга

Анализ показателей надежности автосамосвалов БелАЗ, грузоподъемностью 120 т на карьерах Айхальского ГОКа показал, что усовершенствованная модель автосамосвала БелАЗ-75125 значительно надежнее базовой: наработка на отказ двигателя увеличилась в 2,5 раза, тягового генератора - в 1,6 раза, тормозной системы - в 2,1 раза, мотор-колес - в 1,7 раза.

Материалы по надежности самосвалов БелАЗ-75121 и БелАЗ-75131 в условиях железорудного карьера ОАО «Олкон» (Крайний Север), в основном подтвердившие закономерности изменения показателей надежности, установленные для алмазодобывающих карьеров.

2. Величина нагрузок, возникающих в основных демпфирующих узлах карьерного автосамосвала при его загрузке и движении оценивается с использованием математической модели, описывающей шарнирные и вязко-упруго-пластичные связи между подрессоренными и неподрессоренными частями автосамосвала и опорной поверхностью, представленной системой дифференциальных уравнений второго порядка.

Большая доля отказов (до 50%) приходится на несущие конструкции (рама, задний мост, платформа, ходовая часть, шины и т.д.). Показатели надежности данных узлов определяются динамическими нагрузками, действующими на них в процессе эксплуатации. Поэтому достоверная оценка нагрузочных режимов, действующих на опорные узлы и конструкции, позволит определить степень влияния отдельных эксплуатационных факторов на нагруженность исследуемых узлов и создать информационную базу, необходимую для расчета несущих конструкций.

Опыт эксплуатации карьерных автосамосвалов показывает, что на их надежность, кроме качества самой конструкции машины, определяющее воздействие оказывают горно-технические и, особенно, дорожные условия.

Для исследования влияния различных дорожных условий на надежность автосамосвала необходимо проводить большие по объему экспериментальные исследования, охватывающие весь спектр дорожных условий и скоростей движения, что, во-первых, не всегда возможно, и во-вторых, требует больших затрат. Поэтому целесообразно решать эту задачу методом моделирования на ЭВМ динамических процессов загрузки и движения автосамосвала с дальнейшей проверкой адекватности математических моделей реальным процессам экспериментальными методами.

Идеология математических моделей базируется на следующих положениях:

1. Автосамосвал представляется в виде некоторой системы абсолютно твердых тел (АТТ), соединенных между собой и дорогой невесомыми деформируемыми и жесткими шарнирными связями как двустороннего и одностороннего характера (рис. 4).

2. В указанную систему входят: подрессоренная масса - рама и смонтированные на ней узлы, платформа; и не-подрессоренные массы -задний мост в сборе с колесами и ступицы передних колес.

3. Набор рассматриваемых деформируемых связей генерируется с учетом эффектов сжатия подвесок, шин и прокладок между кузовом и рамой. Каждая из таких связей представляется в виде обобщенного реологического элемента Кель-вина-Фойгта (ОКФ-элемента). В отличие от одноименного традиционного элемента, здесь параллельно соединенные упругий и вязкий элементы нелинейны, и к ним параллельно присоединен элемент сухого трения.

4. Принимается, что у всех тел, входящих в систему главные оси инерции X, Y, Z.

5. Движение каждого АТТ сводится к вертикальным смещениям его центра тяжести (ЦТ) и малым поворотам вокруг главных осей Y, X. Точнее говоря, полагается, что угол поворота тел вокруг вертикальной оси Z и смещения ЦТ в горизонтальной плоскости являются величинами второго порядка малости по сравнению с поворотами вокруг осей Y, X и вертикальными перемещениями.

При переходе от охарактеризованной выше расчетно-механической системы (РМС) автосамосвала к соответствующей ей расчетно-математической модели (РММ) принимаются следующие уточнения и ограничения:

• в соответствии с изложенными ограничениями на характер представляющей автосамосвал системы АТТ используются геометриче-

Рис. 4. Конструктивная компоновочная схема автосамосвала БелАЗ-7512

ски линейные дифференциальные уравнения малых колебаний АТТ в том их частном случае, когда все материальные точки тела перемещаются вдоль одной (здесь вертикальной) оси Z;

• моделирование динамических процессов при движении автосамосвала по дороге неровного профиля осуществляется с помощью задания функции профиля дороги. По значению этой функции и закону движения автосамосвала (в горизонтальной плоскости) определяются перемещения нижних концов ОКФ-элементов контактных зон «дорога-пневматик».

Рассматриваемая РММ описывается системой дифференциальных уравнений (СДУ), которая позволяет путем численного интегрирования этих уравнений на ЭВМ рассчитывать динамические процессы вертикальных колебаний, сопровождающие движение автосамосвала по дорогам.

В модели учтено влияние на колебания конструкций автосамосвала амортизационных прокладок между рамой и платформой, возможный отрыв платформы, продольные усилия, возникающие при движении с ускоренным торможением (разгон-торможение), поперечные усилия при прохождении поворотов, а также дополнительные моменты нагрузки от продольного и поперечного уклонов дороги и разных профилей под левым и правым следом колес.

Дорога при этом рассматривается как суперпозиция гладкой базовой дороги и малых отклонений от нее, носящих вполне нерегулярный характер. Базовая дорога характеризуется указанием трех непрерывных функций от ?"-координаты, отсчитываемой вдоль траектории движения: угла продольного уклона дороги а(5), поперечного р(5), радиуса кривизны дороги в плане R(S). Для каждого следа колеи указываются наложенные малые отклонения в виде таблиц поточечно измеренных ординат. Задается также кинематика движения автосамосвала в целом, т.е. неубывающая функция времени s(t) с ее первой s(t) = V и второй s(t) = а производными.

Влияние продольного, поперечного уклонов дороги, поворота и линейного ускорения учитывается путем вычисления соответствующих моментных нагрузок, определяемых отдельно для каждого тела системы АТТ. Заданные малые отклонения от профилей базовой дороги приравниваются перемещениями колес, при этом учитывается возможность отрыва колес. Для представления малых отклонений микропрофиля в виде функции привлекается алгоритм сплайн-апроксимации, т.е. поточечно заданные отклонения интерполируются набором кубических полиномов. В итоге численное интегрирование СДУ по времени позволяет математически моделировать различные режимы движения автосамосвала по дорогам с заданными макро- и микропрофилями.

Система уравнений, описывающая динамику автосамосвала Бе-лАЗ-7512, имеет вид:

ПМУ..ПМУ 4 аР ВПР ПМУ ^ _ШЗ „ШВ

т г = I/; -2 I Рр -и 8 + Р -Р. ?=1 ' 5=1 л

тюуйпму ш ^мпму,р мпмумр +ршзупму,шз _

ПЗ..ПЗ 4 (»К ъР\ пз пШЗ т г = I № - Р; )

пз„пз * (мп,р.г4пх\ ршз„пз,шз пч

хх ^ =?3\МхЛ + Мх,1 )-Р У ' (2)

ТПЗ..ПЗ * (ЯЛП,Р ^ Г.п,к\

Зууссу =?3[Муу1 +муЛ

т г = -Р^ + Р,- - от я.

ППП..ППП ВР ^ ЪК ППП т г = -Г2 + "2 - от 5.

плг.ллг „пр плг. 'шв

т г =2 I Ро -ш г+Р.

ПЛГ. ПЛГ &1? К,ПЛГ,ПР Вшв.,плг,шв ^хх ах

Здесь и ниже приводимые обозначения: г - текущее время, отсчитываемое от начала динамического процесса; т — масса тела; F - сила, действующая на тело со стороны другого; Р - сила при одностороннем контакте тел; М — момент внешних сил; z - перемещение центра тяжести некоторого тела; g - ускорение свободного падения; а - угол поворота вокруг одной из главных горизонтальных. осей; V - скорость движения автосамосвала; В - верхний (конец реологического ОКФ-элемента); ГР - груз предварительно загруженный и распределенный по платформе (кузову) автосамосвала; К - колесо (пнев-матик); Н - нижний (конец реологического ОКФ-элемента); О - отбой (обратный ход поршня рессоры); ОБЩ - общий (в случае когда платформа и рама рассматриваются как одно АТТ); ОКФ - обобщенный реологический элемент Кельвина-Фойгта (моделирующий рессоры и пневматики автосамосвала); П - подвеска автосамосвала (здесь имеется

ввиду неподресоренная масса в сборе с колесами); ПЗ - подвеска задняя; ПЛО - незагруженная платформа автосамосвала; ПЛГ - платформа с грузом; ПМО - полная подрессоренная масса автосамосвала без груза; ПМГ - подрессоренная масса с грузом; ПМО - обобщенная подрессоренная масса с грузом (включающая из-за жестких связей узлы подвески); ПМОУ - усеченная обобщенная подрессоренная масса (без платформы и груза); ПП - подвеска передняя; ППЛ - подвеска передняя левая; ППП - подвеска передняя правая; ПР - прокладки между (кузовом и рамой); Р - рессора; С - сжатие (ход поршня цилиндра рессоры вниз); Ш - шарнир; ШВ - шарнир верхний (соединяющий кузов с рамой); ШВ - шарнир задний (конус заднего моста); ЦТ - центр тяжести.

В диссертации эта СДУ представлена в развернутой форме.

Математическая модель, описывающая ударные динамические процессы в конструкциях самосвала при его загрузке экскаватором, построена на следующих основных понятиях.

1. Узлы автомобиля - рама, смонтированные на ней двигатель, кузов, кабина и др. объединяются в абсолютно твердое тело массы тпн с главными моментами инерции /1МХХ, Упмуу, относительно центра тяжести подрессоренной массы в точке Опм.

2. Движение (колебания), при независимой подвеске, моделируются движением точечной массы, равной массе пневматиков с учетом массы цилиндров, подвески, части массы оси и пр.

3. При зависимой компоновочной трехопорной схеме передней и задней подвески движение соответствующих узлов моделируется с помощью введения другого (независимого от тела подрессоренной массы) абсолютно твердого тела со своим центром тяжести, массой, главными моментами инерции. Это тело объединяет пару пневматиков, рычаги, ось, часть массы цилиндров рессор. Каждое тело соединено с телом подрессоренной массы тп по трехопорной схеме: через центральный шарнир III и пару рессор Pi, Рг-

4. Наряду с упругостью и потерями в рессорах, учитывается также упругая податливость и рассеяние энергии колебаний, происходящее в опорной контактной зоне «грунт-пневматик», путем введения эффективных реологических ОКФ-элементов (как и в модели, описывающей процесс движения).

5. Моделирование процесса соударения производится по схеме Герца, где падающий груз n (n=l,2. JV) представляется в виде точечной массы /лгп, которая в некоторый момент времени, обладая конечной скоростью, подсоединится к телу подрессоренной массы в заданной точке через пружину конечной жесткости. Схема Герца обобщается за счет параллельного присоединения к этой пружине линейного вязкого элемента сухого трения, что вместе и составляет ОКФ - элемент ударной зоны.

В математической модели автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью 120 и 180 т принят ряд ограничений и учтено несколько существенных эффектов:

• углы поворота абсолютно твердых тел, встречающихся во всех расчетных схемах, вокруг неподвижных горизонтальных осей X,Y малы, а угол поворота вокруг вертикальной оси Z и смещения центра тяжести тел в горизонтальной плоскости являются величинами второго порядка малости по сравнению с поворотами вокруг осей X,Y и вертикальными перемещениями по оси Z; поэтому движение этих тел описано линейными дифференциальными уравнениями малых колебаний абсолютно твердого тела в том их частном случае, когда все материальные точки тела перемещаются вдоль одной (здесь вертикальной) оси Z;

• допускается произвольный характер нагружения серией из падающих грузов; скорость падающего груза и положение (по оси Z) в момент удара определяются автоматически в ходе численного интегрирования;

• учитывается односторонний характер взаимодействия между грузом и платформой, а также между грунтом и пневматиками; отрыв фиксируется по перемещениям и по знаку условной двусторонней реакции взаимодействия между указанными элементами расчетных схем. Окончательная реакция равна нулю и не отрицательна при деформации растяжения соответствующих контактов ОКФ-элементов.

С учетом вышеизложенного приняты расчетные механические схемы автосамосвалов БелАЗ-7512 (120 т) и БелАЗ-7521 (180 т). Одна из них изображена на рис. 5.

Рис. 5. Расчетная схема автосамосвала БелАЗ-7521 (180 т)

Описывающая ударные процессы СДУ для приведенной схемы включает 9+Ы уравнений 2-го порядка (Ы - число падающих грузов). При этом обозначения аналогичны системе уравнений (2):

Система управления ресурсом

Рис. 10. Структурно-логическая схема управления ресурсом карьерного автосамосвала

Методика включает в себя следующие этапы:

• определение связей между показателями надежности парка самосвалов и основными показателями работы предприятия;

• структурирование самосвала как технического объекта (пять основных групп узлов);

• определение уровней надежности машин на разных стадиях их жизненного цикла;

• разработка показателей управления надежностью машин в процессе эксплуатации, включающей в себя:

• оптимальное управление горно-техническими и дорожными условиями работы автосамосвалов, в первую очередь состоянием технологических автодорог;

• организационно-техническое взаимодействие с фирмами-изготовителями по совершенствованию эксплуатационных характеристик как самих самосвалов, так и комплектующих изделий;

• выбор модели автосамосвала и его комплектующих с техническими характеристиками, соответствующими условиями эксплуатации на алмазоносных карьерах АК «АЛРОСА»;

• совершенствование системы технического обслуживания и ремонта карьерных автосамосвалов с внедрением элементов диагностирования их текущего состояния;

• внедрение на ГОКах постоянного мониторинга эксплуатационной надежности автосамосвалов на базе современных средств сбора и обработки информации об отказах узлов, их восстановлении, анализе причин отказов и пр.

Исследованиями установлены взаимосвязи между показателями долговечности шин и металлоконструкций и нагрузочными режимами. Внешние факторы, определяющие нагруженность различных узлов металлоконструкций, одинаковы, поэтому контролировалось только напряженно-деформируемое состояние рамы как наиболее ответственного узла. Установлено, что напряжения, возникающие в раме автосамосвала, устойчиво коррелируют с напряжениями в прочих узлах (коэффициент корреляции 0,74-0,91). На основании этого принято допущение, что снижение динамических нагрузок на автосамосвал, обеспечивающее повышение долговечности рамы, будет пропорционально повышать ресурс других узлов.

Оптимальный ресурс карьерных самосвалов - это технико-экономический критерий. Основной составляющей его является производительность самосвала по годам (<2Г) по мере расходования ресурса и средняя за весь срок эксплуатации (<2ср), которая в свою очередь, определяется коэффициентом технической готовности парка машин (&г.г).

Для алмазодобывающих карьеров установлены эмпирические зависимости этих показателей от израсходованного ресурса (лет эксплуатации-Т)

Модель автосамосвала Коэффициент технической готовности

HD-1200 ^=0,928-0,002 7е + 0,033 t - 0,172 Т

Cat-785 кгГ=0,925-0,003 Iе + 0,046 f - 0,228 Т

Годовой пробег, тыс. км

HD-1200 Lr0a=66,58 - 2,38 Т

Cat-785 1^00=79,37 - 5,40 Т

Годовая производительность, тыс. км

HD-1200 Qr=3320 - 98,85 Т

Cat-785 Qr=3972 -161,28 Т.

Оптимальный ресурс самосвалов, или пробег до списания, (тыс. км) определен по минимуму приведенных затрат на единицу транспортной работы (ткм):

где ПЗуд - удельные приведенные затраты, долл. США/ткм; Т - срок службы автосамосвала, лет; i - текущий год эксплуатации, лет; Зто р -затраты на запасные части для проведения ТО и ремонта в год, долл. США; Ki — капитальные затраты на приобретение автосамосвала, долл. США; Qi — грузооборот на i-ом году эксплуатации. Оптимальный ресурс самосвалов составляет для условий АК «AJ1POCA»: Cat-785B; HD-1200 — 1 млн. км в режиме эксперимента - оценивается долговечность рамы, МТ 3300, D-510E - 750; БелАЗ-75125 - 450; БелАЭ-75131 -600 тыс. км

Реализация предложенных в настоящей работе рекомендаций позволяет увеличить ресурс самосвалов до 800-1000 тыс. км пробега.

Методом экспертных оценок определены показатели, определяющие технический и эксплуатационный уровни. Установлено, что технико-эксплуатационный уровень самосвалов D-510E в условиях карьера «Юбилейный» на 20% выше чем БелАЗ-75125, а у HD-1200 и Cat-785 в условиях карьера «Удачный» находится практически на одном уровне (разница до 10% в пользу фирмы Катерпиллар).

Предложенный методический подход к определению технико-эксплуатационного уровня самосвалов может быть использован при обосновании их рациональной модели для конкретных условий эксплуатации как при проектировании карьеров, так и при переходе на другую модель в процессе эксплуатации.

Основные требования к автосамосвалам для экстремальных условий эксплуатации на основе опыта эксплуатации и проведенных исследований можно сформулировать следующим образом: коэффициент собственной массы — км—0,65-Ю,87\ высокая энерговооруженность, обеспечивающая необходимые скоростные и мощностные характеристики: //уд=5,0. 6,0 кВт/т; высокая маневренность, обеспечиваемая ко-роткобазной компоновкой ходовой части; минимальный радиус поворота - /?min<15 м; высокая надежность: коэффициент готовности ?,>0,9; ресурс автосамосвала <?а=120-200 т должен быть не менее 60-80 тыс. мото-час; удобство монтажа конструкций и узлов.

Указанные конструктивные требования к автосамосвалу могут быть дополнены следующими эксплуатационными: безопасность эксплуатации (обеспечение минимально возможного тормозного пути, дублирование и дополнение тормозных систем, бортовое освещение); топливная экономичность: удельный расход топлива ^т=90. 100 г/ткм; удобство загрузки и разгрузки транспортных средств; простота управления автомобилем; повышенная обзорность; максимально возможное использование грузоподъемности автосамосвала при транспортировании горной массы различной плотности за счет применения сменных кузовов различной вместимости (или за счет увеличения высоты бокового борта); экологичность; оснащение встроенными информационными системами.

Специальная комплектация машин семейства БелАЗ:

Автосамосвалы г/п 30 т: нижнее капотирование двигателя, двойное остекление; дополнительное утепление и отопитель, платформа с самозапирающимся задним бортом для перевозки ледсодержащих песков.

Автосамосвалы г/п 42 - 45 т: двигатель «Cummins» КТА-19С; система охлаждения с центральной крыльчаткой вентилятора и с муфтой фирмы «Rockford», двухрядный блок радиаторов от самосвала Бе-лАЗ-7512; рама с усиленными лонжеронами и поперечинами, с увеличенной длиной на 300 мм для установки двухрядных радиаторов; новый опрокидывающий механизм с рукавами высокого давления фирмы «Манули»; карданный вал между двигателем и ГМП с упругой муфтой PCS 433 (14") фирмы «Stromag»; шины «Бриджстоун»; централизованная автоматическая система смазки «Lincoln»; платформа с запирающимся задним бортом и увеличенной высотой бокового борта (для перевозки ценной руды).

Автосамосвалы г/п 120 - 136 т: двигатель КТА-50 фирмы «Cummins»; централизованная система смазки «Lincoln»; муфта «Rockford»; блоковое и лобовое капотирование; радиатор производства БелАЗ (двухрядный), управляемые жалюзи радиатора; предпусковая

смазка двигателя; регулятор повышения оборотов холостого хода двигателя при низких температурах; пневмостартер, освещение моторного отсека, воздушные фильтры под элементы «Дональдсон»; электропривод переменно-переменного тока фирмы «General Electric».

Гарантийные обязательства: срок гарантии на самосвал составляет 24 месяца с даты ввода его эксплуатацию; 42000 моточасов на раму, балку передней оси, корпус заднего моста; пять лет на грузовую платформу без учёта нормального абразивного износа.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТА ТЫ РАБОТЫ

В результате проведенных исследований решена крупная научная проблема обеспечения устойчивой, эффективной работы систем карьерного транспорта в экстремальных климатических и сложных горно-технических условиях алмазодобывающих предприятий горнодобывающей промышленности, что имеет важное народнохозяйственное значение.

Разработанные научные подходы к управлению ресурсом автосамосвалов в экстремальных условиях представляют собой качественно новый уровень использования дорогостоящей горнотранспортной техники и являются развитием теории функционирования сложных, динамических систем технологического автотранспорта.

Получены новые научные и практические результаты и обоснованы рекомендации по повышению эффективности эксплуатации систем карьерного автотранспорта, заключающиеся в следующем:

1. Примененный в работе системный подход позволил структурировать систему карьерного автотранспорта и предложить комплекс показателей, характеризующих ее качество. Такое структурирование системы позволило обосновать схему решения проблемы.

Показана важная роль степени дискретности системы, определяемой грузоподъемностью автосамосвалов, ее влияние на конструктивные параметры приемных пунктов, карьерных дорог, требуемый уровень надежности автосамосвалов, стабильность и маневренность в управлении.

2. Дана классификация условий эксплуатации систем карьерного автотранспорта (пять категорий).

3. Показано что существующая система формирования информационных потоков систем карьерных автосамосвалов несовершенна и не дает полной, объективной оценки уровня надежности машин в процессе их эксплуатации. Предложена новая система с применением компьютерных технологий.

4. Проведенная оценка показателей безотказности карьерных автосамосвалов в условиях Севера показали, что целый ряд узлов авто-

самосвалов БелАЗ (двигатель, электропривод, рама) требуют конструктивно-технологической доработки, а автосамосвалы зарубежным фирм имеют более высокую надежность.

5. Установленные законы распределения показателей надежности и значения статистических параметров позволяют моделировать возможные их изменения в зависимости от степени изменения влияющих факторов.

6. Установлено, что увеличение мощности машин погрузочно-транспортного комплекса (повышение концентрации добычных работ) приводит к необходимости повышения уровня надежности машин и коэффициента их резерва при одинаковой суммарной грузоподъемности автосамосвалов. Показано, что расчет производительности погру-зочно-транспортных комплексов на стадии проектирования и в процессе эксплуатации должен осуществляться с учетом их надежности.

7. Установлено, что определяющее влияние на надежность карьерных автосамосвалов оказывают протекающие в них динамические процессы при экскаваторной загрузке и движении по технологическим дорогам. Выявлены основные закономерности для этих режимов и установлены численные характеристики динамических процессов в зависимости от влияющих факторов. Наибольшее влияние на нагружен-ность узлов автосамосвалов оказывает движение по карьерным дорогам - в 2,0-3,5 раза больше, чем при экскаваторной загрузке.

8. Разработанные математические модели, описывающие динамику этих процессов, реализованные на ЭВМ и натурные эксперименты в производственных условиях, показали адекватность их реальным процессам. Комплекс проведенных исследований динамики тяжелых внедорожных машин, каковыми являются карьерные автосамосвалы, позволил создать теоретическую базу для совершенствования методов конструктивных расчетов опорных узлов при проектировании новых моделей и оптимизации эксплуатационных режимов.

9. Создана информационная база для проведения испытаний узлов автосамосвалов на экспериментальных стендах экспресс-методами.

10. Проведенные натурные прочностные исследования методами тензометрии позволили установить эргодичность процесса изменения напряжений в металлоконструкциях, что позволяет для получения надежных результатов испытывать в течение длительного времени один автосамосвал и составить массив данных из нескольких подмасси-вов, характеризующих забойный, основной и отвальный участок дороги.

11. Установлена взаимосвязь между интенсивностью нагруже-ний и ресурсом опорных узлов автосамосвалов и даны рекомендации по его расчету для различных условий эксплуатации. На основании теоретических зависимостей предложены и реализованы рекомендации по

оптимизации параметров экскаваторной загрузки и скоростных режимов карьерных автосамосвалов в зависимости от ровности дорог и сформулировать требования к качеству дорог. Выполнение этих рекомендаций позволяет повысить ресурс шин в 1,5 - 2,0 раза, а опорных металлоконструкций - в 1,5-2,5 раза.

12. Предложена классификация технологических автодорог для глубоких, ограниченных в плане кимберлитовых карьеров с высокими темпами понижения горных работ, которая позволяет на стадии проектирования выбирать рациональные конструкции дорожных одежд. Обоснован норматив современного оборудования для строительства, ремонта и содержания технологических автодорог с переходным типом покрытия, который предполагает сокращение количества техники до 35 % без потери качества работ.

13. В систему активных воздействий на ресурс автосамосвалов органически входит прогрессивная система технического обслуживания и ремонта машин с использованием средств вибродиагностики. В основу разработанной методики прогнозирования ресурса автосамосвалов положены уровни их надежности на различных этапах жизненного цикла и способы их обеспечения. Подсистема управления надежностью машин в процессе эксплуатации предусматривает четкое определение ее функций и управляющих воздействий на показатели надежности в зависимости от условий работы. Установлено, что узлом, лимитирующим ресурс автосамосвала в целом, является рама.

14. Доказано, что ресурсом карьерных автосамосвалов можно управлять и довести его в принципе можно и в экстремальных условиях эксплуатации от 500-г750 тыс. км пробега в настоящее время до 1,0 млн. км в ближайшие годы. Критерием оптимизации ресурса автосамосвала являются минимальные затраты на единицу транспортной работы за весь срок его службы.

15. В работе сформулированы требования к карьерным автосамосвалам для тяжелых условий эксплуатации и разработана методика определения технического и эксплуатационного уровня автосамосвалов применительно к условиям АК «АЛРОСА» на основе метода экспертных оценок, реализованные на РУПП "БелАЗ". Предложена система технико-экономических показателей работы карьерных автосамосвалов, позволяющая выполнять сравнительную оценку их эффективности с учетом динамики развития карьера и остаточного ресурса машин.

16. Установлено, что показатели эксплуатации карьерных автосамосвалов можно поддерживать на стабильном уровне, независимо от глубины карьера и возраста автосамосвалов, а ресурсом можно управлять. Подтвержденный экономический эффект от внедрения мероприятий составляет в условиях АК «АЛРОСА» 72 млн. рублей в год.

Основные положения и научные результаты опубликованы в следующих работах:

1. Зырянов И.В. Методы повышения надежности систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации. // М. Изд. Дом "Руда и металлы", 2003, 120 с.

2. Мариев П.Л. Карьерный автотранспорт / Мариев П.Л. Кулешов A.A. Егоров А.Н. Зырянов И.В. // СПб. Наука, 2004,429 с.

3. Зырянов И.В. Транспортный комплекс АК «АЛРОСА». / Зырянов И.В. Николаев К.С. // В книге "Алмазы России-Саха. Пятьдесят алмазных лет" - М. РОССПЭН, 2005. - с. 423-478,

4. Зырянов И.В. Транспортный комплекс Мирнинского района. // В книге Мирнинский район: история, культура, фольклор. Отв. Ред. Р.Н. Юзмухаметов, Якутск, 2005, с. 94-100.

5. Кулешов A.A. Расчет трудоемкости и стоимости обслуживания и ремонта автосамосвалов 75 т и более с помощью ЭВМ. / Кулешов A.A. Зырянов И.В. И Ленинградский горный институт, Учебное пособие, 1991,51 с.

6. Зырянов И.В. Исследование механических схем автосамосвалов грузоподъемностью более 100 т. // Зап. ЛГИ, 1987, т. 110, с. 15-18.

7. Кулешов A.A. Экспериментальные исследования нагрузок в раме и платформе автосамосвала БелАЗ-75191 / Кулешов A.A. Зырянов И.В. Гусев А.И. // Промышленный транспорт, 1988, № 12, с. 12.

8. Зырянов И.В. Моделирование динамических процессов при загрузке и движении карьерных автосамосвалов особо большой грузоподъемности. / Зырянов И.В. Кулешов A.A. Терентьев В.Ф. // Известия вузов. Горный журнал, 1989, № 3, с. 31-33.

9. Зырянов И.В. Определение коэффициентов вязкоупругопла-стичной модели подвески и шины автосамосвала БелАЗ-7519 // Колыма,

10. Зырянов И.В. Влияние сезонности на надежность автосамосвалов БелАЗ-75211 и БелАЗ-75213. / Зырянов И.В. Зырянов Н.В. Шадрин А.И. // «Колыма», 1991, № 8-9.

11. Зырянов И.В. Оптимизация процесса движения автосамосвалов особо большой грузоподъемности по динамическому фактору / Зырянов И.В. Кулешов A.A. Терентьев В.Ф. // Изв. ВУЗов. Горный журнал, №2, 1991, с. 75-79.

12. Зырянов И.В. Оптимизация процесса загрузки 110 и 170-тонных автосамосвалов / Зырянов И.В. Кулешов A.A. // Горный журнал, № 1, 1991, с. 31-33.

13. Кулешов A.A. Оптимизация процесса движения автосамосвалов особо большой грузоподъемности по динамическому фактору / Кулешов A.A. Зырянов И.В. Терентьев В.Ф. // Горный журнал. Известия вузов,

14. Кулешов A.A. Оптимизация процесса погрузки 110 и 180 т автосамосвалов. / Кулешов A.A. Зырянов И.В. Терентьев В.Ф. // Горный журнал, 1991, № 1, с. 31-33.

15. Зырянов И.В. Эксплуатация крупногабаритных шин на карьере «Удачный» // Колыма, 1992, № 7, с. 32-33.

16. Зырянов И.В. Особенности эксплуатации карьерных автосамосвалов в условиях Якутии // Колыма, № 1, 1992, с. 26-29.

17. Потапова Е.А. Оценка уровня организации транспортного процесса на открытых горных работах / Потапова Е.А. Зырянов И.В. // Колыма, 1993, № 2, с. 36-38.

18. Зырянов И.В. Влияние глубины карьера на производительность и пробег технологического транспорта // Колыма, № 4, 1993, с. 36-38.

19. Кулешов A.A. Оценка ресурсных показателей базовых узлов карьерных автосамосвалов / Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. // Цветная металлургия, 1993, № 11-12.

20. Забелин В.В. Строительство и эксплуатация технологических автодорог на кимберлитовых карьерах Якутии / Забелин В.В. Зырянов И.В. Еремеев В.Н. Шурыгин В.В. // Колыма, 1994, № 6, с. 29-33.

21. Зырянов И.В. Оптимальные сроки службы автосамосвалов НД-1200 для Удачнинского ГОКа / Зырянов И.В. Потапова Е.А. Варчен-ко Г.И. Кремнев Е.В. // Горный журнал, № 9, 1994, с. 47-51.

22. Зырянов И.В. Исследование скоростных режимов движения карьерных автосамосвалов в различных дорожных условиях / Зырянов И.В. Зырянов Н.В. // Цветная металлургия, № 2, 1994, с. 24-26.

23. Кулешов A.A. Математическое моделирование колебаний карьерных автосамосвалов при движении / Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. Терентьев В.Ф. // Колыма, 1994, № 3, с. 28-30.

24. Красноштанов Р.Ф. Испытания автосамосвала БелАЗ-75125 на Айхальском ГОКе / Красноштанов Р.Ф. Самолозов A.B. Варченко Г.И. Добровольский В.Д. Зотов A.A. Зырянов И.В. // Колыма, 1994, № 4, с. 30-31.

25. Дремов В.И. Система виброакустической мониторизации двигателей автосамосвалов САТ-785 / Дремов В.И. Воронцов А.Г. Ямилов В.К. Ярошенко O.A. Зырянов И.В. // Горный журнал, 1995, № 7, с. 11-14.

26. Зырянов И.В. Перспективная система технического обслуживания автосамосвалов БелАЗ-45125 на Айхальском ГОКе / Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. Глазунов Е.О. // Колыма, № 11-12, 1995, с. 42-44.

27. Зырянов И.В. Резервы повышения производительности автосамосвалов на кимберлитовых карьерах Якутии / Зырянов И.В. Потапова Е.А. Глазунов Е.О. // Колыма, 1995, № 9-10, с. 28-33.

28. Зырянов И.В. Ходимость крупногабаритных шин в условиях Удачнинского ГОКа / Зырянов И.В. Цымбалова А.И. // Горный журнал, 1995, № 6, с. 16-17.

29. Зырянов И.В. Нормирование скоростей движения карьерных автосамосвалов в зависимости от ровности дорожного полотна / Зырянов И.В. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Терентьев В.Ф. // Горный журнал, №4, 1995, с. 53-54.

30. Кулешов A.A. Автосамосвалы в карьерах Якутии / Кулешов A.A. Зырянов И.В. // Наука в России, 1995, № 3, с. 53-54.

31. Красноштанов Р.Ф. Испытания автосамосвала "Холпак 510 Е" на Айхальском ГОКе / Красноштанов Р.Ф. Зотов А.А. Зырянов И.В. Мас-лов О.Г. // Колыма, 1995, № 5-6, с. 43-45.

32. Кулешов А.А. Влияние ровности карьерных дорог на эффективность эксплуатации автосамосвалов особо большой грузоподъемности. / Кулешов А.А. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. // Горный журнал, 1995, № 6, с. 14-16.

33. Зырянов И.В. Рациональные модели карьерных автосамосвалов // Механизация строительства, 1996, № 5, с. 7-8.

34. Зырянов И.В. Эксплуатация автосамосвалов особо большой грузоподъемности на Удачнинском ГОКе / Зырянов И.В. Потапова Е.А. // Горный журнал, № 7-8, 1996, с. 16-19.

35. Зырянов И.В. Производительность карьерных автосамосвалов и высота подъема груза / Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. // Колыма, апрель-июнь 1996, с. 38-40.

36. Зырянов И.В. Определение технико-эксплутационного уровня карьерных автосамосвалов / Зырянов И.В. Зотов А.А. // Колыма, 1996, № 3, с. 37-43.

37. Акишев А.Н. Оптимизация транспортных систем на коренных алмазоносных месторождениях Якутии. / Акишев А.Н. Зырянов И.В. // Цветная металлургия, 1996, № 7, с. 4 - 6.

38. Зырянов И.В. Алгоритм управления скоростным режимом карьерных автосамосвалов при низких температурах // Колыма, № 1, 1997, с. 55-57.

39. Зырянов И.В. Система технического обслуживания автосамосвалов Бел АЗ-75125 в условиях Айхальского горно-обогатительного комбината / Зырянов И.В. Жданов А.Т. Пацианский С.Ф. Глазунов Е.О. // Цветная металлургия, 1997, с. 44-47.

40. Зырянов И.В. Перспективы использования карьерных автосамосвалов // Горный журнал, 1997, № 3, с. 43-47.

41. Зырянов И.В. Пути повышения качества технологических дорог в АК «АЛРОСА» / Зырянов И.В. Дмитриева Ж.Н. // Международная научно-техническая конференция «Промышленный транспорт на пороге XXI». Тезисы докладов. - М. 4-6 марта 1998, с. 199-203.

42. Зырянов И.В. Экологические аспекты эксплуатации карьерных автосамосвалов в АК «АЛРОСА» // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, 1999, № 4, с. 238-239.

43. Зырянов И.В. Показатели работы технологического автотранспорта на карьерах АК «АЛРОСА» / Зырянов И.В. Цымбалова А.И. // Горный журнал, № 5, 1999, с. 73-74.

44. Зырянов И.В. Совершенствование технического обслуживания карьерных автосамосвалов грузоподъемностью 110-136 т. / Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. // Горный журнал, № 7, 1999, с. 66-68.

45. Дюкарев В.П. Самосвалы в алмазных карьерах / Дюка-рев В.П. Зырянов И.В. // Металлы Евразии, 2000, № 1, с. 26-31.

46. Зотов A.A. Нормы расхода запасных частей автосамосвалов грузоподъемностью 120-136 т. в условиях АК «АЛРОСА» / Зотов A.A. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. // Горный журнал, № 2,2000, с. 39-40.

47. Зырянов И.В. Рациональная система ремонта автосамосвалов в условиях Айхальского ГОКа / Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. // Горный журнал, № 1, 2000, с. 49-51.

48. Зырянов И.В. Исследования динамических нагружений, действующие на несущие конструкции карьерных автосамосвалов в процессе движения. / Зырянов И.В. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. // Горные машины и электромеханика, 2000, № 2, с. 23-27.

49. Зотов A.A. Оптимальные сроки службы автосамосвалов грузоподъемностью 120-136 т. на карьерах АК «АЛРОСА» / Зотов A.A. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. // Горный журнал, № 1,2000, с. 46-48.

50. Зотов A.A. Эффективность транспортных систем на карьере «Юбилейный» АК «АЛРОСА». / Зотов A.A. Зырянов И.В. Файнблит М.А. // Горный журнал, 2000, № 3, с. 37-40.

51. Зырянов И.В. Опыт эксплуатации карьерных автосамосвалов в АК «АЛРОСА» // Горный журнал, 2003, № И, с. 43-48.

52. Зырянов И.В. Управление качеством эксплуатации технологического автотранспорта на кимберлитовых карьерах Якутии / Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. // Горные машины и автоматика, 2003, № 2, с. 31-33.

53. Кулешов A.A. Управление ресурсом карьерных автосамосвалов / Кулешов A.A. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. // Горный журнал,

54. Зырянов И.В. Паспорта загрузки карьерных автосамосвалов в компании «АЛРОСА» / Зырянов И.В. Ильбульдин Д.Х. // Горный журнал,

2004, № 12, с. 75-79.

55. Зырянов И.В. Транспортный комплекс Акционерной Компании "АЛРОСА" // Горный журнал, 2005, № 7, с. 114-118.

56. Зырянов И.В. Перспективы применения карьерных автосамосвалов БелАЗ на алмазоносных месторождениях Якутии / Зырянов И.В. Юдин Д.А. // Горный журнал, 2005, № 6, с. 68-76.

АВТОРСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА НА ИЗОБРЕТЕНИЯ, ПАТЕНТЫ

РИЦ СПГГИ. 03.03.2006. 3.72. Т.ЮО экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Зырянов, Игорь Владимирович

1. АНАЛИЗ СИСТЕМ КАРЬЕРНОГО АВТОТРАНСПОРТА

1.1. Структура системы карьерного автотранспорта и анализ ее 19 характеристик

1.2. Понятие «экстремальности» условий эксплуатации карьерного автотранспорта и ее качественная оценка.

1.3. Структура и целевая функция проводимых исследований.

1.4. Цель, задачи и методика исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ОСНОВНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ НАДЕЖНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ И УСЛОВИЯМИ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

2.1. Анализ уровня надежности систем карьерного автотранспорта в условиях Севера.

2.2. Математическая модель надежности транспортной системы.

2.3. Определение производительности погрузочно-транспортной системы с учетом фактора надежности

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛАХ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА РЕСУРС ОПОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

3.1. Анализ существующих подходов к решению задач.

3.2. Построение математических моделей динамических процессов при движении автосамосвалов.

3.2.1. Идеология моделей.

3.2.2. Математическая модель процесса движения карьерного автосамосвала.

3.2.3. Дополнения, внесенные в модель в ходе численных экспериментов

3.2.4. Математическая модель ударного процесса при экскаваторной загрузке автосамосвалов.

3.3. Реализация математической модели на ЭВМ и анализ результатов моделирования.

3.4. Исследование нагруженности опорных конструкций автосамосвалов в эксплуатационных условиях.

3.4.1. Методика проведения исследований.

3.4.2. Исследование нагруженности металлоконструкций автосамосвалов БелАЗ-75191 иБелАЭ

3.5. Влияние нагруженности базовых конструкций на их ресурс.

3.6. Моделирование процесса движения автосамосвалов с учетом эксплуатационных данных.

4. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ.

4.1. Оптимизация процесса загрузки карьерных автосамосвалов.

4.1.1. Методика расчета паспорта загрузки карьерных автосамосвалов

4.2. Рекомендации по снижению динамических нагрузок на грузовые платформы и повышению их ресурса.

4.3. Минимизация динамических нагрузок на несущие системы и узлы карьерных автосамосвалов при движении.

4.3.1. Классификация технологических автодорог кимберлотовых карьеров в условиях вечной мерзлоты.

4.3.2. Норматив дорожно-строительных машин для технологических автодорог.

4.3.3. Требования к ровности дорог и регламентация скоростей движения автосамосвалов.

4.4. Алгоритм управления скоростным режимом карьерных автомобилей-самосвалов при низких температурах.

4.5. Обоснование оптимальной структуры и параметров системы технического обслуживания машин.

4.6. Определение оборотного фонда запчастей и затрат на капитальный и текущий ремонт на основе теории надежности.

4.6.1. Дифференцированные нормы расхода запасных частей.

4.6.2. Норматив на капитальный и текущий ремонт карьерных автосамосвалов.

4.7. Построение рациональной системы технической диагностики автсамосвалов.

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСОМ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ И ОЦЕНКА ИХ

5.1. Анализ методов прогнозирования ресурса технических систем

5.1.1. Прогнозирование ресурса на основе критериев механики разрушения.

5.1.2. Прогнозирование ресурса по усталостной долговечности

5.2. Обоснование принципов построения методики прогнозирования ресурса автосамосвалов.

5.3. Определение оптимальных сроков службы автосамосвалов грузоподъемностью 120-136т в экстремальных условиях эксплуатации.

5.4. Требования к карьерным автосамосвалам для экстремальных условий эксплуатации и принципы оценки их технико-эксплуатационного уровня.

5.5. Разработка системы мониторинга технико-эксплуатационных показателей работы систем карьерного автотранспорта.

5.6. Разработка системы показателей работы технологического автотранспорта и оценка эффективности управления ресурсом

5.6.1. Влияние глубины карьера на производительность и пробег технологического автотранспорта.

5.6.2. Технико-экономическая система показателей работы карьерных автосамосвалов.

Введение 2006 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Зырянов, Игорь Владимирович

Проблема надежности сложных технических систем продолжает оставаться проблемой номер один в сфере техногенной деятельности человека и, несмотря на значительное продвижение вперед в теории и практике в этой сфере в последние десятилетия, актуальность ее остается чрезвычайно высокой из-за значительного усложнения технических систем и предъявляемых к ним требований как по эффективности функционирования, так и по безопасности эксплуатации, с вероятностью возникновения техногенных катастроф, могущих повлечь за собой существенные нарушения экологии окружающей среды.

Система карьерного автотранспорта - это одна из наиболее сложных и динамичных технических систем горного производства, от надежного функционирования которой зависит не только работа самого горного предприятия, но и смежных производств - обогатительных фабрик, перегрузочных пунктов и пр.

Учитывая существенную составляющую в экономике народного хозяйства страны горнодобывающей промышленности и то, что значительная доля ее сосредоточена в отдаленных восточных и северных регионах, при интенсивном вовлечении в отработку небольших по размерам месторождений полезных ископаемых карьерный автотранспорт будет на ближайшие 20-30 лет оставаться одним из самых перспективных.

Эксплуатация средств автомобильного транспорта в глубоких карьерах имеет существенные особенности, определяющие в конечном счете его эффективность.

Эти особенности заключаются в следующем:

• непрерывный (двух-трехсменный) режим работы автосамосвалов;

• сложный профиль автомобильных дорог (спуски и подъемы с большими продольными уклонами - величина средневзвешенного уклона достигает 6%, наличие серпантинов, затяжных поворотов и т.д.);

• преобладающее направление движения с грузом на подъем;

• большое количество временных автомобильных дорог с щебеночным покрытием (до 85-90%), некачественное состояние дорожного полотна;

• постоянное ухудшение условий эксплуатации, связанное с понижением горных работ до 18-20 м в год, а в зоне реконструкции карьеров до 50-60м в год;

• жесткие климатические условия в районах Севера, где перепад температур в штилевой период достигает 20°С между верхней и нижними отметками карьера;

• работа автосамосвалов в комплексе с мощными экскаваторами с ковшом вместимостью до 20-25 м3 (погрузчиками), что приводит к многоцикловым динамическим нагрузкам на узлы автосамосвалов в процессе погрузки: например, при сроке службы 450-500 тыс.км и расстоянии транспортирования около 5 км в автосамосвал грузоподъемностью 110-140 т за весь период эксплуатации экскаватором ЭКГ-12,5 загружается 150-180 тыс. ковшей;

• большие габаритные размеры машин (до 11,6x5,5), что усложняет формирование производственно-технической базы и организацию технического обслуживания и ремонта.

Для обеспечения конкурентоспособности и повышения эффективности эксплуатации карьерных автосамосвалов по сравнению с другими горнотранспортными машинами, полной реализации их потенциальных возможностей необходимо постоянно оптимизировать транспортную систему «водитель - автосамосвал - дорога - среда». В настоящей работе предлагается ряд конкретных организационных, нормативных и проектных решений, реализация которых позволит не менее чем в 1,5-2,0 раза увеличить эффективность использования карьерных автосамосвалов.

Одно из основных условий эффективной работы самосвалов на карьерах - необходимый запас мощности первичного двигателя и его надежность. Заложенные в 50-60-е годы методические подходы к выбору рациональной мощности двигателя через 20-25 лет потребовали корректировки. Так, опыт эксплуатации самосвалов БелАЗ-548 (двигатель ЯМЗ-240, 500 л.с.) на карьере «Мир» ПНО «Якуталмаз» в конце 70-х -начале 80-х годов при транспортировании пород с глубины 300 м показал, что машины имели низкий коэффициент технической готовности (Кт,г.)- Для улучшения характеристик работы подвижного состава и выполнения плановых показателей была применена двойная перегрузка горной массы, на одном из горизонтов использовали промежуточный склад.

Замена автопарка в 1985-1986 гг. на машины БелАЗ-7548 (двигатель ЯМЗ-8401.10-01, 600 л.с.) позволила без технических сложностей транспортировать груз до мест разгрузки с одной перегрузкой. При этом ресурс дизеля до капитального ремонта составлял не менее 200 тыс. км.

Задача выбора модели автосамосвала для конкретных условий эксплуатации в последние годы становится для горнодобывающих предприятий все более актуальной. Самостоятельность предприятий и экономические преобразования в стране позволяют специалистам учитывать в проектах использование не только отечественных машин, но и зарубежных аналогов. При этом часто возникает ситуация, когда эксплуатационники одновременно могут рассматривать до 3-5 альтернативных моделей самосвалов одного класса грузоподъемности. При использовании машин грузоподъемностью более 120 т возникает проблема выбора еще и типа трансмиссии - с гидромеханической (только фирма «Катерпиллар») или с электромеханической (БелАЗ, «Дрессер», «Юклид», «Юнит Риг», «Комацу»)

В первом приближении рекомендации по данному вопросу могут быть следующие:

- при укомплектовании автопарка машинами, особенно грузоподъемностью более 100 т, целесообразно иметь две равноценные модели (с целью снижения монопольной зависимости от одной фирмы-изготовителя и исключения внезапного массового отказа каких-либо узлов);

- использовать автосамосвалы с электромеханической и гидромеханической трансмиссиями ведущих фирм-изготовителей практически одного технико-эксплуатационного уровня (±10%);

- для конкретного месторождения целесообразно определять комплектацию машин и ее конструктивные особенности (хладостойкость, вместимость платформы, противоизносные качества днища кузова и др.).

Один из основных показателей, характеризующих самосвал, - срок службы. И хотя одни и те же машины на различных предприятиях имеют отличающиеся (до 2 раз) фактические сроки службы, определяющим критерием, указывающим на преимущество определенной фирмы, является то, что стоимость запасных частей в течение срока службы транспортного средства отнесенная на единицу транспортной работы или на мото-час, должна быть минимальной.

Автосамосвалы особо большой грузоподъемности ведущих фирм имеют ресурс 60000 мото-ч при среднем КТг

0,9+0,95. При этом определяющим узлом машины является рама, срок службы которой должен быть равен сроку службы транспортного средства. Как показывает практика, срок службы машин зависит в основном от горнотехнических условий. Так, при высоте подъема горной массы до 100-Н20 м и использовании самосвалов НД-1200 в условиях разреза «Нерюнгринский» пробег до списания машин достигает 1 млн.км, а на Удачнинском ГОКе составлял не более 450^500 тыс.км (при Н=300+350 м и нормативном пробеге до 300 тыс.км).

Данный факт указывает на то, что установленные нормы амортизационных отчислений не соответствуют реальным либо, как показали исследования, превышают расчетные оптимальные периоды эксплуатации. В действующих нормативных документах регламентируется корректировка срока службы машин лишь до глубины 200 м и более. Выполненные исследования показали, что экономически целесообразные сроки службы из-за увеличивающихся с глубиной расходов на ТО и текущий ремонт должны быть дифференцированы через каждые 100 м. Например, для условий Удачнинского ГОКа АК «Алроса» рекомендуемая норма амортизационных отчислений на 1000 км пробега (в%) составляла 0,42, а по нормам - 0,33 (при НЫ00 м).

Кроме того, необходимо учитывать следующие факторы:

- средневзвешенную высоту подъема горной массы, а не глубину карьера;

- модель автосамосвала (машины одного класса грузоподъемности имеют различные эксплуатационные показатели - Ктг, производительность и т.д.);

- партию машин, так как порой качество последующей партии может уступать качеству предыдущей.

Серьезным препятствием для обоснования рациональных сроков службы подвижного состава является отсутствие учета расхода запасных частей по каждой машине. Списание запчастей осуществляется на среднесписочное количество машин в отчетном году, возраст которых, как правило, «держится» на одном уровне.

В изменяющихся экономических условиях в стране, когда отсутствует централизованное распределение запасных частей и нет лимитов, а их наличие определяется лишь финансовыми возможностями конкретного предприятия, целесообразно обоснование рационального уровня развития ремонтной базы. Вероятно, на подавляющем большинстве горных предприятий экономически выгоднее будет использовать фирменные запчасти, чем изготавливать их «на местах». В ценах до 1991 г. стоимость запасных частей, изготовленных в северных регионах, была в 3 раза больше, чем в центральных.

Необходимо совершенствовать систему технического обслуживания. Существующие системы ТО для различных моделей автосамосвалов отличаются лишь периодичностью и по видам (ЕО, ТО-1, ТО-2,.ТО-Ю). При этом каждый вид ТО имеет определенную трудоемкость, что сказывается на продолжительности очередного ТО, загруженности ремонтного персонала и, как следствие, на ритмичности подачи машины на линию. Как показывает практика, перспективной системой ТО может быть организация работ с определенной периодичностью при одинаковой трудоемкости каждого обслуживания по заездам.

С учетом экономической целесообразности перспективными являются отход от затратной системы ППР и активный переход на систему ремонтов по графикам прогнозируемых отказов, т.е. по фактическому состоянию оборудования, что возможно при внедрении электроники и средств диагностики, позволяющих предупредить поломку. Так, автосамосвал 510Е грузоподъемностью 136 т. фирмы «Дрессер» оснащен системой контроля, которая позволяет иметь информацию о состоянии электротрансмиссии за последние 30 мин. до ее отказа, определять местонахождение и вид неисправности.

Значительным резервом в повышении эффективности эксплуатации машин является использование всех потенциальных возможностей существующей системы ППР.

В настоящее время на большинстве автобаз карьеров по ряду причин практически не проводят плановых ремонтов. В то же время за рубежом до 30% регламентированных ремонтов на автосамосвалах производится до отказа детали. К 2007г. будет накоплен достаточный объем информации, который позволит выполнять 70-80% всех ремонтов до полной остановки машин.

Одной из важных проблем является обеспечение массовой эксплуатации штатных бортовых весоизмерительных систем (ВИСМ). Ими в настоящее время оснащены все зарубежные автосамосвалы. В конце 70-х начале 80-х годов на, автосамосвалах БелАЗ были испытаны различные отечественные системы для определения массы перевозимого груза. Далее опытно-промышленных испытаний работы не продвинулись.

В настоящее время фирмой «Вист» продолжены работы по внедрению подобных систем на автосамосвалах БелАЗ.

Накапливаемая информация за каждый рейс позволяет оценивать фактическую степень использования грузоподъемности машин, обеспечивая нагрузочный режим шин в требуемых пределах, а специалисты службы безопасности движения автопредприятия оценивают скоростной режим машин. Одной из проблем эффективной эксплуатации систем является то, что окончательный учет перевезенной массы осуществляется по маркшейдерским замерам. Помимо этого, определенная незаинтересованность производственников при существующих на предприятиях проблемах с финансированием приводит к тому, что системы загружены лишь на 50-70%. С целью более эффективной эксплуатации бортовых весоизмерительных систем и реализации их потенциальных возможностей данные системы следует использовать как составную часть адаптированной и специализированной системы управления горным производством.

Учитывая, что доля затрат на шины в структуре себестоимости транспортирования составляет до 30%, а общие затраты на них за срок службы автосамосвалов (АК «Алроса») достигают 60-80% их стоимости, необходимо уделять самое серьезное внимание вопросам повышения ресурса шин. На практике встречаются случаи, когда шины одного размера используются на автосамосвалах различной грузоподъемности (например, шина 33.00-51 - на БелАЗ-7519 грузоподъемностью 110 т, НД-1200 грузоподъемностью 120 т, Сат-785 грузоподъемностью 136 т). Вследствие этого они имеют различную ходимость. Поэтому при сравнительной оценке фактического ресурса шин целесообразно использовать показатель, учитывающий количество перевезенного груза на единицу пробега шины. Значительным резервом в повышении ресурса шин является обеспечение требуемого качества технологических автодорог. Опыт показывает, что ходимость шин на различных предприятиях отличается в 2 раза. Основные причины низкой ходимости - механические повреждения (35-60%), отслоение протектора (17-30%).

Значительная доля механических повреждений свидетельствует о низком качестве дорог, что связано, как правило, со слабой обеспеченностью дорожной техникой. На отечественных предприятиях, где дорожной службе уделяется существенное влияние, имеется значительная экономия материально-технических ресурсов. По данным АО «Промтрансниипроект», на карьере «Мурунтау» после внедрения требуемой технологии строительства и содержания дорог были существенно улучшены показатели работы автотранспорта: расход топлива снизился на 7%, себестоимость транспортирования - на 3%, пробег шин увеличился на 18%, коэффициент использования парка - на 15% и т.д. Кроме того, при планировании дорожных работ необходимо учитывать и то, что на большинстве карьеров наблюдается устойчивое увеличение числа отказов в летнее время (на 25%) по сравнению с зимним периодом.

При технико-экономическом обосновании рациональной модели шины необходимо отдавать предпочтение шинам с наибольшей ходимостью в конкретных условиях эксплуатации на единицу ее стоимости, так как разница стоимости шин различных моделей одного размера достигает 15%, а их ходимости - 10-50%.

Несмотря на постоянное совершенствование конструкций машин и подбор соответствующих материалов, низкие отрицательные температуры окружающего воздуха негативно сказываются на надежности узлов автосамосвала. Так, в металлоконструкциях появляются трещины, «текут» подвески. При движении порожняком сверху вниз у автосамосвалов наблюдается переохлаждение дизеля. Однако силовое электрооборудование за счет дополнительного охлаждения имеет меньшее число отказов в зимний период. Одним из способов повышения надежности автомобиля в зимний период является снижение среднетехнической скорости движения до такого уровня, когда параметр потока отказов при отрицательных температурах равен параметру потока отказов при положительных температурах. Как показали расчеты, данное мероприятие на производительности машин существенно не отражается.

Одним из реальных путей повышения эффективности эксплуатации карьерных автосамосвалов, в частности БелАЗ, является замена на них отечественных узлов и систем, имеющих низкую надежность, зарубежными аналогами. В 1991-1992гг. ПНО «Якуталмаз» совместно с Белорусским заводом фактически впервые в стране осуществило проект по комплектации автосамосвалов БелАЗ-75125 грузоподъемностью 120 т импортной силовой установкой - дизелем КТА-38 (1200 л.с.) фирмы Cummins и тяговыми генераторами фирм «Като» и Marathon.

Результаты испытаний самосвалов с импортной силовой установкой в условиях карьера «Юбилейный» Айхальского ГОКа при средневзвешенной высоте подъема горной массы 70-90 м показали, что производительность БелАЗ-75125 за первые два года была на 11-13% больше, чем у БелАЗ-7512, расход топлива на 12-13% ниже, а Ктг на 20% выше. Подобные проекты реализовываются в настоящее время в условиях акционерных обществ «Якутуголь», «Кемеровоуголь», «Кузбассразрезуголь» и других на автосамосвалах грузоподъемностью 180-200т.

Комплекс горнотранспортных машин представляет собой сложную систему со множеством разнообразных связей между технологическими, конструктивными и экономическими параметрами. Использование даже самых совершенных самосвалов без соответствующей организации их работы не может гарантировать их высоких технико-эксплуатационных качеств. Уровень организации транспортного процесса оценивается системой показателей: производительностью машин, коэффициентом использования календарного времени Кив. удельной трудоемкостью транспортирования и др. однако единого комплексного показателя пока не существует.

В настоящее время разработаны методические положения по оценке организации транспортного процесса с использованием интегрального показателя за отчетный период, в которых учитываются Кт.г, К и. в. а также техническая (уг) и эксплуатационная (уэ) скорости машин.

Определенного внимания заслуживает отчетная информация о работе подвижного состава на горнодобывающих предприятиях, которая содержит от 30 до 50 технико-экономических показателей (ТЭП). При этом во всех отчетах отсутствуют данные, указывающие возраст одного среднесписочного самосвала, высоту подъема груза, что препятствует выполнению сравнительной оценки эффективности эксплуатации машин на различных предприятиях. Ч

Несмотря на то, что условия эксплуатации карьерных автосамосвалов и транспорта общего пользования отличаются, производительность машин оценивается в тонно-километрах без учета высоты подъема горной массы. Поэтому сравнение результатов работы машин по принятым на предприятиях ТЭПам некорректно. С целью укрупненного сопоставления производительности машин на различных карьерах предполагается использовать показатель эквивалентного грузооборота, который учитывает вертикальную составляющую высоты подъема груза. Установлено, что в условиях Удачнинского ГОКа (Н=300-350 м) АК «Алроса» фактическая производительность НД-1200 на 30% меньше, чем на разрезе «Нерюнгинский» (Н=100-120м). Эквивалентная производительность на кимберлитовых карьерах на 7% больше, что указывает на более высокий уровень эксплуатации самосвалов на коренном алмазоносном месторождении.

С целью принятия более корректных управленческих решений специалистами автопредприятий требуется ревизия методик определения (формирования) статей затрат в калькуляции себестоимости транспортирования груза. Так, статья «накладные расходы» учитывает грузоподъемность автосамосвала. Поэтому среди машин одного класса грузоподъемности автосамосвалы несколько большей по абсолютному значению грузоподъемности, например, «Дрессер 510Е» грузоподъемностью

136 т менее предпочтительны, чем БелАЗ-75125 грузоподъемностью 120 т, хотя технико-эксплуатационный уровень первых выше.

Необходимо четко организовать учет запасных частей, так как в настоящее время они списываются на всю среднесписочную численность автопарка, что не позволяет проанализировать их расход в зависимости от возраста машин с применением компьютерной техники.

Значительное повышение производительности самосвалов может быть обеспечено за счет более полного использования их технических возможностей. И, хотя существуют объективные причины простоев ч - автосамосвалов, доля простоев по причинам организационного характера достаточно велика. Из-за отсутствия запасных частей - до 9% времени, ожидания ремонта - до 8%, отсутствия водителей - до 4% и погрузочного оборудования - до 7%.

Постоянно изменяющиеся горнотехнические условия и накапливаемый опыт эксплуатации подвижного состава требуют корректировки, уточнений и дополнений некоторых нормативных положений:

- определения ширины проезжей части в зависимости от категории дорог при глубине карьера более 200 м;

- уточнения параметров, характеризующих условия эксплуатации машин, с целью определения величины продольных уклонов;

- обоснования целесообразности наличия резервной полосы движения на участках дорог I и II категории при интенсивности движения более 400 автомобилей в сутки в одном направлении.

Кроме того, целесообразно обоснование максимально допустимой скорости движения самосвалов в карьере, а также регламентирование требований к ровности дорожного полотна.

Расширение области применения автотранспорта при углублении карьеров и ограничении карьерного пространства с учетом климатического фактора изменяет экологическую обстановку на горных предприятиях в худшую сторону. На ряде месторождений складывается ситуация, когда их доработка открытым способом при дальнейшей недооценке экологических аспектов будет невозможна или малоэффективна. И хотя вопросам проветривания карьеров посвящено немало исследований, простои их по причине загазованности достигают до 2500 ч в год. Поэтому при выборе модели автосамосвала и дизеля необходимо учитывать расход топлива. В одних и тех же горнотехнических условиях топливная экономичность различных моделей самосвалов отличается до 65% на единицу транспортной работы. Перспективным является оснащение нейтрализаторами и системами пылегазоочистки. Целесообразно для каждой модели автосамосвала составлять экологический паспорт за весь срок службы.

Принятие и введение в нашей стране все более жестких требований к охране окружающей среды заставит фирмы-изготовители разрабатывать экологически «чистые» машины. Так, фирма «Катерпиллар» на автосамосвалах серии «В» применяет электронную систему управления впрыском топлива, которая автоматически регулирует состав топливо-воздушной смеси, что позволяет улучшить сгорание топлива и уменьшить содержание вредных компонентов в выхлопах. Не исключено, что проводимые исследования, направленные на уменьшение содержания загрязняющих веществ в выхлопных газах, определят внедрение в качестве альтернативного вида топлива сжиженного природного газа или смеси -бензина и дизельного топлива с водой. Возможно, в ближайшем будущем, когда утилизация жидких отходов станет слишком дорогой, потребуются биоразлагающиеся масла.

Приведенные соображения и рекомендации обозначены «пунктирно» и требуют достаточно глубокого научного обоснования, чему и посвящена предлагаемая работа.

Таким образом, настоящая диссертационная работа направлена на решение крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение, а именно - обеспечение устойчивой, эффективной работы систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации, в первую очередь, алмазодобывающих предприятий, а также других подотраслей горнодобывающей промышленности.

По классическому определению в общей теории систем [149], проблема есть разница между существующей и желаемой ситуациями, или, другими словами: «что мы имеем и чего мы хотим». В этом смысле существующее положение с уровнем эксплуатации систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях нас не устраивает, и нужно сделать так, чтобы повысить его эффективность в течение определенного периода, по крайней мере, в 1,5 - 2,0 раза (по основным показателям).

Для этого необходимо обосновать и защитить следующие научные положения:

1. Прямые и обратные связи сложной динамичной системы карьерного автотранспорта и её надежность (безотказность, коэффициент готовности) могут быть оценены комплексом синтезирующих показателей технического, эксплуатационного и экономического характера с учетом цикличности погрузки и транспортирования горной массы элементами системы и их функциональных связей.

2. Величина нагрузок, возникающих в основных демпфирующих узлах карьерного автосамосвала при его загрузке и движении оценивается с использованием математической модели, описывающей шарнирные и вязко-упруго-пластичные связи между подрессоренными и неподрессоренными частями автосамосвала и опорной поверхностью, представленной системой дифференциальных уравнений второго порядка.

3. Управление расходованием ресурса опорных элементов карьерного автосамосвала при обеспечении диапазона допустимых нагрузок осуществляется на основе выбора рациональных режимов загрузки и скорости движения, температуры окружающей среды, норматива на дорожное оборудование, параметров технологических автодорог, при этом взаимосвязи между выходными величинами динамических процессов и ресурсом опорных элементов носят эргодический характер.

4. Повышение ресурса карьерных автосамосвалов обеспечивается системой ремонтно-профилактических мероприятий на основе мониторинга узлов автосамосвала с учетом дифференцированных норм расхода запасных частей и расходных материалов, нормативов на капитальный и текущий ремонт, комплектации автосамосвалов узлами и агрегатами для экстремальных условий эксплуатации.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности систем карьерного автотранспорта в экстремальных условиях эксплуатации"

1. Прогнозирование ресурса опорных конструкций автосамосвалов целесообразно основывать как на базе критериев механики разрушения с образованием и развитием трещин, так и на исследовании усталостной долговечности. При эксплуатации конструкций в сложном циклическом режиме нагружения, например, рамы автосамосвала, накапливаются повреждения в дефектных местах и при достижении значения функции, равного единице, происходит нарушение целостности конструкции (см. раздел 4). При втором подходе используются кривые усталости, методика построения которых для конкретных условий изложена выше.

2. В основу методики прогнозирования ресурса автосамосвалов положены уровни их надежности на различных этапах жизненного цикла и способы их обеспечения. Разработанная подсистема управления надежностью автосамосвалов в процессе эксплуатации предусматривает четкое определение ее функций и управляющих воздействий на показатели надежности машин в зависимости от условий работы. Установлено, что узлом лимитирующими ресурс автосамосвала в целом, является рама.

3. Исследованиями установлено, что ресурсом карьерных автосамосвалов можно управлять. Для этого в диссертации предложена соответствующая структурно-логическая схема, которая включает классификацию элементов автосамосвалов, объекты воздействия, факторы воздействия, оцениваемые параметры и критерий оптимальности ресурса. Основными факторами, влияющими на ресурс машин, являются степень неровности карьерных дорог и скорость движения.

4. Реализация предложенных в диссертации рекомендаций и накопленный опыт эксплуатации автосамосвалов позволили достичь реального ресурса до 600-800 тыс. км пробега. Анализ достигнутых результатов и обусловивших их факторов показал принципиальную возможность достижения ресурса автосамосвалами зарубежных фирм до 1,0 млн. км пробега.

5. Систематизирующим показателем, характеризующим все условия эксплуатации автосамосвалов, являются энергозатраты на транспортирование, т.е. расход топлива. По расходу топлива можно судить о степени нагруженности, а следовательно, и износе базовых узлов машины. Следовательно, в принципе можно увязать расход топлива с ресурсом конструкций. Тогда это будет наиболее надежная корреляционная связь, «очищенная» от всяких второстепенных влияний других факторов. Установление количественных связей между этими величинами требует проведения дополнительных исследований.

6. Предложенные в диссертации подходы к построению методики управления ресурсом карьерных автосамосвалов реализованы на предприятии АК «Алроса» и дали положительные результаты.

7. Одним из важных результатов исследования является установление математической зависимости между коэффициентом технической готовности и возрастом (израсходованным ресурсом) автосамосвала, а также между возрастом машины и ее годовым пробегом и производительностью, что позволяет планировать закупки новых машин и расходы на запчасти.

8. Критерием выбора оптимального срока службы автосамосвала являются минимальные затраты на единицу транспортной работы за весь срок его службы. В принципе эти затраты не могут быть одинаковыми за каждый год эксплуатации, так как годовой пробег от износа машин снижается: для автосамосвалов 0-510Е это снижение после восьми лет службы составляет 14%, а для БелАЗ-75125 за пять лет - на 20%.

9. В работе сформулированы требования к карьерным автосамосвалам для тяжелых условий эксплуатации (Крайний Север, глубокие карьеры и др.), разработана методика определения технического и эксплуатационного уровня автосамосвалов применительно к условиям АК «Алроса» с использованием метода экспертных оценок с расчетом коэффициентов значимости оцениваемых параметров. Это позволило объективно сравнивать свойства автосамосвалов БелАЗ и машин зарубежных фирм.

10. Обеспечение необходимого уровня надежности автосамосвалов и их эксплуатационных показателей в настоящее время не может быть осуществлено без постоянного мониторинга технического состояния машин, производственной базы и условий эксплуатации. Для этой цели разработана и реализована система мониторинга технико-эксплуатационных показателей работы карьерного автотранспорта с использованием компьютерных технологий в среде Microsoft Access for Windows; система имеет необходимое программное обеспечение.

11. Для более объективной оценки показателей работы технологического автотранспорта разработана система, включающая ряд новых годовых показателей - средний возраст автосамосвалов в парке и средневзвешенную высоту подъема горной массы из карьера. Также предлагается уточненная методика по определению эквивалентного тонно-километра. Это позволяет сравнивать эффективность карьерного транспорта в динамике развития не только какого-либо одного карьера, но и других, расположенных в других регионах и близких по горно-техническим условиям.

12. Исследования показали, что управление ресурсом карьерных автосамосвалов дает большой экономический эффект. Разработанные научные подходы к управлению ресурсом машин в экстремальных условиях эксплуатации представляют собой качественно новый уровень использования дорогостоящей горнотранспортной техники.

В результате проведенных исследований решена крупная научная проблема обеспечения устойчивой, эффективной работы систем карьерного транспорта в экстремальных климатических и сложных горно-технических условиях алмазодобывающих предприятий горнодобывающей промышленности, что имеет важное народнохозяйственное значение.

Разработанные научные подходы к управлению ресурсом автосамосвалов в экстремальных условиях представляют собой качественно новый уровень использования дорогостоящей горнотранспортной техники и являются развитием теории функционирования сложных, динамических систем технологического автотранспорта.

Получены новые научные и практические результаты и обоснованы рекомендации по повышению эффективности эксплуатации систем карьерного автотранспорта, заключающиеся в следующем:

1. Примененный в работе системный подход позволил структурировать систему карьерного автотранспорта и предложить комплекс показателей, характеризующих ее качество. Такое структурирование системы позволило обосновать схему решения проблемы.

Показана важная роль степени дискретности системы, определяемой грузоподъемностью автосамосвалов, ее влияние на конструктивные параметры приемных пунктов, карьерных дорог, требуемый уровень надежности автосамосвалов, стабильность и маневренность в управлении.

2. Дана классификация условий эксплуатации систем карьерного автотранспорта (пять категорий).

3. Показано что существующая система формирования информационных потоков систем карьерных автосамосвалов несовершенна и не дает полной, объективной оценки уровня надежности машин в процессе их эксплуатации. Предложена новая система с применением компьютерных технологий.

4. Проведенная оценка показателей безотказности карьерных автосамосвалов в условиях Севера показали, что целый ряд узлов автосамосвалов БелАЗ (двигатель, электропривод, рама) требуют конструктивно-технологической доработки, а автосамосвалы зарубежным фирм имеют более высокую надежность.

5. Установленные законы распределения показателей надежности и значения статистических параметров позволяют моделировать возможные их изменения в зависимости от степени изменения влияющих факторов.

6. Установлено, что увеличение мощности машин погрузочно-транспортного комплекса (повышение концентрации добычных работ) приводит к необходимости повышения уровня надежности машин и коэффициента их резерва при одинаковой суммарной грузоподъемности автосамосвалов. Показано, что расчет производительности погрузочно-транспортных комплексов на стадии проектирования и в процессе эксплуатации должен осуществляться с учетом их надежности.

7. Установлено, что определяющее влияние на надежность карьерных автосамосвалов оказывают протекающие в них динамические процессы при экскаваторной загрузке и движении по технологическим дорогам. Выявлены основные закономерности для этих режимов и установлены численные характеристики динамических процессов в зависимости от влияющих факторов. Наибольшее влияние на нагруженность узлов автосамосвалов оказывает движение по карьерным дорогам - в 2,0-3,5 раза больше, чем при экскаваторной загрузке.

8. Разработанные математические модели, описывающие динамику этих процессов, реализованные на ЭВМ и натурные эксперименты в производственных условиях, показали адекватность их реальным процессам.

Комплекс проведенных исследований динамики тяжелых внедорожных машин, каковыми являются карьерные автосамосвалы, позволил создать теоретическую базу для совершенствования методов конструктивных расчетов опорных узлов при проектировании новых моделей и оптимизации эксплуатационных режимов.

9. Создана информационная база для проведения испытаний узлов автосамосвалов на экспериментальных стендах экспресс-методами.

10. Проведенные натурные прочностные исследования методами тензометрии позволили установить эргодичность процесса изменения напряжений в металлоконструкциях, что позволяет для получения надежных результатов испытывать в течение длительного времени один автосамосвал и составить массив данных из нескольких подмассивов, характеризующих забойный, основной и отвальный участок дороги.

11. Установлена взаимосвязь между интенсивностью нагружений и ресурсом опорных узлов автосамосвалов и даны рекомендации по его расчету для различных условий эксплуатации. На основании теоретических зависимостей предложены и реализованы рекомендации по оптимизации параметров экскаваторной загрузки и скоростных режимов карьерных автосамосвалов в зависимости от ровности дорог и сформулировать требования к качеству дорог. Выполнение этих рекомендаций позволяет повысить ресурс шин в 1,5 - 2,0 раза, а опорных металлоконструкций - в 1,52,5 раза.

12. Предложена классификация технологических автодорог для глубоких, ограниченных в плане кимберлитовых карьеров с высокими темпами понижения горных работ, которая позволяет на стадии проектирования выбирать рациональные конструкции дорожных одежд. Обоснован норматив современного оборудования для строительства, ремонта и содержания технологических автодорог с переходным типом покрытия, который предполагает сокращение количества техники до 35 % без потери качества работ.

13. В систему активных воздействий на ресурс автосамосвалов органически входит прогрессивная система технического обслуживания и ремонта машин с использованием средств вибродиагностики. В основу разработанной методики прогнозирования ресурса автосамосвалов положены уровни их надежности на различных этапах жизненного цикла и способы их обеспечения. Подсистема управления надежностью машин в процессе эксплуатации предусматривает четкое определение ее функций и управляющих воздействий на показатели надежности в зависимости от условий работы. Установлено, что узлом, лимитирующим ресурс автосамосвала в целом, является рама.

14. Доказано, что ресурсом карьерных автосамосвалов можно управлять и довести его в принципе можно и в экстремальных условиях эксплуатации от 500-^750 тыс. км пробега в настоящее время до 1,0 млн. км в ближайшие годы. Критерием оптимизации ресурса автосамосвала являются минимальные затраты на единицу транспортной работы за весь срок его службы.

15. В работе сформулированы требования к карьерным автосамосвалам для тяжелых условий эксплуатации и разработана методика определения технического и эксплуатационного уровня автосамосвалов применительно к условиям АК «АЛРОСА» на основе метода экспертных оценок, реализованные на РУПП "БелАЗ". Предложена система технико-экономических показателей работы карьерных автосамосвалов, позволяющая выполнять сравнительную оценку их эффективности с учетом динамики развития карьера и остаточного ресурса машин.

16. Установлено, что показатели эксплуатации карьерных автосамосвалов можно поддерживать на стабильном уровне, независимо от глубины карьера и возраста автосамосвалов, а ресурсом можно управлять. Подтвержденный экономический эффект от внедрения мероприятий составляет в условиях АК «АЛРОСА» 72 млн. рублей в год.

Библиография Зырянов, Игорь Владимирович, диссертация по теме Горные машины

1. Адлер Ю.П. Маркова Е.В. Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М. Наука, 1976, 280 с.

2. АнжелоМ. Мониторизация механических колебаний машинного оборудования. Нэрум, Дания: Брюль и Къер, 1987.

3. Астров В.А. Ковицкий В.И. Кутенев В.Ф. Качество дорожного полотна и эксплуатационные свойства АТС. // Автомобильная промышленность, 1985, № 10, С. 16-17.N

4. Афанасьев В.Л. Хачатуров A.A. Статистические характеристики микропрофиля автомобильных дорог и колебания автомобиля. // Автомобильная промышленность, 1966, № 12, С. 23-27.

5. БайхельтФ. ФранкенП. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход. М. Радио и связь, 1988, 392 с.

6. Барлоу Р. Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. М. Наука, 1984, 311 с.

7. Барышников Ю.Н. Нагруженность и напряженное состояние несущей системы карьерных автосамосвалов соиск уч. ст. к.т.н. М, 1987, 16 с.

8. Батраков О.Г. Усань В.П. Крючковский А.И. Ткаченко В.А. Оценка ровности покрытий карьерных автодорог. // Горный журнал, 1984, № 8, С. 32-33.

9. Бернацкий А.К. Прогнозирование ресурсов корпуса редуктора мотор-колес автомобиля особо большой грузоподъемности // Надежность и контроль качества-М. Изд-во стандартов, 1990, С. 20-25.

10. Болотин В.В. Механика усталостного разрушения // Машиноведение, 1988, №5, С. 21-27.

11. Болотин В.В. Объединенные модули разрушения // Изв. АН СССР. МТТ, 1984, №3, С. 127-137.

12. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М. Машиностроение, 1984, 334 с.

13. Болотин B.B. Ресурс машин и конструкций М. Машиностроение, 1990, 448 с.

14. Бразилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. -М. Высшая школа, 1982, 231 с.

15. БраудеВ.И. Семенов Л.И. Надежность подъемно-транспортных машин. Л. Машиностроение, 1986, 183 с.

16. Браун Д.Н. Йергенсен И.Ц. Мониторизация состояния машинного оборудования путем анализа механических колебаний. Опыт применения мониторизации на железном руднике. Нэрум, Дания: Брюль и Къер, 1988.

17. Бусел Б.У. Анализ динамических нагрузок на элементы ходовой части карьерных автосамосвалов. М. Машиностроение, 1990.

18. Бусел Б.У. Категории карьерных дорог. // Автомобильная промышленность, № 2, 2003, С. 17 19.

19. Васильев М.В. Основные вопросы развития открытых разработок с автомобильным транспортом. Автореферат на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. М. Фонды МГИ, 1961.

20. Васильев М.В. Транспорт глубоких карьеров. М. Недра, 1983.

21. Васильев М.В. Транспорт, процессы и оборудование на карьерах М. Недра, 1986.

22. Васильев М.В. Смирнов В.П. Кулешов A.A. Эксплуатация карьерного автотранспорта. М. Недра, 1979

23. Галкин В. А. Исследование технологических особенностей эксплуатации большегрузного автотранспорта на карьерах цветной металлургии // Тез. докл. и сообщ. Всесоюзн. науч.-техн. конф. по карьерному транспорту. Свердловск, 1984, С. 117-120.

24. Галкин Г.Ф. К вопросу об определении научно-технического уровня технических объектов // Горный журнал, № 7, 1993, С. 62-63.

25. Галкин В.А. Технологические основы проектирования грузопотоков на рудных карьерах с автомобильным транспортом. Автореф. д.т.н. М. 1988,30 с.

26. Гнеденко Г.В. Беляев Ю.К. Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежное?«. М. Наука, 1965.

27. Голоскоков Е.Г. Баркалов В.И. Омшанский В.П. Колебания подвески автомобиля при ударном нагружении его сыпучей средой // Автомобильная промышленность, 1971, № 11, С. 28-29.

28. Гольд Б.В. Оболенский Е.П. Прочность и долговечность автомобилей -М. Машиностроение, 1974, 345 с.

29. Горский JI.K. Статистические алгоритмы исследования надежности. -М. Наука, 1970.

30. ГОСТ 27.203-83. Технологические системы. Общие требования к методам оценки надежности.

31. Григорьев P.C. Ларитнов В.П. Уржуммцев Ю.С. Методы повышения работоспособности техники в северном исполнении. Новосибирск: Наука, 1987, 252 с.

32. Гриценко В.П. и др. Рациональная высота подъема горной массы автомобилями-самосвалами // Промышленный транспорт, 1985, № 5, С. 12.

33. Гусев A.C. Светлицкий В.А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. М. Машиностроение, 1984, 240 с.

34. Дедков В.К. Северцев H.A. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. М. Высшая школа, 1976, 406 с.

35. Дергунов H.H. Чернильцев А.Г. Математическая модель анализа и синтеза динамических и статистических характеристик автосамосвалов с активной подвеской. II Известия вузов. Горный журнал, 1993, № 4, С. 84-89.

36. Диллок Б. Синг Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. М. Мир, 1984.

37. Дмитриев В.Ф. Мурзаханов Г.Х. Филиппов Г.А. Оценка остаточного ресурса нефтепроводов, планирование его капитального ремонта // Строительство трубопроводов, 1997, № 3, С. 21-24.

38. Добрых JI. И. Создание и исследование прогрессивных пневмогидравлических подвесок для автомобилей БелАЗ большой и особо большой грузоподъемности: Доклад на соискание ученой степени к.т.н. Минск, 1973, 68 с.

39. Добрых JI.И. О взаимосвязях основных параметров ЭАК // Горный журнал, 1987, № 7.

40. Докукин A.B. и др. Повышение прочности и долговечности горных машин // М. Машиностроение, 1982, 224 с.

41. Дремов В.И. Воронцов А.Г. Ямилов В.К. Ярошенко O.A. Зырянов И.В. Система виброаккустической мониторизации двигателей автосамосвалов САТ-785 // Горный журнал, 1995, № 7, С. 11-14.

42. Дьяков И.Ф. Влияние микропрофиля дорог на повреждаемость конструкций. // Автомобильная промышленность, 1980, № 6, С. 18-19.

43. Забелин В.В. Зырянов И.В. Еремеев В.Н. Шурылин В.В. Строительство и эксплуатация технологических автодорог на кимберлитовых карьерах Якутии // Колыма, 1994, № 6, С. 29-33.

44. Зажигаев A.C. Кишьян A.A. Романьков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. -М. Атомиздат, 1978.

45. Зотов A.A. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. Нормы расхода запасных частей автосамосвалов грузоподъемностью 120-136 т. в условиях АК «АЛРОСА» // Горный журнал, № 2, 2000, С. 39-40.

46. Зотов A.A. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. Оптимальные сроки службы автосамосвалов грузоподъемностью 120-136 т. на карьерах АК «АЛРОСА» // Горный журнал, № 1, 2000, С. 46-48.

47. Зотов A.A. Зырянов И.В. ФайнблитМ.А. Эффективность транспортных систем на карьере «Юбилейный» АК «АЛРОСА». Горный журнал, 2000, № 3, С. 37-40.

48. Зырянов И.В. Алгоритм управления скоростным режимом карьерных автосамосвалов при низких температурах // Колыма, № 1, 1997, С. 55-57.

49. Зырянов И.В. Влияние глубины карьера на производительность и пробег технологического транспорта // Колыма, № 4, 1993, С. 36-38.

51. Зырянов Н.В. Методика определения влияния условий эксплуатации на долговечность конструкций карьерных автосамосвалов // Цветная металлургия, 1994, № 4-5, С. 22-23.

52. Зырянов И.В. Особенности эксплуатации карьерных автосамосвалов в условиях Якутии//Колыма, № 1, 1992, С. 26-29.

53. Зырянов И.В. Перспективы использования карьерных автосамосвалов // Горный журнал, 1997, № 3, С. 43-47.

54. Зырянов И.В. Рациональные модели карьерных автосамосвалов // Механизация строительства, 1996, № 5, С. 7-8.

55. Зырянов И.В. Дмитриева Ж.Н. Пути повышения качества технологических дорог в АК «АЛРОСА» // Международная научно-техническая конференция «Промышленный транспорт на пороге XXI». Тезисы докладов. М. 4-6 марта 1998, С. 199-203.

56. Зырянов И.В. Жданов А.Т. Пацианский С.Ф. Глазунов Е.О. Система технического обслуживания автосамосвалов БелАЗ-75125 в условиях Айхальского горно-обогатительного комбината // Цветная металлургия, 1997, С. 44-47.

57. Зырянов И.В. Зотов А.А. Определение технико-эксплутационного уровня карьерных автосамосвалов // Колыма, 1996, № 3, С. 37-43.

58. Зырянов И.В. Зырянов Н.В. Исследование скоростных режимов движения карьерных автосамосвалов в различных дорожных условиях // Цветная металлургия, № 2, 1994, С. 24-26.

60. Зырянов И.В. Зырянов Н.В. Шадрин А.И. Влияние сезонности на надежность автосамосвалов БелАЗ-75211 и БелАЗ-75213. «Колыма», 1991, №8-9.

61. Зырянов И.В. Ильбульдин Д.Х. Паспорта загрузки карьерных автосамосвалов в компании «AJIPOCA» // Горный журнал, 2004, № 12, С. 75-79.

62. Зырянов И.В. Кулешов A.A. Оптимизация процесса загрузки 110 и 170-тонных автосамосвалов//Горный журнал, № 1, 1991, С. 31-33.

63. Зырянов И.В. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Исследования динамических нагружений, действующие на несущие конструкции карьерных автосамосвалов в процессе движения. // Горные машины и электромеханика, 2000, № 2, С. 23-27.

64. Зырянов И.В. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Терентьев В.Ф. Нормирование скоростей движения карьерных автосамосвалов в зависимости от ровности дорожного полотна // Горный журнал, № 4, 1995,С. 53-54.

65. Зырянов И.В. Кулешов A.A. Терентьев В.Ф. Моделирование динамических процессов при загрузке и движении карьерных автосамосвалов особо большой грузоподъемности. // Известия вузов. Горный журнал, 1989, № 3, С. 31-33.

66. Зырянов И.В. Кулешов A.A. Терентьев В.Ф. Оптимизация процесса движения автосамосвалов особо большой грузоподъемности по динамическому фактору//Изв. ВУЗов. Горный журнал, № 2, 1991, С. 75-79.

67. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. Производительность карьерных автосамосвалов и высота подъема груза // Колыма, апрель-июнь 1996, С. 38-40.

68. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. Рациональная система ремонта автосамосвалов в условиях Айхальского ГОКа // Горный журнал, № 1? 2000, С. 49-51.

69. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. Совершенствование технического обслуживания карьерных автосамосвалов грузоподъемностью 110-135 т. // Горный журнал, № 7, 1999, С. 66-68.

70. Зырянов И.В. Пацианский С.Ф. Глазунов Е.О. Перспективная система технического обслуживания автосамосвалов БелАЗ-45125 на Айхальском ГОКе // Колыма, № 11-12, 1995, С. 42-44.

71. Зырянов И.В. Потапова Е.А. Эксплуатация автосамосвалов особо большой грузоподъемности на Удачнинском ГОКе // Горный журнал, № 7-8, 1996, С. 16-19.

72. Зырянов И.В. Потапова Е.А. Варченко Г.И. КремневЕ.В. Оптимальные сроки службы автосамосвалов НД-1200 для Удачнинского ГОКа// Горный журнал, № 9, 1994, С. 47-51.

73. Зырянов И.В. Цымбалова А.И. Показатели работы технологического автотранспорта на карьерах АК «АЛРОСА» // Горный журнал, № 5, 1999, С. 73-74.

74. Зырянов И.В. Цымбалова А.И. Ходимость крупногабаритных шин в условиях Удачнинского ГОКа// Горный журнал, 1995, № 6, С, 16-17.

75. Иванов С.Л. Повышение ресурса трансмиссий горных машин на основе оценки энергонагруженности их элементов. СПГГИ, СПб, 1999, 92 с.

76. Инструкция по расчету дорожных одежд нежесткого типа для карьерных дорог под автосамосвалы грузоподъемностью 27 180 т. Промтранс НИИ проект, М. 1988, 92 с.

77. Инструкция по эксплуатации автосамосвалов HD-1200. Япония, фирма KOMATSU Ltd, 1986.

78. Исследование прогнозирующих признаков отказов двигателей автосамосвалов САТ-785 методами виброметрии / В.И. Дремов, А.Г. Воронцов, В.К. Ямилов и др. // Горный журнал, 1995, № 3.

79. Казарез А.Н. Залевский И.Н. Классификация карьерных дорог по микропрофилю // Автомобильная промышленность 1985, 12, С. 23.

80. Казарез А.Н. Кулешов'А. А. Эксплуатация карьерных автосамосвалов с электромеханической трансмиссией. М. Недра, 1988, 264 с.

81. Калявин В.И. Основы теории надежности и диагностики: Учебник. -СПб. Элмор, 1998, 172 е. ил.

82. Карьерные самосвалы БелАЗ-7549, БелАЗ-75125. Руководство по эксплуатации. -М. Автоэкспорт, 1994.

83. Квагинидзе B.C. Эксплуатация карьерного горного и транспортного оборудования в условиях Севера. М. Изд-во МГГУ, 2002, 243 с.

84. Когаев В.П. Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин. М. Высшая школа, 1991, 319 с.

85. Когаев В.П. Махутов Н.А. Гусенков А.П. Расчеты деталей машин на прочность и долговечность. М. Машиностроение, 1985, 224 с.

86. Коган А.Ф. Определение зависимости грузооборота карьерного транспорта от глубины карьера при помощи эквивалента вертикального тонно-километра//Горный журнал, 1975, № 11, С. 20-30.

87. Колебания автомобиля. Под ред. Я.М. Певзнера М. Машиностроение, 1979, 208 с.

88. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях, Анализ, предсказание, предотвращение. М. Мир, 1984. 624 с.

89. Коллинз Дж. Фитас Н. Сингал Р.К. Проектирование, строительство и эксплуатация карьерных автомобильных дорог //Международный журнал по открытым горным работам, 1992, № 1, С. 45-54.

90. Коломийцов М.Д. Иванов СЛ. Лыков Ю.В. Кувшинкин С.Ю. Энергетический метод оценки ресурса горных машин. Ученые первого ^ технического ВУЗа России к 225-летию института. Сборник научных трудов СПГГИ, 1998, С. 142-152.

91. Коломийцов М.Д. Маховиков Б.С. Методы определения ресурса горной техники // Зап. СППГИ, 1993, С. 84-93.

92. Колчанов А.Г. О некоторых расчетных параметрах при проектировании дорожных одежд на карьерах //Горный журнал, 1986, № 11, С. 18-20.

93. Копкова Е.Д. Прогнозирование распределения ресурса элементов подъемно-транспортных машин по сопротивлению усталости. // Известия вузов. Горный журнал, 1994, № 4, С.83-87.

94. Коптев В.Ю. Кулешов A.A. Марголин И.И. Для оценки нагруженности шин карьерных автосамосвалов // Автомобильная промышленность, 1991, № 9, С. 12-13.

95. Костенко H.A. Прогнозирование надежности транспортных машин. -М. Машиностроение, 1989, 240 с.

96. Кох П.И. Надежность горных машин при низких температурах. М. Недра, 1972, 194 с.

97. Красников Ю.Д. Солод C.B. Хазанов Х.И. Повышение надежности горных выемочных машин. М. Недра, 1989, 215 с.

98. Кузнецов Е.С. Управление технической эксплуатацией автомобилей. М. Транспорт, 1990, 224 с.

99. Кузьмин В.Р. Ишков A.M. Прогнозирование хладостойкости конструкций и работоспособности техники на Севере. М: Машиностроение, 1996, 303 с.

100. Кулешов A.A. Выбор оптимального типа экскаваторно-автомобильного комплекса для условий конкретного карьера. Методическое руководство. -М. Цветмет информация, 1980,

101. Кулешов A.A. Мощные экскаваторно-автомобильные комплексы карьеров. -М. Недра. 1980, 317 с.

102. Кулешов A.A. Проектирование и эксплуатации карьерного автотранспорта. Справочник. Часть 2. Санкт-Петербург, 1995, 203 с.

103. Кулешов A.A. Теоретические основы высокоэффективной эксплуатации мощных систем карьерного автотранспорта. Дисс. д.т.н. М. 1982.

104. Кулешов A.A. Беликов A.A. Управление техническим состоянием большегрузных автосамосвалов на основе теории надежности // Горный журнал, 2001, №8, С. 60-63.

105. Кулешов A.A. Зырянов И.В. Гусев А.И. Экспериментальные исследования нагрузок в раме и платформе автосамосвала БелАЗ-75191 // Промышленный транспорт, 1988, № 12, С. 12.

106. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. Влияние ровности карьерных дорог на эффективность эксплуатации автосамосвалов особо большой грузоподъемности. // Горный журнал, 1995, № 6, С. 14-16.

107. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. Определение допустимых скоростей движения автосамосвалов БелАЗ-75214 // Колыма.

108. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. Оценка ресурсных показателей базовых узлов карьерных автосамосвалов // Цветная металлургия, 1993, № 11-12.

109. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. Повышение ресурса автосамосвалов особо большой грузоподъемности за счет оптимизациискоростей движения // Международный симпозиум «Горное дело в Арктике». СПб, 1994, С. 48.

110. Кулешов A.A. Зырянов Н.В. Зырянов И.В. Терентьев В.Ф. Математическое моделирование колебаний карьерных автосамосвалов при движении // Колыма, 1994, № 3, С. 28-30.

111. Кулешов A.A. Терентьев В.Ф. Характеристики ударного процесса при загрузке карьерных автосамосвалов. // Горный журнал. Известия вузов, 1982, С. 69-75.

112. Кулешов A.A. Тымовский Л.Г. Экспуатация транспорта ^условиях Севера. М. Недра, 1973.

113. Кухарских П.В. Использование врожденных свойств для прогнозирования ресурса // Технология качества жизни 2000, 43-47.

114. Лозодый Д.А, и др. Эксплуатация землеройных машин в зимнее время. Л. Стройиздат. Лен. отд-е, 1978, 120 с.

115. Лосавио Г.С. Эксплуатация автомобилей при низких температурах. -М. Транспорт, 1973, 120 с.

116. Лукинский B.C. Зайцев E.H. Прогнозирование надежности автомобилей. Л. Политехника, 1991, 224 с.

117. Лукинский B.C. Котиков Ю.Г. Зайцев Е.И. Долговечность шасси автомобиля. Л. Машиностроение, 1984.

118. Лукинский B.C. Эммус A.A. Попов В.Н. Определение рациональных сроков службы автомобиля до списания. // Экономические методы управления на автомобильном транспорте. Сб. научн. тр. - СПб. 1992, С. 39-47.

119. Мариев П.Л. Кулешов A.A. Егоров А.Н. Зырянов И.В. Карьерный автотранспорт. СПб. Наука, 2004, 429 с.

120. Махараткин П.Н. Научное обоснование методов повышения ресурса кузовов карьерных автосамосвалов на основе применения новых конструкционных материалов // Дисертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. СПб, СПГГИ (ТУ), 1999.

121. Махно Д.Е. Шадрин А.И. Надежность экскаваторов и станков шарошечного бурения в условиях Севера. -М. Недра, 1976.

122. Медведев C.B. Влияние климатических условий на ресурс крупногабаритных шин. // Цветная металлургия, 1993, № 3, С. 32-34.

123. Методика нормирования расхода запасных частей к автомобильной технике (руководящий материл). М: Минавтопром СССР, 1988.

124. Методика оценки статической прочности и циклической долговечности нефтепроводов. Уфа: ВНИИСПТ нефть, 1990, 89 с.

125. Михлин В.М. Прогнозирование технического состояния машин. М. Колос, 1976, 288 с.

126. Монсини K.P. Фирма «Катерпиллар» концепция технического обслуживания горных машин. Горный журнал. 1998, № 11-12, С. 66-70.

127. Мурзаханов Г.Х. Прогнозирование индивидуального остаточного ресурса магистральных трубопроводов // Строительство трубопроводов, 1994, №5, С. 31-35.

128. Мурзаханов Г.Х. Кузнецов С.Ф. Математическое моделирование процессов разрушения. М. Моск. энерг. ин-т, 1989, 88 с.

129. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Основное положение. ГОСТ 15469-79 Взамен ГОСТ 16459-70; ВВД 01.01.1980.-М.:Изд-во стандартов, 1984, 23 с.

130. Никешин Б.С. Старостин Е.И. Маслов М.В. О сроках назначения капитальных ремонтов экскаваторов. Уголь, № 3, 1980, С. 35-36.

131. Нифоноев Б.Н. Требования к типажу автомобильных транспортных средств для районов холодного климата. Направления технического процесса транспортных средств. М. 1987, Тр. ИКТП при Госплане СССР, 8.119, С. 171-179.

132. Новиков Е.Е. Смирнов В.К. Введение в теорию динамики горнотранспортных машин. Киев: Наукова думна, 1978, 171 с.

133. Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки. ВНТИ 35-86. -М. 1986, 109 с.

134. Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения. М. Металлургия, 1978, 256 с.

135. Орлов Б.М. Златогольский М.А. О создании строительных и дорожных машин для районов Крайнего Севера. М. Экономика, 1966, С. 73-75.

136. Основные вопросы теории и практики надежности / Под ред. А.Н. Берга и др. М. Советское радио, 1975, 408 с. ^

137. Островский М.С. Радневич Я.М. Тимирязев В.А. Критерии управления техническим состоянием машин // Горные машины и автоматика, 2004, № 6, С. 40-42.

138. Островцев А.Н. Трофимов О.Ф. Красиков B.C. Принципы классификации микропрофиля дорог с учетом повреждающего воздействия их на конструкции автомобиля // Автомобильная промышленность, 1979, № 1, С. 8-10.

139. Организация технической эксплуатации карьерного автомобильного транспорта. ИГД МЧМ СССР. М. Недра, 1973.

140. Панкратов Н.П. Шейнин A.M. Управление использованием ресурса автомобилей в рядовых условиях эксплуатации // Автомобильный транспорт, 1967, № 9, С. 78

141. Пархиловский И.Г. Спектральное плотности распределения неровности микропрофиля дорог и колебания автомобиля // Автомобильная промышленность, 1967, № 10.

142. Певзнер Я.М. Тихонов A.A. Исследование статистических свойств микропрофиля основных типов автомобильных дорог // Автомобильная промышленность, 1964, № 1.

143. Порту У. Современные основания общей теории систем. М. Наука, 1971.

144. Пославский О.Ф. Методы расчета числа запасных частей. М. Знание, 1977,48 с.

145. Потапов М.Г. Исследование технологических схем и параметров оборудования на карьерных горных разработках. Дисс. д.т.н. М. Фонды ИГД им. A.A. Скогинского, 1972.

146. Потапов М.Г. Биденко A.B. Белозеров В.И. Эксплуатация автосамосвалов особо большой грузоподъемности. Обзор: Добыча угля открытым способом. М. ЦНИИЭуголь, 1985.

147. Потапов М.Г. Биденко A.B. Сироткин 3.JL, Штейн В.Д. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта карьерных автосамосвалов. // Горный журнал, 1994, № 2, С.39-41.

148. Правила технической эксплуатации технологического автотранспорта на открытых горных работах. М. Недра, 1978, 79 с.

149. Правила эксплуатации технологического автотранспорта на открытых горных работах. Челябинск - НИОГР, 1988.-65 с.

150. Проников A.C. Надежность машин. М. Машиностроение, 1976, 592 с.

151. Прутчиков O.K. Эксплуатационные требования к плавности хода автомобилей. //Автомобильная промышленность, 1965, № 2, С.30-32.

152. Ракитский A.A. Вернацкий А.К. Обеспечение ресурса рессорных подвесок Минск: Наука и техника, 1988, 166 с.

153. РД 50-690-89. Методические указания. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным. М. 1990, 22 с.

154. Резник Л.Г. Ромалис Г.М. Чарков С.Т. Эффективность использования автомобилей в различных условиях эксплуатации. М. Транспорт, 1989, 133 с.

155. Ротенберг Р.В. Основы надежности системы "водитель автомобиль -дорога - среда" -М. Машиностроение, 1986, 216 с.

156. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. М. Машиностроение, 1972.

157. Самосвалы карьерные. Общие технические условия. ОСТ 37.001.490.90.

158. Свешников A.A. Прикладные методы теории случайных функций. -М. Наука, 1968.

159. Селихов А.Ф. Общая модель рассеяния сопротивления усталости при регулярном нагружении // Ученые записки ЦАГИ. 1984. т. 15, № 2, С.57-71.

160. Селихов А.Ф. Модель рассеяния долговечности элемента конструкции при нерегулярном нагружении // Ученые записки ЦАГИ. 1984. т. 15, № 3, С.107-120.

161. Семенов Г.М. Определение научно-технического уровня технических объектов //Горный журнал, № 9, 1989, С. 18-20.

162. Серенсен С.В. Когаев В.П. Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность / Справочное пособие. М. Машиностроение, 1975, 485 с.

163. Сижко В. Невелев В. Какую технику ждут на Севере. Деловой мир. № 249, 19.12.92.

164. Система виброакустической мониторизации двигателей автосамосвалов САТ-785 // В.И. Дремов, д.т.н. А.Г. Воронцов, к.т.н. В.К. Ямилов, O.A. Ярошенко, И.В. Зырянов, к.т.н. Горный журнал, 1995, №6.

165. Сиротин З.Л. Транспортные средства для Крайнего Севера // Автомобильная промышленность, 1990, № 9, С.8-10.

166. Сиротин З.Л. и др. Эксплуатация автомобилей БелАЗ в северных условиях. -М. Транспорт, 1973, 80 с.

167. Сиротин З.Л. Создание и исследование унифицированных систем большегрузных карьерных автомобилей-самосвалов и разработка научных основ их проектирования. Доклад, представленный на соискание уч. ст. д.т.н. М. 1973.

168. Смирнов В.П. Обоснование и оптимизация параметровчтехнологического автомобильного транспорта рудных карьеров. Автореферат дисс. на соискание уч. ст. д.т.н. Новосибирск, 1990.

169. Смирнов В.П. Торов B.C. Параметры карьерных автодорог для автомобилей особо большой грузоподъемности. // Тр. ИГД МЧМ СССР, 1972, Вып. 34, С. 60-65.

170. СНиП 2.05.07-91. Промышленный транспорт (Госстрой СССР). М. АППЦИТП, 1992, 120 с.

171. Солод В.И. Гетопанов В.Н. Шпильберг H.A. Надежность машин и комплексов. -М. МГИ, 1972, 187 с.

172. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. Под ред. B.C. Королюка. Киев: Наукова Думка, 1978.

173. Сукнев C.B. Повышение надежности горной техники за счет оптимизации конструктивного исполнения деталей и узлов // Наука и образование, 1998, № 4, С. 41-45.

174. Тамперин A.C. Шипков Н.В. Прогнозирование числа ремонта машин. -М. Машиностроение, 1973, 112 с.

175. Теплушкин В.Д. и др. Строительные и дорожные машины для районов холодного климата. Машиностроение, 1978,- 198 с.

176. Технологические карты технического обслуживания автомобилей БелАЗ-7509, Белаз-7519 и их модификаций. Свердловск: ИГД МЧМ СССР, 1989.

177. Технологические карты технического обслуживания автомобилей БелАЗ-75125. Отчет о НИР «ЯкутНИПРОалмаз». Рук. И.В. Зырянов. г. Мирный, 1996, 80 с.

178. Фаробин Я.Е. и др. Влияние температуры окружающей среды. // Автомобильная промышленность, № 14, 1992, С. 8-9.

179. Фельзенштейн B.C. Расчет плавности хода прицепного звена автопоезда // Автомобильная промышленность, 2003, №1, С. 15-17.

180. Цеперфин И.М. Казарез А.Н. Техническое обслуживание и ремонт автосамосвалов БелАЗ. М. Высшая школа, 1982, 304 с.

181. Цимбалин В.Б. и др. Испытание автомобилей. М. Машиностроение, 1978, 199 с.

182. Червоный A.A. Лукьященко В.М. Котин Л.В. Надежность сложных систем. -М. Машиностроение, 1976, 288 с.

183. Чернегов Ю.Л. Бондарев И.В. Редкорубов С.А. Определение экономически целесообразных сроков службы карьерных механических лопат. Горный журнал, № 5, 1974, С. 44-46.

184. Шадрин А.И. Крановский Ю.М. Прогнозирование остаточного ресурса и уроня надежности горного оборудования // Изд. Вузов Горный журнал, 1995, №3-4, С. 80-84.

185. Шевченко А.И. Дмитриченко С.С. Особенности учета неровности пути при оценке нагруженности несущих систем автомобилей и других машин. // Автомобильная промышленность, 1968, № 5, С. 27-28.

186. Шейнин A.M. Методы определения и поддержания надежности автомобилей в эксплуатации. -М. Транспорт, 1968, 97 с.

187. ШендеровА.И. Емельянов, ОдинИ.М. Надежность и производительность комплексов горнотранспортного оборудования. М. Недра, 1976.

188. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М. Высшая школа, 1975.

189. Шешко Е.Е. Горно-транспортные машины и оборудование для открытых работ. М. Издательство МГГУ, 2003, 260 с.

190. Шор Я.Б. Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности. -М. Советское радио, 1968.

191. Штейн В.Д. Состояние и перспективы развития автомобильного транспорта на карьерах цветной металлургии. Цветная металлургия, 1985, №4.

192. Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин. JL: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1988.

193. Эксплуатация и ремонт крупногабаритных шин / Э.С. Скорняков, Э.Н. Кваша, А.А. Хоменя, В.П. Бойков. -М. Химия, 1991.

194. Юдкевич М.А. Развин А.Г. Моделирование на ЭВМ колебаний автомобиля с продольно-упругой подвеской // Автомобильная промышленность, 1975, № 11, С. 11-14.

195. Яковлев В.Л. Научные основы выбора транспорта глубоких карьеров. -Новосибирск: Наука, 1989.

196. Яковлев В.Л. Смирнов В.П. Совершенствование карьерных автосамосвалов для эксплуатации в сложных транспортных системах глубоких карьеров. Горный журнал, 1991, № 7.

197. Яценко Н.Н. Поглощающая и сглаживающая способности шин. М. Машиностроение, 1978, 132 с.

198. Яценко Н.Н. и др. Новая модель сглаживающей способности шин. Расчет колебаний автомобиля. // Автомобильная промышленность, 1992, № 11, С. 18-21.

199. Cat launches worlds biggest mechanical drive truck // Mining Magazine. -1991. 164, № 6. - c. 399-400. - Англ.

200. Electric or mechanical drive? The debate continues / Zuburunov Steven A. // Eng and Mining J. 1990. - 191 № 10. c. 28-29. - Англ.

201. Hutchinson J.W. Micro-mechanics of damage in deformation fracture. Lingoy Technical University of Denmark. 1987. 96 p

202. Kassir M.K. Sih G.C. Mechanic of fracture. Three dimensional crack problems. Leyden: Netherlands Noordhoff Intern pabl. 1975 V. 2. 252 p.

203. Kopnov V.A, Intrinsic Fatigue Curves Applied to Damage Evaluation of Laminate and Fabric Materials // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 1997. 26. pp. 169. 176.

204. Kopnov V.A. Optimal degradation process control be two level policies // Reliability Engineering and System Safety. 1999. 66. pp. 1.11.

205. Part-through crack fatigue life prediction / Ed. J.B. Chang. ASTM STP 687. Philadelphia: ASTM, 1979.

206. Surface Mining/Mcliish M. Bailey J. Tutton O.A. // Minig Annv. Rev. -1991. -№ 5. c. 20-219. -Англ.

207. Tests completed on new trucks at B.C. Coal mine// Mining J. 1990. - 315, № 8094. -c. 324.-Англ.

208. The Re-Emergence of mechanical drive in off highway trucks/Raymond Lary C. // Mining Conv. 88 «Ou the move Adain» Denven. Colo. Sept. 25-28, 1988: Sess Pap. Washington (D.C.), 1988. - c. 255-266. - Англ.

209. Trends is surface mining equipment: bigger better, brighter machines cut costs /Zuburunov Steven A. // Eng and Mining J. 1990. - 191 № 10. c. 22-27, - Англ.

210. Truck technology 91. The merits of mechanical VS. electric drive is a sours of contiming debate II Constr. Equip. 1990. - 82. - № 5. - c. 5-8. - Англ.

Транспортное, горное и строительное машиностроение
05.05.00