Эксплуатация и ремонт горной техники и оборудования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В процессе эксплуатации технологического оборудования надежность, заложенная в нем при конструировании и изготовлении, снижается вследствие возникновения различных неисправностей. Эти неисправности могут возникнуть в результате несвоевременного и некачественного технического обслуживания и ремонта машины, ее перегрузки, а также изнашивания узлов и деталей. Неисправность проявляется в нарушениях посадки, т.е. нарушений заданных зазоров в подвижных и натягов в неподвижных соединениях. В свою очередь, всякое нарушение посадок обусловлено изменениями в размерах и форме деталей. Отсюда можно сделать вывод, что любая рассматриваемая неисправность в машине является следствием изменений, происшедших в рабочих характеристиках деталей: конструктивных размеров, качества их поверхностей, химического состава, структуры, механических свойств материалов и др.

При обнаружении неисправностей детали подвергают ремонту или заменяют новыми, что существенно повышает затраты, связанные с эксплуатацией оборудования.

Эффективное снижение стоимости ремонта механического оборудования и повышение его долговечности могут быть достигнуты восстановлением изношенных деталей. Опыт передовых предприятий показывает, что восстановление изношенных деталей машин при использовании прогрессивной технологии позволяет значительно сократить простои оборудования, увеличить межремонтный срок службы, уменьшить расход запасных деталей и соответственно материала на их изготовление.

Современная ремонтная служба на производственных предприятиях располагает многими способами восстановления деталей, обеспечивающими их высокую долговечность. Сложные и дорогостоящие детали подвергаются неоднократному восстановлению, что позволяет во много раз повысить их срок службы. Для этого требуется высокая организация технического обслуживания и ремонта машин, а также современные технологии ремонтного производства.

Поэтому необходимо создавать современные ремонтно-механические базы на предприятиях, в первую очередь - централизованное восстановление деталей машин и оборудования.

Следует отметить, что до 1935 г. в нашей стране плановый ремонт горной техники не осуществлялся. В 1934 г. в г. Москва состоялась Первая всесоюзная конференция главных механиков шахт, рудников и заводов. На ней был рассмотрен вопрос о проблемах в области обслуживания и ремонта машин. Конференция постановила внедрить систему планово-предупредительных работ (ППР), включающую плановые технические осмотры и ремонты: текущие, средние и капитальные.

Система ППР сыграла огромную роль в укреплении технической дисциплины по обслуживанию и ремонту машин и оборудования.

К 1941 г. эта система была внедрена на большинстве горных и ремонтно-механических заводах. С некоторыми изменениями в планировании и с внедрением технической диагностики система ППР и в настоящее время является одним из основных организационно-технологических процессов, обеспечивающих значительное увеличение ресурса работы горных машин и оборудования.

Целью данного курсового проекта является правильная организация технического обслуживания и ремонтных работ горной техники в условиях производства.

Задачи проекта:

-?закрепление и углубление знаний, полученных в процессе теоретического обучения;

-?получение навыков самостоятельного творческого решения вопросов по эксплуатации и ремонту машин и оборудования в конкретных производственных условиях;

-?обучение самостоятельной работе с литературными источниками, нормативно-технической, машиностроительной и ремонтной документацией;

-?подготовка к практической инженерной деятельности, связанной с организацией ремонтной службы на предприятии, с применением современных методов ремонта, восстановления и повышения срока службы деталей машин и оборудования при минимальных технико-экономических затратах.



1. Характеристика предприятия

(Карьер Восточный ЗАО «Полюс»)

Карьер Восточный входит в состав Олимпиадинского золоторудного месторождения.

Олимпиадинское месторождение расположено в 600 км к северу от г. Красноярска, в Северо-Енисейском районе Красноярского края, в 80 км от г. Северо-Енисейска. Месторождение связано грунтовыми дорогами с речными портами на р. Большой Пит (пос. Брянка, 120 км) и на р. Енисей (г. Енисейск, 230 км). Железнодорожная станция Лесосибирск расположена в 300 км к югу от месторождения. Район месторождения подсоединен к энергосистеме "Красноярскэнерго"; ВЛ-110 кВ Брянка-Северо-Енисейский проходит в 40 км восточнее месторождения.

Месторождение было открыто в 1975 г. и разрабатывается с начала 1980-х годов. До 2002 г. разработку Олимпиадинского месторождения вела а/с ЗДК "Полюс". В октябре 2002 г. ГМК "Норильский никель" приобрела 100% ЗДК "Полюс". В августе 2005 г. совет директоров ГМК "Норильский никель" принял решение о передаче существенной части своих золотодобывающих активов, в том числе и Олимпиадинский ГОК, во вновь создаваемое ОАО "Полюс-Золото".

Рудное поле, в пределах которого расположено Олимпиадинское месторождение, сложено пестрыми по составу терригенно-карбонатными, в том числе углеродсодержащими породами. Месторождение относится к золото-сульфидному геолого-промышленному типу с легкообогатимыми окисленными рудами и упорными первичными рудами. Основное рудное тело, в котором сосредоточено около 90% запасов золотых руд, расположено в восточной части месторождения. Общая протяженность рудного тела на поверхности в северном крыле складки составляет около 600 м, в южном - 600 м, мощность тела в замке складки - 400 м. Руды вкрапленные, прожилково-вкрапленные. На месторождении присутствуют как первичные, так и окисленные руды.

По составу рудной минерализации преобладают пирротин-арсенопиритовые руды с почти постоянной примесью пирита; значительно менее распространены руды сурьмяного и смешанного типа. Золото в первичных рудах тонкодисперсное, связано с сульфидами и наблюдается в виде единичных и кучных?выделений.

Окисленные руды, представляющие собой пестроцветные глинисто-алевритовые рыхлые образования, приурочены к линейным корам выветривания мел-палеогенового возраста, которые развиты по дислоцированным зонам контактов рудоносных терригенных и терригенно-карбонатных толщ. Золото в окисленных рудах свободное, легко извлекаемое.

Суммарные запасы Олимпиадинского месторождения по категории С1+С2 на конец 2004 г. составляли 417 т золота.

Геологическая характеристика

Олимпиадинское золоторудное месторождение принадлежит к золото-сульфидному мышьяксодержащему прожилково-вкрапленному (в терригенных породах) типу. С поверхности на месторождении широко развиты окисленные руды (золотоносные?коры?выветривания).

Олимпиадинское месторождение расположено в северной части Енисейского кряжа в пределах Верхне-Енашиминского рудного района в верхнем течении р. Теи, Енашимо и Чиримбры, в 90 км к юго-западу от Советского золоторудного месторождения. В районе месторождения в геологическом строении принимают участие осадочно-метаморфические породы, относимые к кординской и горбилокской свитам нижней части разреза верхнепротерозойской сухопитской серии; их прорывают протерозойские гранито-гнейсы Тейского и гранитоиды Татарско-Аяхтинского интрузивных комплексов. Непосредственно на площади месторождения развиты метаморфизованные осадочные отложения, относимые к среднекординской подсвите и представленные кварц-слюдистыми, кварц-карбонатно-слюдистыми и кварц-графитистыми сланцами с прослоями кварцитов и мраморизованных известняков, образующими складки, осложненные разрывными нарушениями незначительной?амплитуды.

Все известные в районе золоторудные месторождения и проявления, как и рудные тела самого Олимпиадинского месторождения, приурочены к одному продуктивному горизонту карбонатных и кремнисто-карбонатных пород (мраморизованных известняков). Продуктивный горизонт является маркирующим за счет своей светлой окраски и залегает между перекрывающими черными и темно-серыми кварц-графитистыми сланцами и подстилающими серыми кварц-слюдистыми и слюдисто-кварц-карбонатными сланцами.

Основным структурным элементом района Олимиадинского месторождения являются три сопряженные складки северо-восточного простирания, а также крупные разломы северо-западного и северо-восточного простираний. Непосредственно в районе месторождения отложения горбилокской свиты контактируют с породами кординской свиты по разлому северо-западного простирания, который по геофизическим данным полагается региональным.

Главной рудоконтролирующей структурой является средняя из трех складок - Медвежинская антиклиналь. Месторождение локализовано в северном крыле опрокинутой антиклинали сложного строения, которая смята в серию лежачих складок высоких порядков, нередко с почти горизонтальным положением осевых поверхностей. Рудные тела Олимпиадинского месторождения располагаются в северном крыле и в замке антиклинали. В северном крыле структуры расположено три сравнительно небольших рудных тела (№№ 1-3), приуроченных к замкам и крыльям осложняющих антиклиналь складок. Основное рудное тело № 4, содержащее более 90% запасов Олимпиадинского месторождения, располагается в замке и призамковой части Медвежинской?антиклинали.

Таким образом, в районе Олимпиадинского месторождения ведущими факторами контроля оруденения являются стратиграфо-литологический и структурный?(складчатость).

Рудоносная толща выделяется наличием Аu, W-Sb-содержащих минеральных ассоциаций, минералого-геохимических ореолов Au, As, W, Sb, рассеянной вкрапленности пирита, пирротина и слабозолотоносного короткопризматического арсенопирита, интенсивной карбонатизацией, окварцеванием, серицитизацией. Отмечаются реликты высокотемпературных скарновых и грейзеновых дорудных изменений. Рудные тела фиксируются аномалиями кажущегося сопротивления, аномалиями естественного электрического?и?магнитного?полей.

В целом границы рудных тел нечеткие. Главное рудное тело № 4 с поверхности и до средней глубины 120-140 м сложено окисленными рудами коры выветривания, которые то постепенно, то резко переходят в коренные образования. В пределах разведанной части (по промышленному контуру) рудное тело имеет трубообразную форму с диаметром около 250 м. Оно круто по углом 60-70^о погружается в восточном направлении. Границы промышленного рудного тела и геологического не совпадают, но довольно близки. В целом же промышленное рудное тело располагается внутри геологического.

Первичные руды Олимпиадинского месторождения представлены массивными и сланцеватыми породами слюдисто-кварц-карбонатного состава с повышенными, до 1%, содержаниями углеродистого вещества, в разной степени гидротермально измененными (хлоритизация, мусковитизация, окварцевание) и содержащими сульфиды: пирротин, арсенопирит, антимонит и пирит. По содержанию сульфидов выделяется два основных типа первичных руд: главный - пирротин-арсенопиритовый с примесью антимонита и пирита, и второстепенный - существенно антимонитовый с подчиненным содержанием других минералов. Общее содержание сульфидов в рудах колеблется от 2 до 12%,?составляя?в?среднем?4-6%.

Золото, содержание которого в руде достигает 6-8 г/т, тонкодисперсное. В пределах рудных горизонтов рудные минералы устойчиво золотоносны. Высокое содержание золота установлено для широко развитого в рудах тонкоигольчатого арсенопирита: от первых десятков до 1500-1800 г/т, при среднем 100-200 г/т. Содержание золотоносного арсенопирита в рудах варьируется в пределах 0,1-1,0%, при среднем содержании первые десятые доли процента. Именно тонкоигольчатый арсенопирит является причиной упорности руд Олимпиадинского месторождения при их переработке, цианировании.

Содержания золота в пирротинах и пиритах низкие, как правило, не более 30 г/т при наиболее распространенных значениях менее 10 г/т. Также низкие содержания?золота?в?антимоните.

По предрудным метасоматитам нижний предел абсолютного возраста золото-сульфидного оруденения составляет 794 млн. лет. Верхний - по возрасту?сурьмяной?минерализации?-?609?млн.лет.

В пределах месторождения и в районе широко развиты линейные коры выветривания, представленные рыхлыми или слабо сцементированными алеврито-глинистыми и алеврито-песчанистыми образованиями предположительно мезо-кайнозойского возраста, развивающимися по первичным рудам и породам. Наиболее высококачественные золотые руды Олимпиадинского месторождения связаны с корами выветривания. Руды коры выветривания, развитые по первичным рудам, представляют собой алевритовые и алеврито-глинистые образования, содержащие включения сильно выветрелых пород, размером 2-5 см в поперечнике и в количестве от 2 до 5-6%, редко до 30-40%. Глинистый материал в среднем составляет 3-10% объема. Тяжелая фракция кор представлена гидроокислами железа и марганца, антимонитом, золотом, шеелитом и киноварью. Присутствуют также вторичные минералы - церусит,англезитибиндгеймит.

Золото в окисленных рудах представлено пылевидными и тонкодисперсными частицами размером не менее 0,05 мм, которое находится как в свободном, так и связанном состоянии, в сростках с гидроокислами железа и марганца, оксидами сурьмы, а также в слюдистых минералах и кварце.

Встречается более крупное золото (до 1,5 мм) в количестве 4-6%, представленное двумя разновидностями. Одна разновидность - массивное комковидное золото 920-970 пробы, содержащее примесь ртути до 3-6%. Другая разновидность - тонкое губчатое золото, образующее субграфические сростки с окислами сурьмы.



2. Выбор режима работы предприятия и необходимого количества оборудования

Принимаем 6-дневный рабочий режим работы предприятия с прерывным технологическим процессом производства:

продолжительность смены Т_см = 8 ч;

число смен в сутки n_см = 3;

число рабочих дней в году n_раб = 260;

число выходных дней в году n_в = 52;

число дней простоя по климатическим причинам n_кл = 35;

число праздничных дней в году n_п = 18.

Выбираем экскаваторно-транспортно-отвальный (ЭТО) горный комплекс. Подсчитываем необходимое количество техники (табл. 1).

Таблица 1 - Инвентарный парк карьерного оборудования

Тип оборудования	Парк
Вскрышные работы
станок СБШ-250МНА-32	13
экскаватор ЭШ-10/70	4
бульдозер ДЭТ-320Б1Р2	2
Добычные работы
станок СБШ-250МНА-32	7
экскаватор ЭКГ-5А	2
автосамосвал БелАЗ-7547	4



3. Определение количества и видов технических обслуживаний и ремонтов

В целях предупреждения прогрессивного нарастания износа, исключения поломок и преждевременного выхода из строя деталей и узлов основного технологического оборудования (ОТО), а также для поддержания его в постоянной эксплуатационной готовности и обеспечения его производительной и безопасной работы проводится система планово-предупредительного ремонта (ППР). Она состоит из циклически повторяющихся организационных и технических мероприятий, предусматривающих выполнение планированных во времени профилактических работ по осмотру, уходу и устранению неисправностей, а также ремонтов, восстанавливающих работоспособность действующего технологического оборудования.

Система ППР предусматривает:

1) обязательное выполнение правил технической эксплуатации (ПТЭ) основного технологического оборудования и норм его технического обслуживания;

2) своевременное и качественное проведение плановых ремонтов оборудования.

Система ППР обеспечивает:

1) восстановление заданных технических характеристик оборудования;

2) увеличение продолжительности межремонтных периодов работы оборудования;

3)?снижение продолжительности и стоимости ремонта, а также повышение качества выполняемых ремонтных работ;

4) стабильность протекания технологических процессов.

Различают следующие виды планово-предупредительного ремонта (ППР):

1)?межремонтное техническое обслуживание: ежедневные и периодические ремонтные осмотры;

2)?плановые ремонты, которые состоят из текущих ремонтов (Т1, Т2, Т3,…) и капитальных ремонтов (К).

Техническое обслуживание оборудования представляет собой комплекс мероприятий, направленных на предупреждение преждевременного износа оборудования путем точного выполнения правил ПТЭ, а также своевременного устранения мелких неисправностей.

Техническое обслуживание включает:

1) ежесменное техническое обслуживание;

2) периодические технические осмотры, выполняемые после наработки оборудованием определенного количества часов.

Текущий ремонт - это ремонт, при котором производится замена небольшого количества изношенных деталей и регулирование механизмов для обеспечения нормальной эксплуатации до очередного планового ремонта.

Капитальный ремонт оборудования предназначен для полного восстановления работоспособности механизмов на период ремонтного цикла (период между двумя капитальными ремонтами). При капитальном ремонте производится полная разборка узлов с целью восстановления базовых деталей и замены или восстановления всех деталей, вышедших из пределов точности, предусмотренных чертежами, а также производится сборка, наладка и испытание под нагрузкой. Капитальный ремонт рекомендуется производить методом агрегатно-узлового ремонта, при котором на оборудование взамен изношенных устанавливают новые или заранее отремонтированные узлы. Капитальный ремонт может производиться также индивидуальным методом, при котором все снятые и отремонтированные детали и узлы устанавливаются на эту же машину.

Количество и виды технических обслуживаний и ремонтов являются исходной информацией для составления годового и месячного графиков ремонтных работ по каждой единице принятого к эксплуатации оборудования.

В данном курсовом проекте количество и виды технических обслуживаний и ремонтов определяются аналитическим методом. Ниже представлены расчеты для каждого типа рабочего оборудования карьера на календарный год в зависимости от планируемой годовой выработки.

Таблица 2 - Ремонтные нормативы основного технологического оборудования

№ п/п	Оборудование	Мас-са, т	Кол-во	Ремонт	Трудоемкость, чел.-ч
				Вид	Пе-рио-дич-ность, ч	Про-дол-жи-тель-ность, ч	Число в цикле	Одного ремонта	Средне-годовая
Вскрышные работы
1	станок СБШ-250МНА-32	77	13	ТО Т1 Т2 К	50 250 1000 7500	4 16 96 530	192 36 11 1	8 75 480 2000	768 1350 2640 1000
2	экскаватор ЭШ-10/70	688	4	ТО Т1 Т2 К	530 2650 15900 19875	24 72 300 600	48 10 1 1	110 897 4370 9821	1060 1794 874 1964
3	бульдозер ДЭТ-320Б1Р2	41,7	2	ТО Т1 Т2 К	100 500 1000 3750	8 48 72 380	48 6 5 1	20 120 240 1750	960 720 1200 1750
Добычные работы
4	станок СБШ-250МНА-32	77	7	ТО Т1 Т2 К	50 250 1000 7500	4 16 96 530	192 36 11 1	8 75 480 2000	768 1350 2640 1000
5	экскаватор ЭКГ-5А	196	2	ТО Т1 Т2 К	530 1590 8480 15900	24 96 360 600	32 13 2 1	106 407 1078 4642	845 1322 539 1161

Буровой станок СБШ-250МНА-32

1. Количество капитальных ремонтов определяем по формуле:

N_к = = = 0,4 (принимаем N_к = 0), (1)

где Н_г - планируемая выработка на год,

Н_г = Т_г · - Т_р = 6240 · 0,85 - 2438 = 2866 ч, (2)

где?Т_г - номинальный фонд времени работы оборудования, ч (табл. 3);

- планируемый коэффициент использования машины в смену ( = = 0,8-0,9);

Т_р - количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году,

Т_р = = (3)

= = 2438 ч,

где Т_то, Т₁, Т₂, Т_к - продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов, ч (табл. 2);

, , , - число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов (табл. 2);

К - ремонтный цикл машины, ч;

Н_к - выработка машины от предыдущего капитального ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_к = 0).

Таблица 3 - Номинальный фонд времени работы оборудования

Характеристика производства	Nр, дней	nсм, ед	Номинальный фонд времени работы оборудования, ч
			Тсм	Тсут	Тмес	Тг
С прерывным технологическим процессом	253	2	8,2	16,4	346	4152
С прерывным технологическим процессом	260	2	8	16	346	4152
С прерывным технологическим процессом	260	3	8	24	520	6240
С прерывным технологическим процессом	305	2	6	12	305	3660
С прерывным технологическим процессом	305	2	7	14	346	4152
С прерывным технологическим процессом	305	3	6	18	458	5496
С прерывным технологическим процессом	305	3	7	21	520	6240
С непрерывным технологическим процессом	340	3	8	24	680	8160
С непрерывным технологическим процессом	365	3	8	24	730	8760



2. Количество вторых текущих ремонтов находим по формуле:

N_т2 = - N_к = - 0 = 2,9 (принимаем N_т2 = 3), (4)

где Н_т2 - выработка машины от предыдущего второго текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т2 = 0);

Т₂ - периодичность вторых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

3. Количество первых текущих ремонтов рассчитываем по формуле:

N_т1 = - N_к - N_т2 = - 0 - 3 = 8,5 (принимаем N_т1 = 9), (5)

где Н_т1 - выработка машины от предыдущего первого текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т1 = 0);

Т₁ - периодичность первых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

4. Количество технических осмотров вычисляем по формуле:

N_то = - N_к - N_т2 - N_т1 = - 0 - 3 - 9 = (6)

= 45,3 (принимаем N_то = 45),

где Н_то - выработка машины от предыдущего технического обслуживания, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_то = 0);

Т₁ - периодичность технических осмотров, ч (табл. 2).

Экскаватор ЭШ-10/70

1. Количество капитальных ремонтов определяем по формуле:

N_к = = = 0,2 (принимаем N_к = 0),(7)

где Н_г - планируемая выработка на год,

Н_г = Т_г · - Т_р = 6240 · 0,85 - 870 = 4434 ч,(8)

где?Т_г - номинальный фонд времени работы оборудования, ч (табл. 3);

- планируемый коэффициент использования машины в смену ( = = 0,8-0,9);

Т_р - количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году,

Т_р = = (9)

= = 870 ч,

где Т_то, Т₁, Т₂, Т_к - продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов, ч (табл. 2);

, , , - число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов (табл. 2);

К - ремонтный цикл машины, ч;

Н_к - выработка машины от предыдущего капитального ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_к = 0).



2. Количество вторых текущих ремонтов находим по формуле:

N_т2 = - N_к = - 0 = 0,3 (принимаем N_т2 = 0),(10)

где Н_т2 - выработка машины от предыдущего второго текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т2 = 0);

Т₂ - периодичность вторых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

3. Количество первых текущих ремонтов рассчитываем по формуле:

N_т1 = - N_к - N_т2 = - 0 - 0 = 1,7 (принимаем N_т1 = 2),(11)

где Н_т1 - выработка машины от предыдущего первого текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т1 = 0);

Т₁ - периодичность первых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

4. Количество технических осмотров вычисляем по формуле:

N_то = - N_к - N_т2 - N_т1 = - 0 - 0 - 2 = (12)

= 6,4 (принимаем N_то = 6),

где Н_то - выработка машины от предыдущего технического обслуживания, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_то = 0);

Т₁ - периодичность технических осмотров, ч (табл. 2).

Бульдозер ДЭТ-320Б1Р2

1. Количество капитальных ремонтов определяем по формуле:

N_к = = = 0,8 (принимаем N_к = 1),(13)

где Н_г - планируемая выработка на год,

Н_г = Т_г · - Т_р = 6240 · 0,85 - 2350 = 2954 ч,(14)

где?Т_г - номинальный фонд времени работы оборудования, ч (табл. 3);

- планируемый коэффициент использования машины в смену ( = = 0,8-0,9);

Т_р - количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году,

Т_р = = (15)

= = 2350 ч,

где Т_то, Т₁, Т₂, Т_к - продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов, ч (табл. 2);

, , , - число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов (табл. 2);

К - ремонтный цикл машины, ч;

Н_к - выработка машины от предыдущего капитального ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_к = 0).

2. Количество вторых текущих ремонтов находим по формуле:

N_т2 = - N_к = - 1 = 2,(16)

где Н_т2 - выработка машины от предыдущего второго текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т2 = 0);

Т₂ - периодичность вторых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

3. Количество первых текущих ремонтов рассчитываем по формуле:

N_т1 = - N_к - N_т2 = - 1 - 2 = 2,9 (принимаем N_т1 = 3),(17)

где Н_т1 - выработка машины от предыдущего первого текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т1 = 0);

Т₁ - периодичность первых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

4. Количество технических осмотров вычисляем по формуле:

N_то = - N_к - N_т2 - N_т1 = - 1 - 2 - 3 = (18)

= 23,5 (принимаем N_то = 24),

где Н_то - выработка машины от предыдущего технического обслуживания, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_то = 0);

Т₁ - периодичность технических осмотров, ч (табл. 2).

Экскаватор ЭКГ-5А

1. Количество капитальных ремонтов определяем по формуле:

N_к = = = 0,3 (принимаем N_к = 0),(19)

где Н_г - планируемая выработка на год,

Н_г = Т_г · - Т_р = 6240 · 0,85 - 1309 = 3995 ч,(20)

где?Т_г - номинальный фонд времени работы оборудования, ч (табл. 3);

- планируемый коэффициент использования машины в смену ( = = 0,8-0,9);

Т_р - количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году,

Т_р = = (21)

= = 1309 ч,

где Т_то, Т₁, Т₂, Т_к - продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов, ч (табл. 2);

, , , - число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего, капитального ремонтов (табл. 2);

К - ремонтный цикл машины, ч;

Н_к - выработка машины от предыдущего капитального ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_к = 0).

2. Количество вторых текущих ремонтов находим по формуле:

N_т2 = - N_к = - 0 = 0,5 (принимаем N_т2 = 1),(22)

где Н_т2 - выработка машины от предыдущего второго текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т2 = 0);

Т₂ - периодичность вторых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

3. Количество первых текущих ремонтов рассчитываем по формуле:

N_т1 = - N_к - N_т2 = - 0 - 1 = 1,5 (принимаем N_т1 = 2),(23)

где Н_т1 - выработка машины от предыдущего первого текущего ремонта, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_т1 = 0);

Т₁ - периодичность первых текущих ремонтов, ч (табл. 2).

4. Количество технических осмотров вычисляем по формуле:

N_то = - N_к - N_т2 - N_т1 = - 0 - 1 - 2 = (24)

= 4,5 (принимаем N_то = 5),

где Н_то - выработка машины от предыдущего технического обслуживания, ч (т.к. оборудование вводится в эксплуатацию в начале планируемого года, то принимаем Н_то = 0);

Т₁ - периодичность технических осмотров, ч (табл. 2).

Таблица 4 - Количество ремонтов оборудования

Оборудование	ТО	Т1	Т2	К
станок СБШ-250МНА-32	45	9	3	0
экскаватор ЭШ-10/70	6	2	0	0
бульдозер ДЭТ-320Б1Р2	24	3	2	1
ЭКГ-5А	5	2	1	0

4. Организация ремонтных работ

карьер золотодобывающий оборудование ремонт

Развитие горного производства связано с созданием и внедрением различных систем организации ремонта оборудования.

Система организации последовательных ремонтов основана на осмотрах оборудования, которые проводятся не в строго установленные сроки. По их результатам определяют состояние оборудования и назначают сроки и виды ремонтов, определяют количество запасных деталей.

Система организации периодических ремонтов основана на том, что время работы оборудования между очередными осмотрами и ремонтами определяются заранее с учётом режимов работы и сложности конструкции. Замену деталей и сборочных единиц не планируют, а производят в соответствии с фактической необходимостью, установленной при проведении плановых осмотров и ремонтов.

Система организации стандартных ремонтов основана на обязательном периодическом обновлении оборудования путём единовременной смены части деталей и сборочных единиц.

В горной промышленности получила широкое применение система организации планово-предупредительных ремонтов, включающая элементы послеосмотровой, периодической и стандартных систем ремонта.

Система ППР - комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих организацию и порядок проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования с целью его содержания в работоспособном состоянии.

Положение о ППР оборудования устанавливает: виды и регламенты технического обслуживания и плановых ремонтов; организацию их проведения; основные нормативно-технические документы; ремонтные нормативы; организацию ГСМ; учёт и движение оборудования; контроль за соблюдением действующих правил и норм по техническому обслуживанию; ремонту и эксплуатации оборудования.

Система ППР оборудования в общем случае состоит из следующих мероприятий:

1) межремонтного технического обслуживания - ежесменного, ежесуточного, месячного, сезонного;

2) плановых ремонтов - текущего, капитального, полугодового и годового.

В соответствии с определённым количеством и видами технических обслуживаний и ремонтов составляем годовой и месячный графики ППР, которые представлены в графической части. В графиках указаны рассчитанное количество и виды технических обслуживаний и ремонтов и их продолжительность в часах. Так как применяется большое количество однотипного оборудования (СБШ-320МНА-32), в графике ремонтов указана только часть этого оборудования.



5. Расчет численности ремонтного персонала

Расчет численности ремонтного персонала будем вести методом нормативной трудоемкости, т.к. он является наиболее точным.

Годовые суммарные трудозатраты определяем по формуле:

(25)

= 154922 чел.-ч,

где , , , - нормативная среднегодовая трудоемкость технических осмотров отдельных видов оборудования, чел.-ч (табл. 2);

, , , - нормативная среднегодовая трудоемкость первых текущих ремонтов отдельных видов оборудования, чел.-ч (табл. 2);

, , , - нормативная среднегодовая трудоемкость вторых текущих ремонтов отдельных видов оборудования, чел.-ч (табл. 2);

, , , - нормативная среднегодовая трудоемкость капитальных ремонтов отдельных видов оборудования, чел.-ч (табл. 2);

N¹, N², N³, N⁴ - число единиц отдельных видов оборудования, принятых к эксплуатации.

Плановую численность производственных рабочих, необходимых для выполнения годового объема ремонтных работ, определяем по формуле:

М = = = 95,8 = 96 чел,(26)

где б - коэффициент, учитывающий выполнение внеплановых работ (б = = 1,4-1,7);

D_р - номинальный годовой фонд времени одного рабочего,

D_р = (365 - В - П - О) · К_п = (365 - 52 - 18 - 21) · 0,97 = 266 дней = (27)

= 2128 ч,

где В - количество выходных дней в планируемом году;

П - количество праздничных дней;

О - средняя продолжительность отпуска производственного рабочего;

К_п - коэффициент, учитывающий потери времени рабочего по уважительным причинам (К_п = 0,95-0,98);

К_п.в. - коэффициент выполнения норм выработки рабочими (К_п.в. = 1,1-1,15).

Ориентировочный штат ремонтных рабочих составит:

слесари и электрослесари57

токари-станочники19

кузнецы, прессовщики, бурозаправщики10

электрогазосварщики5

прочие (разметчики, контролеры и т.д.)5

Численность вспомогательных и подсобных рабочих (транспортного отдела, инструментального, ОТК, заточники, кладовщики и т.д.) принимаем равной:

М_в = (0,10-0,12) · М = 0,11 · 96 = 10,6 = 11 чел.(28)

Численность инженерно-технических работников принимаем равной:

М_и = (0,07-0,09) · (М + М_в) = 0,08 · (96 + 11) = 8,6 = 9 чел.(29)

Определяем численность счетно-нормировочного состава:

М_с = (0,04-0,05) · (М + М_в + М_и) = 0,04 · (96 + 11 + 9) = 4,6 = 5 чел.(30)

Численность младшего обслуживающего персонала (уборщицы помещений, дворники, гардеробщики, телефонистки и др.) определяем по выражению:

М_м = (0,02-0,03) · (М + М_в + М_и + М_с) = 0,02 · (96 + 11 + 9 + 5) = (31)

= 2,4 = 3 чел.

Таблица 5 - Работающий персонал

№ п/п	Категория	Численность
1	Ремонтные рабочие	96
2	Вспомогательные и подсобные рабочие	11
3	Инженерно-технические работники	9
4	Счетно-нормировочный состав	5
5	Младший обслуживающий персонал	3
Всего	124



6. Расчет станочного оборудования

Определяем количество станков:

N_ст = = = 29,8 (принимаем 30 станков),(32)

где д - коэффициент станочных работ (д = 0,3-0,35);

m - число смен работы станков в сутки (m = 2);

D - годовой фонд рабочего времени одного станка (D = 2040 ч.);

К_и - коэффициент использования станков в течение смены (К_и = 0,6-0,65).

Производим распределение станков по их типам:

токарно-винторезные9

сверлильные5

фрезерные4

строгальные2

зуборезные4

заточные3

электрогазосварочные посты2

прочие1

Таблица 6 - Станочное оборудование

№ п/п	Тип станка	Марка станка	Количество	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
1	Токарно-винторезный	1Д63А	3	5110х1690х1275	4000
		1К62	6	2812х1166х1324	2140
2	Сверлильный	2А135	5	1240х810х2500	1300
3	Фрезерный	6Н13	4	2570х2252х2430	4300
4	Строгальный	7417	2	1880х1410х2150	2000
5	Зуборезный	5С23П	4	1845х1160х1600	2900
6	Заточный	ВЗ-302	3	1930х750х1100	790
7	Электрогазосварочный пост	-	2	1500х1000х750	1300
8	Прочие (шлифовальный)	345А	1	4500х1425х1765	5500



7. Проектирование ремонтной базы

7.1 Расчет производственных площадей

Расчет производственных площадей в зависимости от типа ремонтного предприятия, объема ремонтных работ проводят следующими способами: по рассчитанному станочному оборудованию, по количеству производственных рабочих и по площади пола, занятой оборудованием.

Определяем производственные площади механического цеха по рассчитанному станочному оборудованию:

F₁ = = (6 + 5 + 2 + 4 + 3 + 2) · 15 + (3 + 4 + 1) 45 = (33)

= 690 м²,

где F - площадь производственных помещений, м²;

- количество станков определенной группы;

f_о - удельная площадь, приходящаяся на единицу оборудования, м² (табл. 7).

Таблица 7 - Удельная площадь, приходящаяся на единицу оборудования

Группа станков	Габаритные размеры станка, мм	fо, м2
	ширина	длина
Мелкие	до 600	до 1200	10-12
Средние	до 2000	до 4000	15-25
Крупные	до 4000	до 8000	30-45
Особо крупные	до 6000	до 15000	50-150

Площадь остальных производственных цехов и отделений принимаем по таблице 8.

Таблица 8 - Площади производственных цехов и отделений

№ п/п	Цех или отделение	F, м2
1	Участок наружной мойки	30-35
2	Участок разборки оборудования	20-30
3	Контрольно-сортировочный склад деталей	25-30
4	Отделение мойки деталей	20-25
5	Отделение сортировки	15-17
6	Отделение комплектовки	25-30
7	Испытательное отделение	25-30
8	Отделение ремонта электрооборудования	15-20
9	Отделение ремонта корпусных деталей и рам	20-25
10	Штамповочное отделение	15-20
11	Цех сборки машин и агрегатов	20-25
12	Малярное отделение	40-50
13	Кузнечно-прессовое отделение	24-26
14	Термическое отделение	24-26
15	Электрогазосварочное отделение	25-30
16	Гальваническое отделение	20-25
17	Компрессорная станция	25-30
18	Трансформаторная подстанция	25-30
19	Газотермическое отделение	30-35

Получаем:

F₂ = = 33 + 25 + 28 + 23 + 16 + 28 + 28 + 18 + 23 + 18 + 23 + 45 + 25 + 25 + 28 + 23 + 28 + 28 + 33 = 498 м²,

(34)

где F_ц - площадь производственных цехов и отделений.

Определяем общую производственную площадь:

F = F₁ + F₂ = 690 + 498 = 1188 м².(35)

Находим площадь вспомогательных помещений (инструментальное и заточное отделения, кладовые инструмента и запасных частей, складские помещения и т.д.):

F_в = (0,2-0,25) · F = 0,23 · 1188 = 273 м².(36)

Находим площадь административных помещений:

F_а = 0,06 · F = 0,06 · 1188 = 71 м².(37)

Находим площадь бытовых помещений:

F_б = 0,15 · F = 0,15 · 1188 = 178 м².(38)

Теперь определяем общую площадь ремонтной базы:

F_общ = F + F_в + F_а + F_б = 1188 + 273 + 71 + 178 = 1710 м².(39)

7.2 Выбор схемы ремонтной базы

Схемы, конструкции и размеры производственных машиностроительных зданий унифицированы и регламентируются нормами Госстроя СН-118-68. Эти нормы применяют и для проектирования ремонтных предприятий.

Унифицированные здания предусматривают блочное размещение цехов и отделений предприятия, как правило, в одном многопролетном здании. Такое размещение цехов и отделений значительно снижает стоимость строительства и эксплуатации зданий, улучшает условия маневрирования при перепланировке производства.

Здания в плане должны быть близкими к квадрату или короткому прямоугольнику. В этом случае при одной и той же площади периметр здания является минимальным.

Схему производственного потока ремонта принимаем прямоточную: без встречных и перекрестных грузопотоков.

Все цехи и отделения ремонтного предприятия делим на зоны:

1.?Зона разборки. В нее войдут участки разборки и мойки оборудования, отделение сортировки, контрольно-сортировочный склад деталей. Ее площадь составит 125 м².

2.?Зона сборки. В нее войдут отделения: комплектовки, испытательное, малярное; цех сборки машин и агрегатов. Ее площадь составит 124 м².

3.?Зона холодной обработки. В нее войдут отделения ремонта электрооборудования и корпусных деталей, механический цех. Ее площадь составит 731 м².

4.?Зона горячей обработки. В нее войдут термическое, гальваническое, штамповочное, кузнечно-прессовое отделения. Ее площадь составит 91 м².

5.?Зона сварки. В нее войдут электрогазосварочное и газотермическое отделения. Ее площадь составит 61 м².

6.?Зона вспомогательных цехов и служб. В нее войдут инструментальное и заточное отделения, склады, трансформаторная подстанция и компрессорная станция. Ее площадь составит 329 м².

7.?Зона движения грузопотоков. Ее площадь составит 18 м².

8.?Зона административных помещений. Ее площадь составит 71 м².

9.?Зона бытовых помещений. Ее площадь составит 178 м².

Так как будет производиться ремонт оборудования большой массы, то зоны разборки и сборки объединим в одну.

Также принимаем прямолинейную зону движения грузопотоков.



7.3 Определение параметров пролета здания ремонтной базы

Определяем высоту до подкрановых путей:

Н₁ = А + В + D = 2,5 + 4 + 2,15 = 8,65 м,(40)

где А - максимальная высота станка, м;

В - зазор между станками и краном, м (В ? 4 м);

D - габаритная высота кабины крана, м (D = 2,15 м).

Высоту пролета определяем по формуле:

Н = Н₁ + h = 8,65 + 2 = 10,65 м,(41)

где h - расстояние от рельсовых путей до нижней части фермы, м (h ? 2 м).

Находим строительную высоту:

Н_с = Н + б = 10,65 + 2 = 12,65 м,(42)

где б - высота фермы, м (б = 2 м).

Вычисляем длину пролета:

S = t · n = 6 · 8 = 48 м,(43)

где t - шаг колонн, м (t = 6 м);

n - число шагов колонн.

В итоге принимаем одноэтажное здание, оборудованное мостовыми кранами, с длиной 66 м и шириной 36 м и имеющее следующие параметры:

ширина пролета L = 18 м;

высота пролета Н = 10,8 м;

высота до подкрановых путей Н₁ = 9,65 м;

шаг наружных (внутренних) колонн t = 6 (12) м.

Административно-бытовые помещения разместим в двухэтажном здании с сеткой колонн 18х6, которое в виде пристройки будет находиться с торца блока производственных цехов.



8. Управление механической службой

Рисунок 1 - Структура управления механической службы карьера

Типовая структура механической службы представлена на рисунке 1. Во главе механической службы стоит главный механик, который отвечает за безотказную работу, своевременное техническое обслуживание и ремонт всего оборудования карьера. Подчиняется главный механик непосредственно главному инженеру.

За бесперебойное снабжение электроэнергией отвечает главный энергетик.

В подчинении главного механика находится главный механик карьера, главный механик автотранспортного цеха, начальник центральных ремонтных мастерских (ЦРММ), главный механик участка механизации; в подчинении главного энергетика - главный энергетик карьера. Они организуют, направляют и контролируют работу подчиненного им персонала.

С целью повышения гибкости и оперативности работы механической службы каждый участок (парк) эксплуатируемого оборудования - буровой, экскаваторный, бульдозерный, автотранспортный и участок механизации имеет свою ремонтную бригаду, которая возглавляется своим старшим механиком. Старший механик экскаваторного парка является заместителем главного механика карьера.

Функции персонала механической службы предприятия определены должностными инструкциями.



9. Технология ремонта деталей машин и оборудования

Детали машин, получившие естественный износ, восстанавливают одним из следующих способов: ручной электродуговой наплавкой, автоматической наплавкой под слоем флюса, вибродуговой наплавкой, механизированной наплавкой в среде углекислого газа и водяного пара, газопламенной и плазменной наплавками, электрошлаковой наплавкой композиционными материалами, механической обработкой под ремонтный размер и дополнительных ремонтных деталей, металлизацией напылением и электролизом, химической обработкой, склеиванием, электрофизической обработкой, литьем.

При выборе способа восстановления учитывают конструктивно-технологические особенности деталей (форму, размеры, материал, термообработку и т.д.), условия их работы, величину износа, а также долговечность, обеспечиваемую способами восстановления, стоимость.

Для оценки выбранного способа рассматривают технологический, экономический и технико-экономический критерии.

Технологический критерий характеризует возможность применения одного или нескольких технологических способов восстановления, позволяет определить перечень деталей, подлежащих восстановлению одним или несколькими способами. Этот критерий является предварительным и не дает количественной оценки способам восстановления. Возможные способы восстановления для ремонтируемой детали представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Возможные способы восстановления деталей

Наименование деталей	Характер неисправностей	Возможные способы восстановления
Детали с наружными рабочими поверхностями цилиндрической формы: валы, цапфы, ролики, бандажи и др.	Износ по диаметру, искажение геометрической формы, риски, царапины, задиры, выработка	Дополнительные ремонтные детали, наплавка, металлизация, электролиз, пластическое деформирование, ЭИЛ, плазменная обработка
Детали с внутренними рабочими поверхностями цилиндрической формы: цилиндры, втулки, тормозные барабаны, гнезда для установки подшипников качения	Износы, риски, задиры, царапины, искажение геометрической формы	Дополнительные детали, пластическое деформирование, ЭИЛ, электролиз, наплавка
Корпусные детали	Трещины, пробоины, отколы, облом шпилек, повреждение резьбы	Сварка, пайка, металлизация, ЭИЛ, склеивание, чеканка
Детали сложной конфигурации: зубья, шлицы и др.	Износы по сопрягаемым поверхностям	Наплавка, шлифовка, дополнительные детали, электролиз, ЭИЛ
Несущие конструкции: балки, рамы	Трещины, прогибы, перекосы	Переклепка, сварка, пластическое деформирование
Упругие элементы: рессоры, пружины, торсионы	Потеря упругости, излом	Отжиг, слесарно-механическая обработка, клепка
Режущие элементы: зубья, отвалы, резцы	Затупление, износ, выбоины, смятие	Заточка, наплавка твердыми сплавами, электрошлаковая наплавка
Неконструктивные элементы: декоративные и антикоррозийные покрытия	Риски, царапины и др.	Нанесение новых покрытий клепкой, газотермическими методами

Экономический критерий оценивается суммарными затратами на восстановление детали, руб:

С = С_п + С_в + С_м,(44)

где С - себестоимость восстановления деталей, руб;

С_п - стоимость покрытий, руб;

С_в - стоимость нанесения покрытий, руб;

С_м - стоимость последующей механической обработки под номинальный размер, руб.

Технико-экономический критерий дает окончательное решение при выборе способа восстановления и связывает его себестоимость с коэффициентом долговечности:

С ? К_д · С_н,(45)

где С_н - стоимость новой детали, руб;

К_д - коэффициент долговечности,

К_д = ,(46)

где Т_р - срок службы отремонтированной детали, ч;

Т_н - срок службы новой детали, ч.

После технико-экономической оценки по нескольким вариантам выбирают наиболее экономичный способ восстановления и составляют технологическую карту на ремонт детали, в которой указывают необходимое оборудование, режимы восстановления и эскиз детали с нанесенными на нем ремонтными размерами.



10. Специальная часть (восстановление деталей вибродуговой наплавкой)

Вибродуговая наплавка металла в струе охлаждающей жидкости является прогрессивным методом восстан...