Наукове забезпечення систем моніторингу процесів спрацювання механізмів гірничо-збагачувального обладнання

3. Доведено, що рівні коливального збудження при моментній неврівноваженості деталей роторного типу не менш ніж у два рази вище чим при статичній. Це пояснюється тим, що частота власних кутових коливань у два рази

нижче відносно частоти власних коливань статично неврівноваженого ротору. При цьому в два рази зменшується активний опір коливальної системи і відбувається приближення до зони резонансу. Так як швидкість спрацювання і пошкодження опор обладнання знаходиться у степеневій залежності від рівня їх динамічної неврівноваженості, гнучке коригування моментної неврівноваженості ротору є запорукою запобігання зниженню строку служби обладнання до 30 разів і попередження аварійних відмов.

4. Встановлено закономірності кінематичного збудження ротора з боку опор при наявності зносу шийок вала роторних технологічних машин і появі їх овальності або гранності. При розвитку цього дефекту віброактивність технологічної машини збільшується прямо пропорційно до росту величини ексцентриситету_.

5. Встановлено функціональну залежність відношення розмахів коливань вала і опори механізмів від наступних параметрів: відносини маси опори і ротора Мо / Мр; - відстроювання частоти примусової сили (w) від критичної частоти w/w_кр; - відношення жорсткості опори до приведеної жорсткості ротора і масляної плівки с_о / с., що створює умови моніторингу і попередження дотиків і інтенсивного зносу та пошкоджень ущільнень і деталей системи ротор-опори (насосів, вентиляторів, компресорів, димососів).

6. Для попередження спрацювання опор кочення і ковзання механізмів збагачувального обладнання розроблена методика моніторингу їх технічного стану і встановлені залежність інтенсивності спрацювання від основних конструктивно-технологічних та експлуатаційних факторів, а також визначені рівні (еталоні, поточні, граничні) коливального збудження від дії основних видів дефектів, які визначають моменти зародження, розвиток і критичний розмір дефекту, з метою своєчасного визначення змісту і проведення ресурсно-коригуючих профілактик .

7. Розроблено умови попередження спрацювання зубчатих передач привідних механізмів збагачувального обладнання на основі технологій моніторингу динамічних реакцій на технологічні, конструктивні і експлуатаційні дефекти і встановлено, що погрішності монтажу виявляються на частотах обертання обох коліс kf1в і kf2в (к=1,2,3,...). Амплітуди kf1в і kf2в при нормальному монтажу валів мають рівень віброшвидкості V=0.5-1.5 мм/с, при появі перекосу V=5-15 мм/с, тобто збільшуються до 10 разів, при цьому спостерігається зростання осьових амплітуд на роторній частоті обертання до V= 5-8 мм/с.

До дефектів кінематичних схем типових зубчатих зачеплень збагачувального обладнання можна віднести як дефекти складання, так і дефекти, що з'являються в процесі експлуатації і порушують кінематику зачеплення або умов її функціонування. До них відносяться : 1 неврівноваженість валів - не характерний дефект для зубчатих передач; 2 - відхилення від співвісності валів - (зростання осьових складових спектру в 3-5 раз на роторній частоті обертання); 3 - неправильний бічний зазор - (зростання амплітуд зубцевих частот у 5-15 разів амплітуд горизонтальних коливань на частоті обертання); 4 - перекіс осей - (зростання осьових складових спектру в 3-5 раз на роторній і подвійній частоті обертання); 5 - неправильне положення або зменшення плями контакту в зачепленні - (зростання амплітуд зубцевих частот у 3-6 разів, значне зростання шумової компоненти); 6 - порушення умов змащення - (зростання амплітуд субгармонік зубцевих частот у 3-6 разів).

При попереджені цих умов, зношення зубчатих передач перестає бути критичним параметром надійності механізмів збагачувального обладнання і, як показують багатолітні обстеження, граничний стан наступає від втоми матеріалу зубчатих передач.

У сьомому розділі “Розробка, промислове впровадження та оцінка ефективності систем моніторингу процесів спрацювання у стратегії адаптивного забезпечення працездатності гірничо-збагачувального обладнання “за станом”” проведенні оцінки і узагальнення рішень по впровадженню систем моніторингу для здіснення стратегії адаптивного забезпечення працездатності збагачувального обладнання “за станом” з огляду на різний технічний, організаційний і фінансовий рівень сучасних виробництв гірничо-збагачувальної галузі. У виробничій практиці випробувані і отримали визнання по критеріях ефективності наступні форми реалізації системи моніторингу для методу адаптивного управління технічним станом обладнання:

1 форма - системи моніторингу для забезпечення стратегії експлуатації обладнання “за станом” на базі динамічних моделей відмови обладнання в двох варіантах:

1 варіант - моніторинг, визначення і використання закономірностей зміни загального рівня визначального параметру технічного стану механізмів обладнання для ідентифікації його технічного стану у реальному часі, автоматичного запобігання аварійним станам, інформаційного забезпечення служб експлуатації про настання моменту профілактичного або ремонтного обслуговування обладнання.

2 варіант - моніторинг, визначення і використання закономірностей зміни спектральних компонентів визначального параметру технічного стану механізмів обладнання для ідентифікації виду і ступеню розвитку дефекті та пошкоджень, автоматичного запобігання аварійним станам, інформаційного забезпечення служб експлуатації про настання моменту і визначення змісту профілактичного або ремонтного обслуговування обладнання.

Місце впровадження і випробування: інститут “Механобрчермет", ПівнГЗК, КФ КІА (Київський інститут автоматики), ПО “Іжорський завод".

2 форма - технічна реалізація системи моніторингу для стратегії експлуатації “за станом” на базі інтегральних моделей відмови в двох варіантах:

1 варіант - реалізація на основі мобільних засобів моніторингу і аналізу інтегральних даних стану (технічні, технологічні параметри + параметри ступеня коливального збудження від розвитку, дії деструктивних сил процесів спрацювання) з розробкою оперативних регламентів обслуговування з вказівкою видів, змісту, об'ємів і моменту ремонтного і профілактичного впливу.

2 варіант - реалізація на основі автоматизованих комп'ютерних систем моніторингу і аналізу інтегральних даних стану (технічні, технологічні параметри + параметри ступеня коливального збудження від розвитку, дії деструктивних сил процесів спрацювання), автоматичною ідентифікацією і автоматизованим інформаційним забезпеченням служб експлуатації рекомендаціями регламентів обслуговування з вказівкою видів, змісту, об'ємів і моменту ремонтного і профілактичного впливу.

Місце впровадження і випробування: ПО “Кривбассруда", КФ КІА, КЗРДА, Криворізький гірничо-металургійний комбінат “Криворіжсталь”, НЛМК.

3 форма - технічна реалізація системи моніторингу для стратегії експлуатації “за станом” на базі технологій штучного інтелекту з використанням методології експертних систем для забезпечення можливості службам експлуатації адаптивного управління працездатністю обладнання.

Місце впровадження - КФ КІА.

4 форма - організаційно-методична реалізація системи моніторингу для стратегії експлуатації “за станом” на основі створення нормативного документу (Типового Положення ТОіР) і навчання фахівців служб експлуатації галузі новим технологіям моніторингу і технічного обслуговування обладнання з ідентифікацією стану безразбірними методами і без виводу з експлуатації.

Місце впровадження - Управління Мінпромполітики “УкрМетЕнерго”, ДАК “Укррудпром".

3. За підтвердженим даними, впровадження систем моніторингу для здійснення стратегії експлуатації гірничо-збагачувального обладнання галузі “за станом”, забезпечує скорочення експлуатаційних витрат на підтримку його працездатності на 25%.

ВИСНОВКИ

В дисертації дано теоретичне узагальнення і нове рішення важливої науково-технічної проблеми підвищення ефективності використання гірничо-збагачувального обладнання, яка полягає у розвитку теорії експлуатації, науковому обґрунтуванні принципів, методу та засобів систем моніторингу у реальному часі процесів спрацювання механізмів обладнання, як системоутворюючого елемента стратегії експлуатації обладнання “за станом”.

Проведені дослідження дозволяють зробити наступні висновки:

Встановлено факт і знайдено докази функціональної невідповідності існуючих стратегій експлуатації гірничо-збагачувального обладнання задачам його ефективного використання (експлуатаційні витрати сягають до 30% собівартості, методичні втрати 30 -90% ресурсів обладнання, до 36% відмов раптові).

Опираючись на марковські властивості процесів експлуатації та технічного обслуговування розроблено методику дослідження закономірностей взаємозв'язку процесів експлуатації і об'єктивних процесів зміни технічного стану обладнання в ході його виробничого використання, встановлено теоретичні інструменти, що розкривають механізм впливу стратегії експлуатації, рівня надійності обладнання і ступеню діагностичного моніторингу на рівень ефективності його використання.

Для обґрунтування доцільності переходу до моніторингових стратегій експлуатації гірничо-збагачувального обладнання, визначення кількісних параметрів переваги цих стратегій, розроблено метод оцінки та порівняння ресурсів альтернативних стратегій ТОіР для забезпечення ефективності використання обладнання у реальному часі, за критерієм максимального прибутку у кожному циклі регенерації обладнання, при моделюванні процесів його експлуатації, як генеруючих випадкових процесів.

Вперше встановлено функціональну залежність показника ефективності використання обладнання (середнього прибутку) від параметрів стратегії

експлуатації і стану надійності обладнання, завдяки якій досліджено і встановлено, що перехід до стратегії експлуатації “за станом”, з прогнозованим ТО за результатами діагностичного моніторингу технічного стану обладнання у реальному часі, забезпечує суттєвий приріст ефективності застосування обладнання до 20-35%, задовільну організаційну визначеність процесів ТО і це є вагомим доказом на користь впровадження стратегії експлуатації “з моніторингом технічного стану” для підвищення продуктивності технологічних систем, зниження експлуатаційних витрат і досягнення максимально можливого використання ресурсу обладнання.

З метою підвищення ефективності використання обладнання, розроблено і обґрунтовано концепцію та принципи гнучких, динамічних стратегій експлуатації, побудованих на застосуванні систем моніторингу технічного стану обладнання за критеріями росту потужності деструктивних сил, які спричинюють процеси спрацювання механізмів, впровадженні ресурсно-коригуючих регламентів профілактичного обслуговування шляхом своєчасного виявлення та усунення причин зародження дефектів та пошкоджень, невластивих для нормальної експлуатації, прогнозування передвідмовних станів з проведенням адекватних ремонтних дій.

Для вибору найбільш придатних методів моніторингу працездатності, ідентифікації дефектів , прогнозування динаміки зміни технічного стану гірничо-збагачувального обладнання виконано систематизацію і аналіз всіх відомих у сучасній науці методів. Співставлення за розробленою методикою можливостей існуючих методів орієнтує на виконання функціонального моніторингу по методу накопиченої вибірки узагальнюючого параметра технічного стану, як часової функції, при умові безрозбірної ідентифікації технічного стану і без виводу обладнання з експлуатації. Ці параметри методу забезпечують найбільшу достовірність результатів, мінімальні витрати часу і мінімальну вартість визначення параметрів технічного стану при максимальній відповідності комплексному вектору конструктивно-функціональних характеристик технологічного обладнання збагачувальних виробництв .

Виходячи з вимог до вибору методу моніторингу технічного стану встановлено, що найбільш інформативним, найбільш чутливим методом

оперативної оцінки у режимі реального часу процесів спрацювання механізмів є метод оцінки ступеню і інтенсивності спрацювання за критеріями росту потужності коливального збудження зони взаємодії деталей механізмів при появі, розвитку дефектів та накопичення пошкоджень від їх дії. З огляду на цей висновок узагальнюючий параметр технічного стану обладнання можна отримати за результатами вібродіагностичного моніторингу, у якому об'єкт діагностики має одномірний простір діагностичних ознак, а сам діагностичний параметр Х інтегрально виражає вплив на технічний стан обладнання багатьох його дефектів і несправностей, створює ефективний інструмент керування процесами спрацювання та відновлення працездатності на основі динамічної моделі відмов.

Встановлено, що для кожного процесу руйнування чи пошкодження деталей існують енергетичні межі, перехід за які обумовлює зростання інтенсивності швидкості спрацювання обладнання. В такому разі для моніторингу технічного стану обладнання існує одна спільна особливість для всіх процесів спрацювання, яка полягає у тому, що кількісною мірою появи і зростання дефекту чи пошкоджень механізмів обладнання може бути рівень і темп зміни у часі спектральної щільності потужності енергетичного спектра коливального збудження зони взаємодії деталей механічних вузлів, а інтенсивність спрацювання має функціональну залежність від середньої густини потоку енергії коливального збудження зони взаємодії деталей механічних вузлів від дії конструктивно-технологічних дефектів та експлуатаційних пошкоджень. У разі сукупного впливу декількох дефектів поточне значення узагальнюючого параметру технічного стану механічних вузлів обладнання визначається сумою спектральних складових за рівнянням Парсенваля.

Експериментально досліджено і встановлено енергетичні критерії реєстрації початкових і гранично допустимих фаз процесів спрацювання деталей механізмів практично всіх видів збагачувального обладнання. Процеси пошкодження механічних вузлів розпочинаються і мають сталу швидкість, коли кратність приросту потужності коливальних процесів досягає -4, далі лінійність залежності втрачається і при кратності - 10 і більше, починається катастрофічний розвиток пошкоджень. Енергетичні критерії доповнені методикою економічного обґрунтування граничних рівнів визначальних параметрів технічного стану за критерієм мінімального ризику.

Для оцінки адекватності діагностичної інформації в умовах безрозбірного моніторингу технічного стану встановлена закономірність втрат діагностичної інформації при побічних методах контролю. Встановлено, що зменшення рівня діагностичного параметру прямо пропорційне відстані від точки контролю до зони збудження, довжині хвилі, що генерується дефектом, і встановленим декрементом затухання діагностичного сигналу у всьому діапазоні робочих швидкостей збагачувального обладнання.

Розроблена методика і умови інваріантного використання методів діагностичного моніторингу, які легко адаптуються до конкретної технологічної машини, завдяки структурно-параметричної систематизації і уніфікації гірничо-збагачувального обладнання за критеріями макроструктури, що дозволяє у процесах ідентифікації технічного стану обмежитись п'ятьома типовими діагностичними моделями структуроутворюючих механічних вузлів (діагностична модель дефектів деталей роторного типу, дефектів опор ковзання, опор кочення, дефектів елементів кінематичного зв'язку, дефектів базових деталей).

Методика сприяє прискоренню впровадження методів оцінювання і ідентифікації технічного стану механічних вузлів збагачувального обладнання у масштабах галузі.

Вперше на прикладі дробильно-подрібнювального обладнання (щокові, молоткові та конусні дробарки; збагачувального обладнання (млини, класифікатори, сепаратори та інш.; обладнання агломераційних фабрик; обладнання фабрик згрудкування; транспортних засобів збагачувальних технологічних систем; обладнання технологічних систем (димососи, ексгаустери, насоси, вентилятори, компресори, турбіни, електричні двигуни та ін.) узагальнено і систематизовані закономірності розвитку процесів спрацювання для типових механічних вузлів основного збагачувального обладнання. Названі результати стали основою створення наукових засад, методу та засобів безрозбірного моніторингу технічного стану для активного впливу на динаміку процесів спрацювання і забезпечення максимальних ресурсних параметрів механічних вузлів гірничо-збагачувального обладнання, засобами прогнозованої експлуатації та відновлення їх працездатності “за станом”.

На основі виконаних досліджень, математичного, програмного і методичного забезпечення, з враховуванням різних технічних, організаційних і фінансових факторів сучасних виробництв гірничо-збагачувальної галузі, науково обґрунтовано і реалізовано систему технологій моніторингу для забезпечення стратегії експлуатації обладнання “за станом”, а саме:

цифрові технології моніторингу технічного стану за рахунок ресурсів АСУ ТП, на основі енергетичних характеристик дефектів, які визначаються з допомогою ШПФ (Швидкого перетворення Фур'є) і забезпечують безаварійність і відновлення обладнання в реальному часі;

технології моніторингу на базі динамічних моделей відмови обладнання в двох варіантах: 1 варіант - моніторинг, визначення і використання закономірностей зміни загального рівня визначального параметру технічного стану механізмів обладнання; 2 варіант - моніторинг, визначення і використання закономірностей зміни спектральних компонентів визначального параметру технічного стану механізмів обладнання для ідентифікації виду і ступеню розвитку дефекті та пошкоджень;

системи моніторингу на базі інтегральних моделей відмови в двох варіантах: 1 варіант - реалізація на основі мобільних засобів моніторингу і аналізу інтегральних даних стану (технічні, технологічні параметри + параметри ступеня коливального збудження від розвитку, дії деструктивних сил процесів спрацювання), 2 варіант - реалізація на основі автоматизованих комп'ютерних систем моніторингу і аналізу інтегральних даних стану (технічні, технологічні параметри + параметри ступеня коливального збудження від розвитку, дії деструктивних сил процесів спрацювання);

технології моніторингу на основі штучного інтелекту і експертних систем забезпечення експлуатації обладнання “за станом”;

технології спеціальної підготовки і перепідготовки фахівців, а також відповідне їх математичне, інформаційне, програмне і нормативне забезпечення, які створюють систему знань і умови використання моніторингу процесів спрацювання для здійснення адаптивного забезпечення працездатності.

Економічний ефект від впровадження системи моніторингу у стратегіях експлуатації обладнання “за станом” на підприємствах галузі (інститут Механобрчермет, ПівнГЗК, ПО “Іжорський завод”, ПО “Кривбасруда”, КрІА, КДЗРДА, КГГМК “Криворіжсталь”, НЛМК, ДАК “Укррудпром”, Укрметенерго Мінпромполітики) за підтвердженим даними, визначився за рахунок скорочення експлуатаційних витрат на підтримку працездатності обладнання в середньому на 25 % щорічно.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Кияновський .Н.В. Новые разделы в теории и практике надежности машин.- Кривой Рог: издательство КТУ “Мінерал”, 1998. - 210 с.

ISBN 966-7103-05-06.

2. Кияновский Н.В. Многокритериальная оптимизация процессов обеспечения надежности оборудования..//Сб. Научн.трудов НГА, №3, том №6. Горные машины и комплексы..- 1998. -С. 166-170.

3. Кияновський Н.В. Снижение затрат в технологиях ремонтного обслуживания оборудования горнодобывающих и перерабатывающих производств //Научно-технический сборник КТУ. Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог. - 1996. - .№ 58. -С.83-85.

4. Кияновский Н.В. Разработка, апробация и внедрение мобильных систем адаптивного управления надежностью оборудования технологических систем Кривбасу // Научно-технический сборник КТУ. Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог. - 1996. - .№ 59. -С.121-123.

5. Кіяновський Н.В. Шляхи усунення недоліків існуючих стратегій планово запобіжного обслуговування обладнання // Відомості академії гірничих наук України. Кривий Ріг. - 1997. - №2. - С.93-94.

6. Кіяновський М.В. Адаптивне керування надійністю обладнання з використанням апарату експертних систем. // Відомості академії гірничих наук України. Кривий Ріг. - 1997. - №2. - С.95-96.

7. Кіяновський М.В. Розробка і забезпечення надійності обладнання гірничо-збагачувальних виробництв в наступному столітті.// Відомості академії гірничих наук України. Кривий Ріг. - 1997. - №3. - С.65-66.

8.Кияновський Н.В. Научные основы обеспечения принципа малозатрат-ности в стратегиях технического обслуживания “по состоянию”. // Научно-

технический сборник КТУ. Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-1998.- №63. - С.71-74.

9. Кіяновський М.В. Розробка i досвід впровадження цифрових технологій безрозбiрного визначення технічного стану обладнання. Частина 1. Квантування діагностичних сигналів // Відомості академії гірничих наук України. - 1997. - №2. - С.90-91.

10.Кияновський Н.В. Обоснование реформирования существующих стратегий планово-предупредительного обслуживания.// Научно-технический сборник КТУ. Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-1998.- №63. - С.71-74.

11. Кияновский Н.В. Выбор средств управления эксплуатационной надежностью оборудования технологических систем в процессах его ремонтного обслуживания.//Сб. Научн.трудов НГА Украины, №3, том №6. Горные машины и комплексы..- 1998. -С. 165-166.

12. Кіяновський М.В. Розробка, впровадження і оцінка ефективності методу адаптивного керування надійністю обладнання технологічних систем // Відомості академії гірничих наук України. Кривий Ріг. - 1997. - №2. - С.94-95.

13. Кияновский Н.В., Бессараб В.И. Решение прикладных задач надежности горно-обогатительного оборудования// Горный журнал. - 1988. -N12.-С. 40-42. (Здобувач розробив математичне забезпечення розрахункових процедур).

14. Кияновский Н.В. Регламентация технического обслуживания и предупреждение внезапных отказов технологического оборудования // Изв. Вузов. Горный журнал. - 1993. - № 2. С.76-80.

15. Кияновский Н.В., Басков А.В., Мищук Ю.Л. Исследование и предсказание внезапного отказа // Надежность и контроль качества. - М.: “Издательство стандартов”.-1991. - N1. - С. 24-26. ( Здобувач виконав вибір і обгрунтування математичних моделей відмови).

16. Кіяновський М.В. Розробка i досвід впровадження цифрових технологій безрозбiрного визначення технічного стану обладнання. (Частина 2. Дискретування діагностичних сигналів.) // Відомості академії гірничих наук України. - 1997. - №2. - С.91-92.

17. Кияновский Н.В., Посадский Е.В.. Витряк Г.И., Позняков И.Н. Повышение долговечности редукторов трансмисий карьерных автосамосвалов// Го

рный журнал. - 1989. - N5. - С. 39-49. (Здобувач розробив метод ремонтного відновлення базових деталей редукторів).

18. Кияновський Н.В. Прогнозирование надежности оборудования фабрик окомкования// Изв. вузов. Горный журнал. - 1980. - №3. - С. 116-119.

19. Гетопанов В.Н., Кияновский Н.В. Повышение точности прогноза характеристик надежности // Надежность и контроль качества. - М.: “Издательство стандартов”. -1981. - №1. - С. 16-20. (Здобувач запропонував методичні засоби підвищення достовірності прогнозу).

20 Бессараб В.И, Кияновський НВ., Палагута В.М. Опыт эксплуатации зарубежного оборудованрия для производства железорудных окатышей по системе “решетка-трубчатая печь” -.М.:Черметинформация. ДСП.1984. - 2 а.л. (Здобувач виконав дослідження експлуатаційних властивостей устаткування).

21. Кияновский К.В., Басков А.В. Средства и системы для безразборной оценки технического состояния горнометаллургического оборудования // Бюллетень Черная металлургия. - 1992. - Бюл. N1. - C. 23-27. (Здобувач розробив концепцію використання засобів діагностики для безрозбірної оцінки технічного стану).

22. Кияновский Н.В., Посадский Е.В., Витряк Г.И., Антонюк О.И. Опыт использования систем числового программного управления для восстановления размерных цепей корпусных деталей горной техники в условиях ремонта // Бюллетень Черная металлургия. - 1988. - Бюл. N19. - C. 61-62. (Здобувач розробив ідею використання систем ЧПК в ремонтних технологіях).

23. Бессараб В.И., Кияновский Н.В., Палагута В.М. Повышение технико-экономической эффективности двухвалкового смесителя //Сб. Научн. Трудов. Ин-та Уралмеханобр. Подготовка шихты для обжига и спекания. Свердловск:.- 1983. - С. (Здобувач розробив засоби забезпечення надійності змішувача).

24. Бессараб В.И., Кияновский Н.В. Усовершенствование конструкции и увеличение надежности колосников обжиговых машин //ЦНИИТяжМаш. - 1983. - Сер. 1-83-13. - С. (Здобувач виконав обгрунтування проектних рішень за критеріями надійності).

25. Бессараб В.И., Кияновский Н.В. Повышение уровня надежности обжиговых машин ОК-520// ЦНИИТяжМаш. - 1983. - Сер. 1-83-13. - С. (Здобувач виконав оцінку технічного рівня обладнання з позицій його надійності).

26. Кияновский Н.В. Использование технологий искусственного интеллекта для управления техническим состоянием оборудования механических систем горнодобывающих и перерабатывающих производств // Проблемы горнодобывающей промышленности Украины. - Кривой Рог: НИГРИ. - 1997. -С.202-204.

26. Кияновський М.В. Разработка, апробация, внедрение технологий адаптивного управления эксплуатационной надежностью оборудования горнодобывающих и перерабатывающих производств // Проблемы горнодобыающей промышленности Украины. - Кривой Рог: НИГРИ. - 1997. -C. 205-208.

27. Кияновский Н.В., Мищук Ю.Л., Басков А.В. Диагностика опор технологического оборудования // Изв. вузов. Горный журнал. - 1992. - №8. - С.102-104. (Здобувач провів дослідження і розробив обгрунтування найбільш інформативної схеми діагностики роторних механізмів).

28. Кияновский Н.В., Кода Н.А., Женжера А.М., Бугай Л.З. Программа сокращения затрат на обслуживание и восстановление работоспособности оборудования КХП КГГМК “Криворожсталь”//Сталь(Россия, Москва, ISSN 0030-9208).- 1999. -№6.-С.82-84. (Здобувач розробив програму, співавтори виконали впровадження і дослідження її ефективності).

29. Кіяновський М.В. Теоретичні основи зношення механізмів збагачувального обладнання з врахуванням ступеню їх коливального збудження. // Науковий Вісник НГУ. - Дніпропетровськ. -2003. - №10 С.58-60.

30. Кіяновський М.В. Шляхи скорочення енергетичних і матеріальних витрат при подрібненні рудних та нерудних копалин.// Відомості Академії гірничих наук. Кривий Ріг.- 1999. - №1. С.95-96.

31. Кіяновський М.В. Забезпечення достовірності діагностичної інформації при безрозбірному контролі технічного стану гірничо-збагачувального обладнання. // Всеукраїнський науково-технічний збірник. Вібрації у техніці та технологіях. Вінниця-Дніпропетровськ. -2000. - №4. С.22-24. ISBN 5-7763-9123-7.

32. Кіяновський М.В. Вплив на ресурс гірничо-збагачувального обладнання поперечної нестабільності робочого органу, її причини, діагностика і усунення. // Науковий Вісник НГАУ. - Дніпропетровськ. -2001. - №3 С.62-63.

33. Кіяновський М.В. Вибір і обґрунтування стратегій технічного обслуговування обладнання технологічних систем гірничо-збагачувальних виробництв. //Науково технічний збірник НГАУ. Збагачення корисних копалин. - Дніпропетровськ. -2001. -№11. С. 113-118.

34. Кіяновський М.В. Дослідження впливу на швидкість спрацювання ресурсу технологічного обладнання дефектів електромагнітної системи їх приводів засобами віброакустичної діагностики. //Всеукраїнський науково-технічний збірник. Вібрації у техніці та технологіях. Вінниця-Дніпропетровськ. -2001. - №3. С.27-28. ISBN 5-7763-9123-7.

35. Кияновский Н.В., Кода Н,А., Женжера А.М., Бугай Л.З. Диагностический мониторинг при техническом обслуживании и безопасной эксплуатации энергетического и технологического оборудования КХП. //Кокс и химия. Россия. Москва. Металлургиздат.- 2001. - №9. С.41-42, (Здобувач розробив методику моніторингу, співавтори виконали впровадження і дослідження її ефективності).

36. Кіяновський М.В. Модифікація розрахунків, планування та подовження ресурсу підшипників кочення гірничо-металургійного обладнання у процесах їх технічного обслуговування // Всеукраїнський науково-технічний збірник. Вібрації у техніці та технологіях. Вінниця-Дніпропетровськ. -2002. - №1. С.78-80. ISBN 5-7763-9123-7.

37. Кіяновський М.В. Визначення напрямку досліджень, факторів і умов мінімізації швидкості спрацювання ресурсу обладнання гірничо-збагачувальних виробництв. // Науковий Вісник НГУ-2002. - №2, С.55-57.

38. Кияновский Н.В. Выбор и обоснование критериев и альтернативных средств повышения эффективности использования обогатительного оборудования работающего в составе технологических систем // Научно-технический сборник КТУ. Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-2002.- №81. - С.120 -125.

39. Кіяновський М.В. Інформаційне забезпечення процесів технічного обслуговування гірничо-збагачувального обладнання на основі віброакустичного контролю технічного стану // Науковий Вісник НГУ. 2002. - №5 -С.50-52.

40. Кіяновський М.В. Розробка системи безрозбірного контролю параметрів технічного стану, контролю і керування процесів спрацювання дробарки в робочих умовах // Науковий Вісник НГУ. - Дніпропетровськ.. -2002. - №6 -С.57-59.

41. Кіяновський М.В. Теоретична оцінка впливу неврівноваженості робочого органу роторного типу на працездатність збагачувального обладнання // Науковий Вісник НГУ. - Дніпропетровськ.. -2003. - №11.- С.44-47.

42. Кіяновський М.В. Вибір та експериментальне обгрунтування діагностичних критеріїв ступеню спрацювання механізмів гірничо-збагачувального обладнання // Науковий Вісник НГУ. - Дніпропетровськ.. -2004. - №1.- С. 45-47.

43. А.с. №1540862 СССР, МКИ В03 В 5/52. Транспортный элемент спирального класификатора / Рудь Ю.С., Кияновский Н.В., Дербас А.Г., Дьяченко А.Г., Веселый И.В.(СССР). - №4352181/31-03; Заявлено 28.12.87; Опуб. 1990, Бюл. №5. - 4 с. (Здобувач запропонував ідею і прикмети винаходу).

44 .А.с. №1321761, МКИС22В 1/14. Окомкователь / Кияновский Н.В., Бессараб В.И., Бережной Н.Н. (СССР), - №4011053/31-02; Заявлено 22.01.86; Опубл. 1987, Бюл. №25. - 4 с. (Здобувач запропонував ідею і прикмети винаходу).

45. А.с. №1272080, МКИ F27 B 21/06. Обжиговая тележка / Кияновский Н.В., Бессараб В.И. (СССР), - №3840022/22-02; Заявлено 09.01.85; Опубл. 1986, Бюл. №43. - 4 с. ( Здобувач розробив ідею і прикмети винаходу).

АНОТАЦІЇ

Кіяновський М.В. Наукове забезпечення систем моніторингу процесів спрацювання механізмів гірничо-збагачувального обладнання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.06 - “Гірничі машини”. Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2003.

Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності використання і забезпечення працездатності обладнання гірничо-збагачувальних виробництв.

В роботі розвинуто новий напрям забезпечення працездатності гірничих машин шляхом обґрунтування доцільності впровадження моніторингових стратегії експлуатації “за станом”, розробки її наукових засад, методу та засобів діагностичного моніторингу процесів спрацювання обладнання. В результаті досягнуто скорочення експлуатаційних витрат на відновлення працездатності обладнання на 30%.

Встановлено вплив конструктивно-технологічних та динамічних чинників обладнання на швидкість процесів його спрацювання, розроблено засоби зниження швидкості спрацювання шляхом моніторингу і керування енергетичним рівнем процесів спрацювання.

Результати роботи застосовано в технологіях формування адаптивних до технічного стану обладнання гнучких регламентів експлуатації та ремонтно-профілактичного обслуговування, впровадження яких показало високу ефективність їх використання..

Ключові слова: збагачувальне обладнання, спрацювання, моніторинг, ефективність, динамічні моделі працездатності, стратегії експлуатації, адаптивне обслуговування.

Кияновский Н.В. Научное обеспечение систем мониторинга процессов износа горно-обогатительного оборудования. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.06 - “Горные машины”. - Криворожский технический университет, Кривой Рог, 2003.

В диссертации выполнен анализ эффективности средств обеспечения работоспособности оборудования горно-обогатительных производств в процессах эксплуатации.

В исследованиях установлено, что низкая эффективность обогатительных производств во многом обусловлена большими затратами на обеспечение работоспособности их оборудования, которые обусловлены существенными недостатками существующих систем планово-предупредительного восстановления его работоспособности, которые традиционно используют статистические модели надежности. Эти затраты достигают 15-60 % себестоимости конечного продукта этих производств.

Для устранения недостатков существующих методов обеспечения надежности обогатительного оборудования в экспериментальных, промышленных и теоретических исследованиях установлено, что снижение эксплуатационных затрат на восстановление работоспособности оборудования может быть достигнуто при контроле технического состояния по содержанию и характеру динамических реакций элементов оборудования на производственный процесс и построении мероприятий по восстановлению работоспособности оборудования, содержание, объемы и сроки выполнения которых адекватны его техническому состоянию и закономерностям формирования его надежности.

На примере оборудования (фабрик измельчения, обогащения, агломерации, окомкования и др.) исследованы и установлены закономерности изменения динамических реакций типовых узлов и механизмов технологических систем горно-обогатительных производств при наличии, зарождении и развитии дефектов, которые обуславливают потерю работоспособности оборудования в условиях эксплуатации.

Теоретически исследованы условия формирования динамических реакций типовых элементов конструктивных схем технологического оборудования в зависимости от состояния и степени развития статических и динамических параметров дефекта, что позволяет формировать адаптивные к техническому состоянию оборудования, регламенты его обслуживания.

Опираясь на эти результаты разработаны основы теории процессов эксплуатации, методы моделирования процессов изменения свойств надежности оборудования в ходе его производственного использования, на основе построения динамических параметрических моделей надежности, где в качестве параметров модели используются интегральные динамические параметры функционирования элементов оборудования как колебательных систем. Это позволяет вести контроль надежности в реальном времени и адаптивное восстановление работоспособности оборудования “по состоянию” с помощью гибких регламентов технического обслуживания. Эффективность такой стратегии эксплуатации для обогатительного оборудования доказана с учетом закономерностей взаимосвязи процессов технического обслуживания и изменения технического состояния оборудования и выражается в снижение эксплуатационных затрат на восстановление работоспособности оборудования до 25-30%, увеличение использования ресурса на 30-90% по сравнению с существующими стратегиями эксплуатации по наработке.

На основании выполненных исследований, научно обосновано и реализовано систему технологий мониторинга для адаптивного управления процессом эксплуатации оборудования “по состоянию”, которая учитывает разный технический, организационный и финансовый уровень современных производств горно-обогатительной отрасли:

-цифровые технологии мониторинга технического состояния на основании энергетических характеристик дефектов, которые обеспечивают безаварийность и регламенты возобновления работы оборудования в реальном времени;

-технологии формирования гибких регламентов технического обслуживания на основе аппаратного и мобильного мониторинга технического состояния и надежности;

- технологии формирования гибких регламентов технического обслуживания на основе искусственного интеллекта и экспертных систем обеспечения надежности оборудования;

- технологии специальной подготовки и переподготовки специалистов, а также соответствующее математическое, информационное и программное обеспечение, которые создают систему знаний и условия использования малозатратных средств метода адаптивного обеспечения надежности.

От внедрения адаптивного обеспечения эксплуатационной надежности оборудования на предприятиях отрасли по подтвержденным данным, достигается экономический эффект за счет сокращения эксплуатационных затрат на поддержку работоспособности оборудования не менее чем на 25% ежегодно.

Ключевые слова: обогатительное оборудование, износ, эффективность, динамические модели работоспособности, стратегии эксплуатации, адаптивное обслуживание.

Kiyanovskiy N.V. Elaboration of scientific mechanisms wear processes monitoring systems bases of mountain-concentrating equipment. -Manuscript.

The dissertation is presented for conforming the Doctor of Technical Sciences degree on a speciality 05.05.06 - ”Mining machines”. - Krivoy Rog Technical University , Krivoy Rog , 2003.

Dissertation is devoted by question of use effectiveness rise and guaranteeing of operational equipment reliability of mining-concentrating productions. In work developed new reliability guaranteeing direction of mountain engines by dint of theoretical effectiveness basing, methods developments and equipment capacity renewing processes inculcations on base of strategies of technical service “for state".

Set influence of constructively-technological and dynamic factors of equipment on speed of processes of his working, developed the working speed lowering methods by dint of to monitoring and managing power working processes level. Developed the scientific bases inexpenditure of equipment reliability guaranteeing methods, inculcation of which showed high effectiveness of their use. The job Perfomance employed in forming technologies of flexible regulations adaptable to technical equipment state of his repair-prophylactic service.

Key words : mining and treatment equipment, processes monitoring, effectiveness, dynamically modeling reliability, strategies of technical service, adaptive service.

Размещено на Allbest.ru