Оценка надежности и сопоставительный анализ эффективности применения шахтных погрузочных машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка надежности и сопоставительный анализ эффективности применения шахтных погрузочных машин

А.С. Носенко

А.А. Домницкий

Аннотация

В статье приведена методика моделирования работы погрузочной машины на основе метода статистических испытаний и рассмотрен способ определения текущих удельных затрат. Внедрение разработанной методики позволит определять затраты предприятия при использовании машины по назначению на основе случайных параметров наработок на отказ и среднего времени восстановления работоспособного состояния. Кроме того, упрощается процедура оценки эффективности предлагаемой конструктивно - кинематической схемы машины и прогноз ожидаемых показателей надежности и оптимального времени ее эксплуатации. Заданы исходные данные для расчета и основные результаты технико-экономического анализа работы погрузочных машин 2ПНБ 2 и МПНК с новым рабочим органом повышенной ремонтопригодности.

Ключевые слова: моделирование, метод статистических испытаний, удельные затраты, шахтные погрузочные машины.

Одним из показателей надежности, определяющим технический уровень горнопроходческих машин, считается приведенная стоимость технического обслуживания. Показатель соответствует определенному техническому состоянию и не может использоваться при решении задач оптимизации. Исследования в области шахтных погрузочных машин свидетельствует о том, что отказы отдельных узлов и деталей подчиняется экспоненциально-степенному закону распределения, а время восстановления работоспособного состояния - логарифмически нормальному [1-3].

Рассмотрим методику моделирования работы погрузочной машины с применением метода статистических испытаний и определения текущих затрат на эксплуатацию погрузочной машины.

Метод статистических испытаний подробно приведен в работе [1] и заключается в решении задач на основе изучения случайного процесса, когда текущие параметры соответствуют искомым. В этом случае необходимо иметь генератор случайных чисел с различными законами их распределения.

Например, для моделирования экспоненциального закона распределения случайной величины,

,

достаточно принять

,

Для решения задачи с дискретными случайными величинами (наработка до отказа, время восстановления), используются специальные приемы [1]. погрузочный машина моделирование

Проведенные исследования выполнены с целью установления удельных затрат на эксплуатацию погрузочной машины с учетом случайных законов распределения наработок и времени восстановления работоспособного состояния отдельных узлов и частей машины на заданный момент отработки ресурса. Такой подход позволяет оценить эффективность применения той или иной конструкции машины, а также прогнозировать ожидаемые показатели надежности.

Технология моделирования с учетом логико-вероятностного анализа и методов статистических испытаний заключается в следующем:

1. Выбор и конструктивно-кинематический анализ погрузочной машины и ее составных частей: нагребающая часть, ходовая тележка и перегружатель, элементы привода.

2. Составление и обоснование расчетной логико-математической модели надежности исследуемого образца.

3. Формализация закона распределения наработок до отказа и времени восстановления работоспособного состояния и назначение параметров с учетом заданных горнотехнических условий проведения выработки.

4. Разработка алгоритма решения в зависимости от поставленной задачи.

Нами проведена оценка надежности и сопоставительный анализ эффективности применения шахтной погрузочной машины 2ПНБ 2 и экспериментального образца машины МПНК (рисунок 1) [4-5].

Рис. 1.- Экспериментальный образец погрузочной машины МПНК

В таблице 1 определены исходные данные для выполнения расчетов и технико-экономического анализа работы погрузочных машин 2ПНБ 2 и МПНК с новым рабочим органом повышенной ремонтопригодности.

Рассчитанные по предлагаемой методике прогнозные технико-экономические показатели эффективности погрузочной машины МПНК в сравнении с базовым вариантом (машина 2ПНБ 2), отражены в таблице 2.

Таблица №1

Назначенные параметры для интерпретации наработок на отказ погрузочных машин 2ПНБ 2 и МПНК

Таблица № 2

Прогнозные технико-экономические показатели эффективности погрузочных машин 2ПНБ 2 и МПНК

Суд,- для времени наработки до 1-го капитального ремонта (2·104 м 3),

Суд,'- для времени отработки назначенного ресурса (105 м 3),

Расчеты показывают, что улучшение показателей надежности нагребающей части машины МПНК обеспечивает снижение удельных затрат до 6,5 руб/м 3. Но, в виду повышения нагрузки на гидравлический привод, падает надежность машины в целом, что приводит к увеличению затрат по ликвидации отказов. В результате чего, суммарные удельные затраты, получаются одинаковыми и составляют около 100 руб/м 3.

Литература

1. Носенко А.С. Рабочие процессы, параметры и эффективность шахтных погрузочных машин с гидравлическими приводами: дис. ... д-р техн. наук: 05.05.06. Новочеркасск, 2000, 279 с.

2. Носенко А.С., Хазанович В.Г., Носенко В.В., Шемшура Е.А. Выбор комплектов оборудования для проведения подготовительных выработок на основании фактических показателей надежности// Горное оборудование и электромеханика. 2009. №7. С. 8-11.

3. Шемшура Е.А. Пути оптимизации системы эксплуатации горнопроходческого оборудования// Инженерный вестник Дона, 2013. №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2001.

4. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Носенко А.С., Остановский А.А., Никитин Е.В. Разработка гидрофицированных погрузочных и транспортных модулей горнопроходческих машин. // Научно-технические проблемы строительства вертикальных стволов, околоствольных дворов, горизонтальных и наклонных выработок: сб. науч. тр. / АО "Ростовшахтострой", Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1998. С. 159-164.

5. Носенко А.С., Каргин Р.В., Хазанович В.Г., Носенко В.В. Разработка гидрофицированных модулей погрузочно-транспортных систем. // Горное оборудование и электромеханика. 2009. №4. С. 13-16.

6. Ключникова О.В., Шаповалова А.Г., Цыбульская А.А. Основные принципы выбора типа и количества строительных машин для комплексного производства работ//Инженерный вестник Дона, 2013, №4 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2064.

7. Directive 2004/54/EC of the European Parliament and of the Council of 29 April 2004 on minimum safety requirements for tunnels in the Trans-European Road Network URL: bmvit.gv.at/verkehr/strasse/tunnel/downloads/ EURL_200454EGvom762004en.pdf.

8. Agreement on Main. International Traffic Arteries (AGR) ECE/TRANS/SC.1/384 14 March 2008. URL: unece.org/fileadmin/DAM /trans/conventn/ECE-TRANS-SC1-384e.pdf.

References

1. Nosenko A.S. Rabochie processy, parametry i jeffektivnost' shahtnyh pogruzochnyh mashin s gidravlicheskimi privodami [Work process, parameters and efficiency underground loading machines with hydraulic drive]: dis. ... d-r tehn. nauk: 05.05.06. Novocherkassk, 2000. 279 p.

2. Nosenko A.S., Hazanovich V.G., Nosenko V.V., Shemshura E.A. Mining Equipment and Electromechanics. 2009. №7. Pp. 8-11.

3. Shemshura E.A. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2013. №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2001.

4. Hazanovich G. Sh., Ljashenko Ju.M., Nosenko A.S., Ostanovskij A.A., Nikitin E.V. Nauchno-tehnicheskie problemystroitel'stva vertikal'nyh stvolov, okolostvol'nyh dvorov, gorizontal'nyh i naklonnyh vyrabotok: trudy. Novocherkassk: NGTU, 1998. Pp. 159-164.

5. Nosenko A.S., Kargin R.V., Hazanovich V.G., Nosenko V.V. Mining Equipment and Electromechanics. 2009. №4. Pp. 13-16.

6. Kljuchnikova O.V., Shapovalova A.G., Cybul'skaja A.A. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №4 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2064.

7. Directive 2004/54/EC of the European Parliament and of the Council of 29 April 2004 on minimum safety requirements for tunnels in the Trans-European Road Network URL: bmvit.gv.at/verkehr/strasse/tunnel/downloads/ EURL_200454EGvom762004en.pdf.

8. Agreement on Main. International Traffic Arteries (AGR)ECE/TRANS/SC.1/384 14 March 2008. URL: unece.org/fileadmin/DAM/ trans/conventn/ECE-TRANS-SC1-384e.pdf.

Размещено на Allbest.ru