«ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ ...»

- устройство контроля объмной производительности, предназначенное для поддержания объмной производительности экскаватора в зависимости от пропускной способности конвейера;

- автоматический регулятор скорости поворота экскаватора, предназначенный для обеспечения постоянной производительности;

- устройство автоматического выравнивания, предназначенное для сокращения времени вспомогательных операций и исключения возможных ошибок при ручном управлении;

автоматическое устройство дозированной подачи по лыжам, предназначенное для сокращения времени вспомогательных операций;

устройство для измерения скорости ветра;

устройство защиты металлоконструкций от опасных колебаний;

устройство управления;

устройство индикации и сигнализации.

Структурная схема работы автоматизированной системы контроля и управления приведена на рисунке 2.3.

осуществляется взаимодействие со следующими системами и процессами:

системой электроснабжения;

процессом информационного обмена;

кабинным оборудованием (устройства управления, устройства индикации и сигнализации);

Входными сигналами для работы АСКиУ являются:

тек текущее значение погонной нагрузки;

VK - скорость движения грунта по конвейеру роторной стрелы;

г.п - скорость горизонтальных порывов ветра;

в.п - скорость вертикальных порывов ветра.

Другая часть входной информации для АСКиУ поступает для обработки из кабины при воздействии оператора на органы управления [42].

Рисунок 2.3 - Структурная схема автоматизированной системы контроля и управления

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ОСНОВНЫХ УЗЛОВ РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА С ЗАБОЕМ В

ПРОЦЕССЕ ЭКСКАВАЦИИ И ПРИ ЕГО ПЕРЕМЕЩЕНИИ

3.1 Моделирование процесса взаимодействия основных узлов роторного экскаватора с поверхностью забоя Операция выемки горной массы осуществляется при работе приводов ротора, приводов поворота и подъма стрелы ротора и привода хода экскаватора. Следовательно, операция выемки реализуется движением элементов режущих кромок роторных ковшей по винтовой линии пространственной тороидальной поверхности. Для упрощения кинематической модели предлагается вести расчт по количеству резцов ковшей ротора, приняв условие, что положение каждого резца описывается одной точкой, расположенной в месте пересечения режущей кромки с осевой линией симметрии резца, то есть положение каждого ковша в пространстве будет описываться положением точек, соответствующих количеству резцов.

При условии, что расстояние от оси вращения ротора до любой из расчтных моделируемой стенки забоя, начинаем моделировать процесс резания горной массы, а по разнице этих расстояний формируется толщина стружки. При этом координаты прохождения условных точек в горной массе являются исходной выходной информацией изменения базы данных формирования модели стенки забоя [48].

Моделирование нагрузок роторного экскаватора с рабочими органами при взаимодействии с забоем. Упрощнная кинематическая схема экскаватора с его рабочими органами приведена на рисунке 3.1.

Начало координат по начальным условиям расположено в центре окружности, образованной телами качения поворотной платформы, и имеет координаты ( X 0, Y0, Z0 ). Ось X расположена в горизонтальной плоскости и направлена параллельно боковой стене забоя, положительное направление на обрабатываемую стену. Ось Y - вертикаль, ось Z расположена в направление - вправо.

Все последующие перемещения экскаватора и его рабочих органов, а также моделирование выработки забоя, как в процессе резания, так и установочных и маневровых перемещениях отсчитываются от начального положения центра координат.

Уравнения движения условных точек положения ковшей ротора записываются в следующем виде:

где a, b, с - координаты оси качения стрелы ротора от начального центра координат;

L - длина стрелы ротора;

c - угол наклона стрелы относительно горизонтальной плоскости (угол подъма и опускания стрелы вниз и вверх);

r - угол поворота роторного колеса;

- угол разворота стрелы ротора, поворот в плоскости ( Х, Z ) ;

R - радиус, описываемый условными точками ковшей ротора;

VX - скорость движения платформы вперед, вдоль оси Х ;

t - время движения.

Рисунок 3.1 - Кинематическая схема экскаватора в забое где r - угловые скорости вращения платформы, стрелы ротора, вращения ротора.

Рельеф обрабатываемого забоя моделируется координатными точками секторов, грани секторов соизмеримы с расстояниями между условными точками резцов ковшей. Координаты промежуточных точек сектора определяются методом интерполяции [43].

Если кабина машиниста имеет степени свободы, то есть может уравнениями подобными (3.1). Если же она не имеет собственных степеней свободы, где кабина неподвижная, то е поведение в системе не описывается.

Уравнения движения разгрузочной консоли:

где а р.к, b р.к, с р.к - координаты оси качения разгрузочной консоли от начального центра координат;

L р.к - длина разгрузочной консоли.

Угол поворота разгрузочной консоли:

где р.к - угловая скорость вращения разгрузочной консоли.

Нулевое значение углов в уравнениях (3.1 - 3.5) соответствует положению осевых линий рабочих органов, совпадающих с направлением координат X, Y, Z. Направление ветра задатся в этой же системе координат.

Для того чтобы модель была больше приближена к реальности, необходимо учитывать воздействие ветра. Характеристикой ветра является его скорость Vв.

При установочных и маневровых перемещениях экскаватора в забое должны быть дополнительно промоделированы ещ три движения:

- поворот установочной платформы;

- перестановка лыж экскаватора и подъм-опускание экскаватора гидравлическими домкратами.

При этом уравнения, формирующие изменение координаты Y, дополняются новым видом этих моделей:

где - скорость подъма и опускания платформы с гидравлическими домкратами;

пп - угол поворота платформы.

Пространственное положение рабочих органов и самого экскаватора определяется не только перемещениями при работе приводов рабочих органов, но и состоянием поверхности грунта забоя, на который он опирается 91 лыжами. Отклонения поверхности грунта от горизонтальной плоскости вызовут соответствующие отклонения оси вращения поворотной платформы от вертикали, что повлечт за собой изменение траекторий движения рабочих органов. Условная схема опоры лыж экскаватора на грунт забоя приведена на рисунке 3.2.

Исходя из условия, что экскаватор работает на мягком грунте и нагрузка по лыжам распределена равномерно, расчт ведется для четырх точек ап, bп, сл, dл. Прямоугольник ап, bп, сл, dл ограничивает площадь опоры экскаватора на грунт. Координаты этих точек формируются в базе данных по разрезу. По разнице координат оси Y указанных точек и горизонтальной плоскости определяется среднеарифметическое отклонение по плоскости, образованной осями Y и Z, и по плоскости, образованной осями YX.

Угол, расположенный в плоскости XOY, - угол тангажа.

Угол, расположенный в плоскости ZOY, - угол крена.

Среднеарифметическое отклонение правой лыжи по высоте для крена определяется уравнением:

Соответственно для левой лыжи по высоте для крена:

где п - среднеарифметическое отклонение правой и левой лыж по высоте;

Среднеарифметическое отклонение левой и правой лыж для тангажа определяется выражением:

Так как наличие углов крена и тангажа приведт к изменению траектории движения и положения рабочих органов экскаватора, в уравнения (3.1 - 3.5) дополнительно вводятся функции sin и cos углов крена и тангажа.

Устойчивость против опрокидывания характеризуется коэффициентом устойчивости К у :

органе экскаватора при резании горного массива, весом транспортируемой горной массы, действием ветровой нагрузки.

Моменты опрокидывания определяются относительно возможного ребра опрокидывания, то есть определяются прямоугольником ап, bп, сл, dл (рисунок 3.2).

Для экскаватора коэффициент устойчивости в рабочем и транспортном состоянии принимается К у 1, 25. Значения опрокидывающих и удерживающих моментов определяются в соответствии с силами и плечами, изображнными на графике рисунка 3.2.

На рисунке 3.2 представлены следующие величины:

ЦТ - центр тяжести;

G - сила тяжести (вес экскаватора);

Fx, Fу, Fz - суммарные силы, действующие вдоль осей X, Y, Z;

Так как математическая модель не может описать полностью все возможные ситуации работы механизмов, ряд входных сигналов формируется вне математической модели и поступает в модули в виде разовых сигналов [43].

К ним относятся:

- отсутствие смазки редукторов [71];

- отсутствие обдува электродвигателей и выпрямительных мостов;

- выход рабочих органов в аварийную зону;

- недопустимые перегрузки в металлоконструкциях;

- включение тормозов;

- вытяжка канатов [95];

- опирание стрелы на грунт;

- перегрузка канатов [96];

- выход стрелы из рабочей зоны.

Рисунок 3.2 - Опора лыж экскаватора на грунт забоя взаимодействии с забоем. Фактическая нагрузка зубьев, режущих поясов, механизмов привода, ротора и его опорных устройств, прежде всего, определяется величиной усилия при экскавации породы. Нагрузка в этих элементах зависит от усилия подъма породы, е массы в ковшах ротора и на примно-питающем устройстве, а также от массы узла ротора. Кроме того, опорные устройства ротора нагружены центробежной силой и гироскопическим моментом, возникающим вследствие прецессии валов ротора и двигателей. Все эти нагрузки, за исключением массы узла ротора, носят случайный или квазигармонический характер. При этом амплитуды их колебаний весьма существенны, особенно это относится к усилию, затрачиваемому на экскавацию породы [40].

Структура действия сил и моментов на роторном колесе приведена в схеме скоростей и усилий, действующих на кромку ковша роторного колеса, рисунок 3.3.

Мощность, необходимая для резания горной массы:

где F р - средняя составляющая статической нагрузки привода роторного колеса;

V р - линейная скорость точек ковша при вскрытии породы.

Скорость вскрытия породы равна отношению объма вскрытой породы за час к площади зубца S з :

где Qп - объм вскрытой породы;

Момент статической нагрузки относительно оси роторного колеса, связанный с резанием:

Сила резанья породы направлена против силы упругости породы F, Сила упругости, действующая со стороны породы равна:

где сж - напряжение внутри породы.

Соответственно момент сил резанья породы равен:

Суммарная мощность, затрачиваемая на валу роторного колеса, идт на экскавацию и вращение роторного колеса: Р Р р Рп. Но так как в реальности затраты могут быть больше, например, из-за того что влияют дополнительные факторы, то необходимо ввести повышающий коэффициент K, который и будет их учитывать. Его определяют на производстве эмпирически.

Таким образом:

где R р - радиус роторного колеса.

Приведенное выражение (3.22) определяет средние теоретические значения статических нагрузок. Мгновенные усилия на кромках ковшей и, соответственно, мгновенные значения моментов на валу привода роторного колеса определяются и переменной составляющей нагрузок, связанной с неоднородностью физико-механических свойств массива, наличием крепких включений, возникновением сколов, непостоянством числа одновременно режущих кромок, различной степенью их износа.

Для определения срабатывания фрикционной муфты, установленной для предотвращения перегрузок на валу приводного двигателя, включения колодочного тормоза и т. п., выполняет анализ выражение:

Для определения количества добываемой горной массы моделируются параметры стружки.

Ширина снимаемой стружки:

Vэ - скорость экскавации;

Vр - скорость роторного колеса;

- расстояние между ковшами.

Мгновенная толщина среза горной массы одним ковшом моделируется уравнением:

Сопротивление грунта резанью F р представляет собой сопротивление внедрению передней грани рабочего органа в грунт в направлении главного движения (вдоль оси Х) и зависит от поперечного сечения срезаемой стружки, физико-механических свойств грунта и геометрии режущей части рабочего органа.

свойств грунт и геометрии частей рабочего органа. Коэффициент k тем больше, чем более затуплена рабочая часть режущей кромки. Этот коэффициент k также зависит от плотности грунта [44].

Рисунок 3.3 - Схема усилий, действующих на кромку ковша Фактическая производительность экскаватора определяется выражением:

где - угловая скорость вращения ротора;

F р - средняя составляющая статической нагрузки;

Q - объм вскрываемой породы за час.

Угловая скорость вращения ротора:

Моделирование нагрузок привода поворота стрелы ротора. В процессе экскавации мощность двигателей привода поворота затрачивается на преодоление моментов сопротивления от следующих основных сил:

неуравновешенности верхнего поворотного строения экскаватора при его повороте на уклоне МНУ; сил трения качения в опорно-поворотном устройстве МК; ветровой нагрузки МВ; сил инерции МИН. Часть мощности затрачивается также на преодоление сопротивления в механизме привода.

Схема усилий механизма поворота приведена на рисунке 3.4.

Расчт названных нагрузок производится по следующим зависимостям.

Момент боковой составляющей резания:

где Rо - радиус стрелы;

F - сила боковой нагрузки резания;

R - радиус в горизонтальной плоскости по кромке ковшей.

Максимальный момент от ветровой нагрузки:

- угол поворота стрелы ротора в горизонтальной плоскости;

ri - расстояние от центра поворота стрелы до точки приложения ветровой нагрузки на отрезке ri.

Момент от действия неуравновешенных сил тяжести поворотной платформы:

Момент от сил трения качения:

При отклонении оси вращения от вертикали:

где N - сила нормального давления;

f - коэффициент трения качения;

G - суммарный вес стрелы ротора, конвейера и находящейся на нем породы;

цт - радиус приложения неуравновешенных сил веса;

Gz - суммарный вес поворотной части с учтом горной массы;

- радиус от центра поворотной платформы до центра подшипников;

т.к - количество подшипников;

т.к - расстояние между центрами подшипников.

Ввиду неизбежной несимметрии приложения нагрузки и возможного проскальзывания тел качения:

где M к - приведенный момент от сил трения качения;

э.к и f пр - коэффициенты, учитывающие возможный эксцентриситет и проскальзывание.

Суммарная статическая нагрузка относительно поворотной части:

Усилие в зацеплении венцовой и выходной шестерен редуктора:

где с - момент суммарной статической нагрузки относительно оси поворотной части;

в.ш - радиус венцовой шестерни;

j - число приводов механизма поворота;

р - передаточное число редуктора ротора.

Момент статического сопротивления, приведнный к валу каждого питателя привода:

Рисунок 3.4 - Схема усилий механизма поворота Для моделирования срабатывания фрикционных муфт, установленных для предотвращения перегрузок на валах двигателей от встречи с непреодолимым препятствием или включения тормоза, выполняется анализ:

Угловая скорость поворота стрелы ротора:

где ic и iк.а - передаточные числа редуктора от оси приводного двигателя, соответственно, до осей сельсина и командоаппарата;

- передаточное число редуктора ротора [45].

Моделирование нагрузок привода подъма стрелы ротора. Схема усилий, действующих на привод подъма стрелы ротора, приведена на рисунке 3.5.

Из условия равенства моментов сил относительно оси качения усилие, воспринимаемое полиспастной подвеской:

Сила натяжения канатов, без учта потерь в полиспастах:

где j - число полиспастных систем;

п - передаточное число полиспастов.

Рисунок 3.5 - Схема усилий, действующих на привод подъма стрелы ротора Момент статического сопротивления на валу приводных двигателей с учтом КПД полиспастов и редуктора (передаточного механизма):

где - диаметр барабана лебдки;

п.м - КПД передаточного механизма;

н.к - сила натяжения канатов [97].

Для моделирования срабатывания фрикционных муфт выполняется анализ:

Скорость подъма (опускания) стрелы ротора:

где i - передаточное число приводов подъма (опускания) [46].

Скорость вращения оси сельсина датчика:

Распределенная нагрузка перемещаемой конвейером горной массы, а также вес самой ленты создают нагрузку на опорные ролики, определяющие возрастания усилия в ленте пропорционально длине нагружнного участка.

При этом если конвейер работает в наклонном положении, возникает составляющая силы веса, воспринимаемая лентой на этом участке. Удельное усилие в ленте на загруженном участке, связанное с действием весовой нагрузки (рисунок 3.6):

Вес породы на 1м ленты:

где н - насыпная плотность породы;

- коэффициент трения между породой и конвейером.

удаляющими прилипшую породу с конвейера:

Усилие, необходимое для перегиба ленты и преодоления трения в подшипниках барабана:

где из - коэффициент, зависящий от ширины барабана.

При переходе с ротора на конвейерную ленту масса m получает дополнительную кинетическую энергию Ек, равную:

где Vэ - скорость экскавации;

Vкл - скорость движения ленты конвейера.

переходе с ротора на конвейерную ленту:

Суммарный момент сил статического сопротивления движению ленты:

Суммарная расчтная мощность двигателей конвейера:

где р - коэффициент полезного действия редуктора;

распределения нагрузки между двигателями.

Угловая скорость барабана конвейерной линии и линейная скорость конвейерной ленты связаны соотношением:

Угловые скорости приводных двигателей и барабана конвейера связаны соотношением:

Рисунок 3.6 - Схема конвейера стрелы ротора Для моделирования срабатывания упругих муфт выполняется анализ:

Кроме того, в моменте сопротивления движению ленты должен учитываться момент от электромагнитных тормозов на быстроходных валах [47].

Моделирование нагрузок привода поворота конвейерной линии разгрузочной консоли. Так как работа механизмов поворота стрелы ротора и разгрузочной консоли при моделировании сил, моментов, скоростей описываются теми же уравнениями, то в последнем случае использовались соотношения (3.30-3.36). Эти же соображения позволяют использовать для моделирования работы конвейерной линии разгрузочной консоли уравнения (3.49-3.59), записанные для ленточного конвейера ротора [47].

Моделирование нагрузок при износе зубьев ковша. Конструкция ковша роторного экскаватора должна обеспечивать: осуществление энергозатратами, исключение залипания его режущего периметра и внутренней полости; полную разгрузку в пределах разгрузочного сектора;

ограничение величины кусков, образующихся в результате отделения стружки; снижение неравномерности внешней нагрузки, возникающей в результате периодического входа и выхода режущих элементов из контакта с забоем и исключение просыпей при черпании [44].

В большинстве случаев при эксплуатации роторных экскаваторов используют самозатачивающиеся зубья отечественного или импортного производства.

Рисунок 3.7 – Схема износа зуба ковша экскаватора при взаимодействии Момент сил M от силы боковой составляющей резанья F находится по формуле:

Абсолютная погрешность в определении боковой составляющей резанья:

Относительная погрешность в определении боковой составляющей силы F :

относительный износ площади зуба, связанный со стачиванием зуба, и С увеличением угла между горизонтальной плоскостью и зубом ковша больше чем на 20% можно говорить об износе зубьев ковша.

3.2 Моделирование процесса взаимодействия основных узлов при перемещении роторного экскаватора Моделирование ходового движителя роторного экскаватора в динамике. Статическая нагрузка привода шагающе - рельсового хода при перемещении экскаватора определяется следующими факторами: трением преодолением скатывающей силы при негоризонтальной установке лыжи, действием ветрового напора, сопротивлением горной массы при врезке роторного колеса подачей на забой.

Роторные экскаваторы большой единичной мощности ориентированы как на шагающе - рельсовый ход, так и на перемещение с помощью гусеничных тележек (приводного и неприводного действия). В настоящее время перемещение роторных экскаваторов при помощи гусеничных тележек является наиболее перспективным и безопасным по сравнению с шагающе ходовым оборудованием, поэтому при разработке моделирования обеспечения динамической модели за основу был принят ходовой движитель экскаватора, основанный на гусеничном принципе [41]. Следует заметить, что данное различие не имеет решающего значения для построения общей технологической схемы. Рассмотрим ходовой движитель экскаватора, состоящий из приводных и неприводных гусеничных тележек (рисунок 3.8), выполняемых по многоопорной (двух, трх, четырх) схеме, у которых в точках опирания возникают реактивные нагрузки от действия силы тяжести верхнего строения, включая поворотную и неповоротную е части. Каждая точка опирания может быть одно- или многотележечной гусеничной опорой, с системой двигателей, схемой, определяемой числом ведущих тележек по отношению к общему числу тележек и их соединений в цепи управления, а также системой управления и регулирования (рисунок 4.9).

При анализе воздействия на динамику машины ходового механизма экскаватора мы не будем касаться системы уравнений движения машины, а рассмотрим специфические вопросы моделирования непосредственно ходовых механизмов и их связей со всей машиной в рабочих режимах.

При передвижении экскаватора на ходовом гусеничном движителе непрерывно меняется положение динамического центра разворота машины при наличии переменного сопротивления передвижению тележек от местных сопротивлений, определяемых местными уклонами, волнистостью поверхности передвижения, попадающими под гусеницы кусками породы и пр. [48, 51] На сопротивление перемещению машины и е разворот оказывает влияние «выбег» общего центра поворота машины, силы от бокового смещения тележек по грунту и моментов сопротивления при развороте тележек по грунту в процессе общего поворота [52]. При этом все силовые факторы, возникающие в процессе статического разворота машины, определяются статическими механическими характеристиками электродвигателей ведущих гусеничных тележек и системами их регулирования. Система регулирования может быть «скоростная» или «жсткостная» в зависимости от типа привода - постоянного или переменного тока.

Проведенные теоретические исследования гусеничных ходовых сопротивлениях передвижению на ходовых тележках происходит значительное выравнивание тяговых усилий вращающих моментов, развиваемых двигателями. Выравнивание тяговых усилий осуществляется между тележками через металлоконструкции несущей рамы.

При этом значения реакций в металлоконструкциях не превосходят значений тяговых усилий, действующих на тележках.

Рисунок 3.8 - Схемы многоопорных гусеничных тележек приводного и неприводного действия (две, три, четыре опоры Рисунок 3.9 - Схема расположения приводных тележек Выравнивание нагрузочных характеристик на тележках (тяговых усилий) в зависимости от схемы регулирования проявляется по-разному. Так, при «скоростном» регулировании, когда между внутренними и внешними тележками правильно устанавливаются скорости передвижения, согласованные со статическим центром разворота, происходит большее выравнивание тяговых усилий, даже при значительных относительных отклонениях динамического центра разворота по отношению к статическому, за счт колебаний сил сопротивления передвижению по тележкам и сил инерции, через металлоконструкции рамы. «Жсткостное» регулирование привода ведт к необходимости «смягчения» характеристик двигателей внутренних тележек по отношению к центру поворота. При этом приводы внутренних тележек меньше реагируют на неравномерность сопротивления передвижению. В этом случае увеличивается неравномерность усилий на внешних тележках, обладающих более «жсткой» характеристикой. С учтом результатов исследований [51,52] и практикой создания экскаваторов, в гусеничных ходовых механизмах отдатся предпочтение приводам постоянного тока со «скоростным» регулированием двигателей, при котором имеет место меньший разброс значений тяговых усилий.

Поэтому в качестве основной модели привода гусеничного движителя экскаватора следует принять привод постоянного тока со «скоростным»

регулированием. При моделировании процесса взаимодействия приводов необходимо:

1. Определение опорных реакций на ходовые гусеничные тележки, с учтом положения верхнего поворотного строения экскаватора с внецентренным относительно оси поворота выбегом центра масс (силы тяжести).

2. Определение сопротивлений линейному передвижению гусеничных тележек в условиях, близких к реальным, при случайной характеристике микропрофиля поверхности передвижения.

3. Определение характеристик тяговых усилий двигателей с учтом управляющих воздействий со стороны системы управления оператора.

4. Определение сопротивлений развороту машины с учтом реальных тяговых усилий со стороны электроприводов.

5. Определение динамических нагрузок в элементах упругих связей и соответствующих кинематических параметров механизмов и машины в целом, в соответствии с принятой динамической моделью машины [53].

Определение опорных реакций. Опорные реакции на гусеничных тележках в опорных точках j - RTJ определяются с учтом выбега равнодействующей силы тяжести относительно центра опорного контура ходового движителя (точек опирания). Определение опорных реакций ведтся по двум основным расчтным схемам:

1. От действия вертикальной силы G - равнодействующей всех сил тяжести машины.

2. От действия горизонтальной силы инерции, прикладываемой к центру масс всего экскаватора, на высоте Н от поверхности грунта.

Опорные реакции от действия силы G определяются в зависимости от положения проекции этой силы на опорный контур, с учтом смещения точки проекции относительно геометрического центра опорного контура.

Если ось верхнего строения не совпадает с точкой проекции силы G и геометрическим центром, тогда учитываются оба смещения. В этом случае целесообразно рассматривать два центра масс с приложением: G1 - силы тяжести неповоротной части машины с выбегом Q и G2 - силы тяжести поворотной части, с выбегом равнодействующей S0 относительно оси поворота. Тогда равнодействующая реакция в опорной точке контура:

где - постоянная часть реакции от действия силы G1 ;

- переменная часть реакции от действия силы G2, определяемая углом поворота верхнего строения относительно опорного контура.

Расчт проводится методом жсткого рычага, путм решения системы алгебраических уравнений. Опорные реакции от действия горизонтальных сил инерции определяются с учтом данных, получаемых при решении системы уравнений движения динамической модели экскаватора. В этом случае используется система алгебраических уравнений, преобразующая действие момента от горизонтальной равнодействующей силы инерции, приложенной в центре масс на высоте Н, в опорные реакции [48].

Полная опорная реакция будет определяться уже как сумма трх слагаемых:

где R ', R ' - реакции, соответственно, от действия сил G1 и G2;

R " - реакции действия момента от действия горизонтальной силы инерции.

Оценка доли опорной реакции R "Tj по отношению к полному значению RTj показывает, что при значении R "Tj / RTj 0,1 значением R можно пренебречь. Расчтные схемы для определения опорных реакций в общем виде для многоопорных контуров показаны на рисунке 3.10, где:

о - постоянное угловое смещение центра масс неповоротной части относительно геометрического центра опорного контура; rо - радиус смещения центра масс поворотной части относительно центра поворота и угол отклонения его о от начала отсчта. Расчтные зависимости для определения опорных реакций по рисунку 3.10 а получаются использованием уравнений моментов сил относительно сторон опорного треугольника:

Для определения опорных реакций опорного контура по рисунку 3.10 б используем систему уравнений:

AB AB C AB

А СB D СB А D AВ

DС В В AD

DС А DС А

AD В В AВ

Из уравнения (3.67) определяются RA, RB, RС, RD. Опорные реакции от действия горизонтальных составляющих сил инерции определяются в соответствии со схемой на рисунке 3.11. Для трхопорного контура (рисунок 3. перпендикулярное направление к соответствующим сторонам треугольника, например:

где AC1 AC 2 - проекции на перпендикуляр к стороне АС сил инерции, соответственно, первой и второй масс, расположенных на высотах Тогда реакции:

соответствующих сторон.

Для четырхопорного контура (рисунок 3.11 б) аналогично учитываем Тогда реакции определяются из системы уравнений:

Из данной системы уравнений определяются R"A, R"B, R"С, R"D.

Полные опорные реакции будут определяться по формулам:

Значения полных опорных реакций используются для определения сопротивления передвижению машины [53].

Рисунок 3.10 - Расчтные схемы для определения опорных реакций в общем виде для многоопорных контуров Рисунок 3.11 - Расчтные схемы для определения опорных реакций Рисунок 3.12 – Характеристики скоростного и жсткостного Определение сопротивления повороту роторного экскаватора.

Сопротивление повороту при движении экскаватора определяется тремя факторами: тяговым усилием на ведущих тележках Fi, сопротивлением сопротивления развороту относительно общего динамического центра разворота М iW ; М i S ; FiW li ;. Рассматривается силовое равновесие машины при развороте через систему уравнений:

1. Сумма моментов относительно общего динамического центра поворота:

2. Сумма проекций всех сил на ось X:

3. Сумма проекций всех сил на ось У:

F W - сила сопротивления боковому смещению тележки;

L' - длина опорной поверхности гусеницы;

l - смещение точки приложения силы;

i - сила относительно динамического центра поворота (плечо силы F W );

i - радиус от динамического центра поворота до главной продольной оси тележки;

них разных сопротивлений передвижению. Например, при спаренных тележках i = 1,2 :

где В - колея тележки, м.

С учтом принимаемых зависимостей предлагается следующий алгоритм решения.

начальные условия:

2. При значении тягового усилия:

и использовании уравнения (3.90) определяется угловая скорость разворота машины:

3. Определяется избыточное тяговое усилие на тележках:

тележек относительно линии центров смежных тележек (смежных опорных параметров опорного контура:

Д - некоторая функция, зависящая от угла разворота и опорных реакций RTi.

5. Определяются радиусы от динамического центра поворота машины до тележек:

6. Производится подстановка новых значений i, li в уравнение (3.72) и сравнение с допустимым отклонением до установления неравенства:

После окончания итерационного процесса принимаются полученные параметры i и др. и определяются силовые и кинематические значения.

Таким образом, алгоритм моделирования сопротивления перемещению экскаватора ходовым движителем должен учитывать весь комплекс сопротивлений передвижению совместно с тяговыми характеристиками электродвигателей ведущих гусеничных тележек [54].

Определение динамических нагрузок. При разработке динамической модели ходового движителя следует рассматривать электромеханическую систему с несущими металлоконструкциями опорной неповоротной нижней рамы и рамами тележек.

В зависимости от схемы опорного контура динамические модели могут быть представлены в виде совокупности дискретных масс с упругими связями, представленными на рисунках 3.16 - 3.17, соответственно, для трехи четырхточечного опирания. При этом в приведенной динамической модели следует сохранить приведенные вращающиеся массы привода: J i момент инерции (динамический), действующие моменты двигателей М i с углами поворота, жсткости С1i - связи двигателей с ведущими сопротивлениями движению Wi с перемещениями Х i.

Учитывая то, что вращающаяся масса ведущих звездочек мала по сравнению с приведенной массой рамы сдвоенных тележек, гусениц и других элементов тележек, а также приведенных масс привода, то целесообразно жсткости С1i и С2i привести к одной жесткости, а массу ведущей звездочки к приведенной массе привода. В этом случае расчетная динамическая модель примет вид по рисунку 3.16а.

Учитывая то, что при последовательном включении в цепь двигателей спаренной тележки их скорости отличаются незначительно, то в окончательной модели можно объединить приводы спаренных тележек со средней скоростью. В окончательном виде приведенные динамические модели ходовых движителей могут быть рекомендованы по рисункам 3.16б и 3.17а. При этом в систему уравнений движения по рисункам 3.16в и 3.17б войдут усилия в упругих связях между тележками А, В, С и D, а тяговое и C78.Во всех расчтных схемах (рисунки 3.16, 3.17) опорная C,C,C 12 рама имеет связь и с верхним поворотным строением через вращающуюся массу J 0 и поступательную массу m0 с соответствующими перемещениями С массой могут быть соединены другие массы через упругую связь с условно показанной поступательной жесткостью В схемах рисунков 3.16б и 3.17а приведение жсткостей и масс производится с учетом угловых показателей расположения связей в реальной конструкции, передаточных отношений из условия сохранения кинетической и потенциальной энергий в реальной конструкции и в приведнной динамической модели [49].

Рисунок 3.16 - Схема опорного контура динамической модели в виде совокупности дискретных масс с упругими связями для Рисунок 3.17 - Схема опорного контура динамической модели в виде совокупности дискретных масс с упругими связями для 3.3 Математическая модель оценки технического состояния основных приводов роторного экскаватора 1. Оценка состояния работы двигателя. Причиной резкого увеличения неудовлетворительное состояние двигателя.

Угловая скорость вращения двигателя (n) определяется по формуле:

где U - внешнее напряжение; I я - сила тока в якоре; R я - сопротивление якоря; Ф - магнитный поток; С - поправочный эмпирический коэффициент, связанный с особенностями двигателя.

1.1 Оценка технического состояния устройства, регулирующего подачу напряжения на двигатель ( U ). Резкое изменение показателей может быть связано с внешним падением напряжения (U ном ), отличающегося от неудовлетворительным состоянием двигателя.

то необходимо произвести осмотр устройства регулирования подачи напряжения на двигатель. В случае исправности этого устройства необходимо проверить техническое состояние обмотки якоря.

1.2 Оценка технического состояния обмотки якоря. Причиной резкого изменения числа оборотов может быть увеличение силы тока в обмотке якоря, что связано с тем, что часть витков замкнулась накоротко. Для выявления этого дефекта необходимо остановить двигатель, дождаться его охлаждения и измерить сопротивление якоря, затем изоляции.

В случае если относительный износ ( Rя ) >15%:

то необходимо осуществить перемотку обмотки якоря.

1.2.2 Оценка технического состояния двигателя по изоляции проводов обмотки якоря.

Если относительное техническое состояние ( Ru ) >15%:

то это говорит о том, что может произойти короткое замыкание, связанное с возможным изменением состояния изоляции. Однако следует отметить, что сопротивление изоляции зависит от окружающего воздуха и влажности, поэтому необходимо иметь зависимость сопротивления изоляции от указанных параметров.

1.2.3 Оценка технического состояния по магнитному потоку ( Ф ). Из закона Кюри-Вейса для магнитной восприимчивости (Х) определяется выражение где С - константа; Тс - температура Кюри; Т – рабочая температура.

Из выражения (3.106) следует, что при некоторой критической температуре (Тс ) сердечник полюса двигателя может размагнититься, что приводит в свою очередь к увеличению числа оборотов (n). А при приближении к критическому значению температуры ( Тс ), наоборот, увеличивается магнитный поток (Ф ), что приводит к уменьшению числа оборотов (n).

Относительное изменение магнитного потока ( Ф ) находится по формуле 2. Полная оценка технического состояния привода. Оценка полного технического состояния ( п ) осуществляется на основе формул (3.85, 3.86, 3.87, 3.89) по формуле (3.90):

Если при определенном значении мощности ( Р ), развиваемой двигателем, и статической нагрузки ( M с ) износ ( п ) превышает 30%, то двигатель необходимо остановить на ремонт. Для каждого определенного значения момента ( M с ) определяется рабочая область при изменении мощности двигателя [55].

Далее оценим техническое состояние приводов роторного экскаватора по отдельности.

Оценка технического состояния приводов роторного колеса.

Механической характеристикой электродвигателя называется график зависимости числа оборотов от момента сил резания породы (рисунок 3.18).

Диапазон установленных мощностей для роторного колеса 700-2000 Вт (приложение 1).

На рисунке 3.18 представлен случай работы двигателя на мощности Р =1,5 кВт.

где P - мощность, подаваемая на двигатель роторного колеса;

M п - момент сил резанья породы;

– зависимость от двух параметров, во-первых, от мощности Рисунок 3.18 – Механическая характеристика электродвигателя средняя кривая – нормальный режим работы;

нижняя кривая – нижний предел рабочей характеристики;

верхняя кривая – верхний предел рабочей характеристики Рабочая характеристика двигателя определяется из того, что при работе в реальных условиях ограниченных мощностей карьерных сетей наблюдается существенное колебание напряжения до 20% от нормированного ГОСТа для карьерных сетей.

В процессе работы двигателя должны быть просчитаны M п моменты сил резанья по известным характеристикам породы.

Если в процессе работы для определенного M п наблюдается резкий выброс по числу оборотов n р и •100 30 %, то требуется остановка двигателя с последующим рассмотрением причин такого выброса.

Если резкое изменение связано с наличием инородных тел в пласте породы, следовательно, можно продолжать работу после их удаления. В ином случае необходимо проверить техническое состояние двигателя. В том случае, если число оборотов двигателя n резко уменьшилось или увеличилось и выходит за предел рабочей области для определенного момента сил, то делается вывод, что двигатель неисправен. Аналогично рассматривается для других значений моментов сил.

Абсолютный износ двигателя определяется по формуле:

где nист - число оборотов, выдаваемое двигателем при определенной нагрузке.

Износ двигателя в %, так называемый относительный износ:

Если относительный износ составит более 30%, то двигатель необходимо проверить на наличие неисправностей.

ротора. Работа привода поворота стрелы должна осуществляться с постоянной угловой скоростью при достаточно жсткой механической характеристике.

Момент статической нагрузки относительно поворотной части:

где M - боковая нагрузка;

M в - ветровая нагрузка;

M н. у - нагрузка от неуравновешенных сил;

M к - нагрузка в венцевой шестерни.

Статическая нагрузка в основном зависит от внешних условий.

рассмотреть зависимость мощности двигателя ротора Рд. р от угловой вращения стрелы ротора; i р - передаточное число редуктора.

Момент статической нагрузки зависит от внешних условий, поэтому он не постоянен. Рассмотрим семейство кривых зависимости числа оборотов стрелы.

нагрузки.

статических нагрузках M с.

Для определения износа двигателя привода поворота необходимо руководствоваться следующим соотношением:

Если в процессе работы на определнной мощности Рд. р наблюдается резкий выброс по числу оборотов и 30%, то требуется остановка двигателя с последующим рассмотрением причин.

Рисунок 3.19 – зависимость числа оборотов от мощности двигателя нижняя кривая – нижний предел рабочей характеристики;

верхняя кривая – верхний предел рабочей характеристики Если выброс связан с наличием инородных тел в пласте породы, то после удаления их можно продолжить работу. В ином случае необходимо проверить техническое состояние двигателя.

Оценка технического состояния привода подъма стрелы ротора. В связи с тем, что подвески стрелы ротора приводятся в движение кратковременно и с большим интервалом времени, определение технического состояния делается с большим периодом времени.

Оценка технического состояния тяговых движителей. Оценку износа тяговых движителей необходимо проводить следующим образом. При увеличении момента сил на валу двигателя M дi ходового движителя угловая скорость вращения вала двигателя уменьшается. Это связано с увеличением нагрузки Fi.

При малом изменении внешних нагрузок зависимость от момента можно аппроксимировать графиком линейной функции:

где хх - угловая скорость вращения двигателя на холостом ходу;

M max - максимальный момент сил, развиваемый двигателем;

M хх - момент сил, развиваемый двигателем на холостом ходу;

max - угловая скорость при максимальной нагрузке;

хх - угловая скорость, развиваемая двигателем на холостом ходу.

Котангенс угла кривой (рисунок 3.20) является индивидуальной характеристикой двигателя. Следовательно, оценку износа необходимо проводить именно по этой характеристике.

Момент сил рассчитываем по формуле (3.99).

Во всех режимах работы привода, в которых сила тока якоря незначительно отличается от значения, заданного на выходе регулятора напряжения, звено ограничения (ЗО) на входе регулятора тока (РТ) работает на своей линейной части и поддерживает силу тока на заданном уровне. В этом случае отрабатывается заданная статическая механическая характеристика. В случае, если работа привода осуществляется при большем значении характеристики сtg, то относительный износ работы двигателя можно определить по формуле:

где сtg т и с t g – характеристика двигателя по паспорту и в данном рабочем состоянии соответственно.

Рисунок 3.20 – график зависимости угловой скорости от мощности:

средняя кривая – нормальный режим работы;

нижняя кривая – нижний предел рабочей характеристики;

верхняя кривая – верхний предел рабочей характеристики двигателем, и статической нагрузки M с износ n превышает 30%, то двигатель необходимо остановить на ремонт.

На основании данного алгоритма исследования технического состояния двигателя можно производить оценку относительного износа двигателя в период межпланового ремонта.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ РЕДУКТОРА

РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА

4.1 Методы технического обслуживания и ремонта редукторов роторных экскаваторов Наджность редукторов роторных экскаваторов большой единичной мощности в эксплуатации определяется рядом факторов, одним из которых является характер принятой системы технической эксплуатации, которая включает:

- готовность механизмов к работе и использованию;

- обслуживание, обеспечивающее исправное техническое состояние;

- ремонт, восстанавливающий характеристики механизма.

эксплуатации редукторов относятся: влияние влажности, солнечной радиации на долговечность элементов и узлов; нестационарное нагружение, связанное с частыми пусками, остановами и изменениями режимов;

дополнительные нагрузки обусловленные вибрацией основных узлов;

отсутствие постоянного контроля, за работой редукторов, со стороны обслуживающего персонала.

Анализ рабочих документов по технике эксплуатации и опрос механиков показал, что наработка редукторов фиксируется ориентировочно, это влечт за собой большие расхождения реальной наработки с учтнным временем работы механизма. В то же время, изучение эксплуатационных документов показало, что виды, периодичность и объм технического обслуживания не всегда назначаются с учтом условий эксплуатации и режимов использования редукторов.

Изменения, прошедшие за последние годы в конструкциях редукторов применение закрытых планетарных и цилиндрических передач, усложнение конструкций, привели к тому, что существующие методы проведения технического обслуживания не обеспечивают должной эффективности.

Анализ инструкций показал, что использование многих методов применительно к современным конструкциям вообще не возможно, так как основными методами контроля технического состояния, являются разборка, визуальный осмотр и проверка в работе. Проведенные исследования опыта по разборке редукторов показывают, что при этих операциях имеют место случаи повреждения деталей и узлов этих механизмов, выхода из строя элементов крепежа, прокладок, сальниковых уплотнений и т.д., существует вероятность попадания грязи в механизм. Кроме того, зачастую недостаточен опыт и квалификация специалистов, а также условия для выполнения данных работ.

Анализ ремонтных ведомостей и исполнительных калькуляций показывает, что существует большой разброс в объмах и составе ремонтных работ, в пределах одной серии. Проведенный анализ ведомостей и калькуляций текущих ремонтов редукторов роторных экскаваторов большой единичной мощности показал, что значительная часть всего объма ремонтных работ (65% - 80%) приходится на демонтаж механизмов, доставку в цех, разборку и т.д.

В качестве примера, рассмотрим основные этапы текущего ремонта лебедки роторного экскаватора ЭРШРД-5250, проводимого с целью контроля технического состояния основных механизмов.

Проведенный анализ потока отказов редукторов показал, что основной причиной отказов является эксплуатационный износ узлов трения (80% К остальным причинам отказов относятся: поломки и срезы деталей, выкрашивание, разрегулировка и т.д. Полученные данные позволяют сделать вывод о целесообразности разработки средств безразборного контроля износа основных узлов редукторов роторного экскаватора. Поэтому, одним из важных путей в повышении эффективности технической эксплуатации является совершенствование методов и форм технического обслуживания и ремонта на основе использования методов и средств технического диагностирования. Это позволит осуществить перевод технического обслуживания и ремонта основных механизмов роторного экскаватора большой единичной мощности на систему по фактическому состоянию, учитывающую индивидуальные особенности каждого механизма.

Большое различие в условиях технической эксплуатации основных механизмов роторных экскаваторов, требованиях к их наджности, особенности их расположения потребуют различного подхода, при их переводе на систему технического обслуживания по фактическому состоянию.

В общем случае, задачей технического обслуживания является поддержание в заданных пределах и в течение требуемого времени, утрачиваемой в процессе технического использования, работоспособности механизма при минимальных затратах времени и средств. При этом техническое обслуживание включает следующие мероприятия:

1 - контроль технического состояния механизма;

2 - определение потребности в техническом обслуживании и ремонте;

3 - проведение профилактических и восстановительных работ;

4 - организацию технического обслуживания и ремонта.

Перевод основных механизмов на техническое обслуживание по фактическому состоянию, которое должно предусматривать следующее:

- проведение контроля технического состояния основных механизмов и определение потребности в техническом обслуживании и ремонте без разборки с использованием средств технического диагностирования, в соответствии со сроками рекомендованными заводами - изготовителями.

Проведение профилактических, восстановительных и ремонтных работ по результатам диагностирования, то есть не по расписанию, а по фактическому состоянию.

Очевидно, что применение средств технической диагностики, позволит значительно сократить расходы по техническому обслуживанию и ремонту и повысить уровень технической эксплуатации основных механизмов.

Принципиальная схема технического обслуживания и ремонта основных механизмов с применением средств технического диагностирования (рисунок 4.1) наглядно показывает преимущества технической эксплуатации при использовании средств технического диагностирования.

Проведенный анализ современных методов технического обслуживания и ремонта основных механизмов роторного экскаватора доказывает необходимость разработки методов и средств технического диагностирования, для индивидуального контроля технического состояния основных механизмов роторного экскаватора.

Рисунок 4.1 - Принципиальная схема технического обслуживания и ремонта основных механизмов роторного экскаватора с применением средств технического диагностирования Выбор диагностических параметров редуктора роторного экскаватора. В период эксплуатации редуктор роторного экскаватора подвергается воздействию различных видов энергии (нагрузка, температура, вибрация и т.д.), которые вызывают в узлах и деталях процессы, снижающие их начальные параметры. Эти процессы связаны, как правило, со сложными физико-химическими явлениями и приводят - к деформации, износу, коррозии и другим видам повреждений. Основными причинами нарушения нормального функционирования редуктора роторного экскаватора является износ подшипников опор валов и элементов зубчатых зацеплений, что в свою очередь влияет на изменение функциональных параметров (падение мощности, снижение механического КПД и т.д.), характеризующих его техническое состояние. Редуктор роторного экскаватора можно упрощенно представить, как механическую систему, преобразующую подводимую к ней энергию (вход) и используемую полезную энергию. Функциональные причинно-следственные соотношения между входом и выходом сопровождаются потерями механической энергии, тепловой энергии и материалов. Кроме того на редуктор оказывают воздействие внешние возмущения (вибрация, тепло и т.д.) влияющие на характер процессов протекающих в узлах редуктора. На рисунке 4.2 приведена принципиальная схема формирования полезного выхода в редукторе роторного экскаватора.

Как видно из рисунка 4.2, процесс передачи механической работы через редуктор можно упрощенно представить, как процесс переноса и преобразования энергии. При этом механическая работа, подводимая на вход редуктора, преобразуется в механическую работу и потери энергии.

В соответствии с теорией нормального обмена энергии [56] повреждение наступает тогда, когда система обменивается энергией с окружающей средой в количестве выше некоторого допустимого или нормального уровня. Под уровнем обмена энергии подразумевается количество, качество или скорость передачи энергии. Другими словами, характеристикой степени повреждения редуктора является уменьшение полезной энергии на выходе редуктора и увеличение потерь энергии. В этом случае, рассматривая редуктор как объект диагностирования, можно в качестве диагностических параметров принять уровни потерь полезной энергии на выходе из редуктора.

Рисунок 4.2 - Принципиальная схема формирования выхода в Однако, кроме диагностических параметров, характеризующих уровень обмена энергии с окружающей средой, техническое состояние редуктора могут отражать другие параметры, например изменение зазоров в зубчатом зацеплении. Проведенный анализ в области методов контроля технического состояния зубчатых передач показал, что в качестве диагностических параметров могут быть использованы такие значения, как величина свободного хода выходного вала редуктора относительно входного [57] и величина естественного электрического напряжения, генерируемого в зубчатом зацеплении [58].

В результате проведенного анализа процесса формирования диагностических параметров и литературных данных по методам контроля технического состояния зубчатых передач, можно выбрать следующие параметры для диагностирования редуктора роторного экскаватора большой единичной мощности: механический КПД, виброактивность редуктора, тепловой режим деталей редуктора, содержание продуктов изнашивания в смазочном масле, величина свободного хода выходного вала, величина электрического напряжения генерируемого в зубчатом зацеплении.

В тоже время не все из выбранных диагностических параметров могут быть успешно использованы для контроля технического состояния редуктора роторного экскаватора, по причинам различной точности и достоверности диагностической информации, технологичности измерении.

удовлетворяющих этим требованиям, необходимо провести исследования информативности и контролепригодности выбранных диагностических параметров редуктора роторного экскаватора.

Исследование информативности и контролепригодности диагностических параметров редуктора роторного экскаватора. Для выбора наиболее информативных и контролепригодных диагностических параметров редуктора роторного экскаватора необходимо провести сравнительный анализ выбранных параметров и методов их контроля в одинаковых условиях. При проведении испытаний необходимо учесть, что диагностические параметры неоднозначно связаны с изменением входных параметров, таких как частота вращения ведущего вала, нагрузка на редуктор, температура деталей и т.д.

В соответствии с методикой, принятой на предприятиях горной промышленности с учтом оснащения редуктора средствами технической диагностики получена структурная схема (рисунок 4.3).

Программой испытаний предусматривается контроль изменения диагностических параметров при работе редуктора в диапазоне нагрузок от 20 до 120% с длительностью 150 часов на каждом режиме. Кроме того, контролируется изменение диагностических параметров при установке искусственно изношенного подшипника с радиальным зазором, превышающим предельно допустимое значение. В процессе исследований были испытаны методы и средства технической диагностики, которые могут быть рекомендованы к использованию на предприятиях горной промышленности.

Рисунок 4.3 - Структурная схема исследований информативности и контролепригодности диагностических параметров редуктора В результате проведения экспериментальных исследований информативности и контролепригодности диагностических параметров редуктора роторного экскаватора большой единичной мощности сделаны следующие выводы:

Механический КПД редуктора, как диагностический параметр не обладает однозначностью, достаточной информативностью и контролепригодностью.

Тепловой режим основных узлов редуктора, как диагностический параметр, не обладает достаточной информативностью.

входного, как диагностический параметр, не обладает однозначностью, информативностью и контролепригодностью.

Виброактивность редуктора и уровень звукового давления, как диагностические параметры, не обладают высокой информативностью и контролепригодностью.

редуктора и электрические параметры характеризующие процессы изнашивания узлов редуктора, как диагностические параметры, показали достаточную информативность и контролепригодность. В связи с чем, необходимо применить интегральный метод технического диагностирования редуктора роторного экскаватора, на основе контроля содержания продуктов изнашивания в смазочном масле редуктора [65].

изнашивания в смазочном масле Процессы трения и изнашивания, протекающие в узлах редуктора, сопровождаются потерей металла сопряженных деталей в виде продуктов изнашивания, которые уносятся из зоны трения смазочным маслом, омывающим эти детали [65].

В работах [59, 60, 61] освещены экспериментальные исследования процессов образования продуктов изнашивания, установлена зависимости между размерами частиц продуктов изнашивания и параметрами процессов трения и изнашивания. Результаты этих исследований показывают, что продукты изнашивания являются важным источником информации о техническом состоянии узлов трения.

заключаются в том, что смазка узлов редуктора осуществляется путм окунания и разбрызгивания картерного масла (картерный тип смазки), при расположенный в картере редуктора. Таким образом, интенсивность процесса изнашивания деталей редуктора может характеризоваться интенсивностью поступления продуктов изнашивания в картерное масло.

В настоящее время для контроля содержания продуктов изнашивания в смазочном масле, применяется большое количество методов: метод спектрального анализа масла; метод массовой спектрометрии;

рентгеноспектрального анализа масла и т.д. Несмотря на большое разнообразие существующих методов контроля продуктов изнашивания в смазочном масле, использование этих методов для диагностирования основных механизмов роторного экскаватора встречает ряд трудностей, к основным из которых относятся следующие:

- сложность получения однородной пробы масла для механизмов с картерным типом смазки, что оказывает решающее влияние на точность результатов анализов;

- высокая трудомкость процессов отбора, подготовки и исследования проб масла;

диагностирования;

- сложность и высокая стоимость современных установок для проведения исследований проб масла.

Эти недостатки ставят под сомнение целесообразность применения существующих методов для диагностирования основных механизмов роторного экскаватора, кроме того эффективное применение этих методов сдерживается в настоящее время из-за недостаточного теоретического обоснования и методического оснащения [62].

Методы технического диагностирования механизмов, работающих в жидкой смазке, основаны на контроле изменения концентрации продуктов изнашивания в смазочном масле.

В работе [63] предлагается следующее дифференциальное уравнение, изнашивания в смазочное масло механизма.

где: K - концентрация продуктов изнашивания;

g - интенсивность поступления продуктов изнашивания в масло;

- коэффициент, учитывающий интенсивность угара, очистки и разбавления масла;

Q0 - исходное количество масла в системе;

T - время работы механизма.

Часовой износ деталей механизма GU определяется из выражения:

Авторы работы [64] предлагают для описания процесса накопления продуктов изнашивания в смазочном масле следующее уравнение:

где: K 0 - исходная концентрация продуктов изнашивания в масле;

g n - интенсивность очистки масла;

g y - интенсивность угара масла;

g - интенсивность поступления продуктов изнашивания в масло.

Уравнения (4.1) и (4.3) описывают изменение концентрации продуктов изнашивания в смазочном масле, в зависимости от изменения интенсивности их поступления в смазочное масло, принимая интенсивность очистки, угара и разбавления масла постоянными значениями для данного механизма.

Такое описание процесса поступления продуктов изнашивания в смазочное масло приемлемо для механизмов с циркуляционной системой смазки, где высокая интенсивность перемешивания масла и количество продуктов изнашивания выпадающих в осадок незначительно. В то же время в механизмах с картерной системой смазки процесс накопления продуктов изнашивания в смазочном масле значительно отличается по своему характеру.

Процесс накопления продуктов изнашивания в смазочном масле редуктора роторного экскаватора схематично показан на рисунке 4.4.

В связи с тем, что основным режимом работы основных механизмов роторного экскаватора является повторно кратковременный, процессы поступления продуктов изнашивания в масло и выпадения в осадок носят нестабильный характер, существенно влияя на изменение их концентрации в масле.

В общем случае процесс накопления продуктов изнашивания в редукторе можно представить следующим образом:

- на частицу продуктов изнашивания, попавшую в смазочное масло редуктора действуют следующие силы (рисунок 4.5).

Рисунок 4.4 - Схема процесса накопления продуктов изнашивания в Рисунок 4.5 - Схема действия сил на частицу продуктов изнашивания в где: r - радиус частицы;

- плотность материала частицы;

- плотность смазочного масла;

g - ускорение свободного падения.

- сила жидкостного трения (сила Стокса):

где: - динамический коэффициент вязкости;

U - скорость частицы.

Соотношение этих сил определяет характер движения частицы. При условии R 0, где R - равнодействующая этих сил, частицы оседают на дно, а при условии R 0 частицы находятся в объеме масла. Запишем условие равновесия частицы, подставим из формул 4.4 и 4.5 значения сил P и F, тогда формула (4.6) примет следующий вид:

уравнение (4.7) можно записать в следующем виде:

rK равнодействующая R 0,то есть частицы находятся в состоянии равновесия (во взвешенном состоянии), где rK - некоторое критическое равнодействующая R 0 [65].

Так как в процессе эксплуатации редуктора масло в картере постоянно перемешивается, то движение частиц носит более сложный характер, тем не менее, размер частицы играет решающую роль в этом процессе. В зависимости от размера, частица либо оседает на дно и стенки редуктора, либо остается в объме масла.

В настоящее время механизм образования продуктов изнашивания до конца не изучен, тем не менее, в литературных источниках [56, 59, 60] имеются сведения о зависимости состава и размеров продуктов изнашивания от характеристик процесса изнашивания.

При хорошем техническом состоянии узла трения, то есть при малой интенсивности изнашивания, образуются продукты изнашивания размерами до 0,025 мкм [59], а при интенсивном (катастрофическом) изнашивании размер частиц составляет 250-1500 мкм.

Приближенные расчеты показывают, что критический радиус частиц rk продуктов изнашивания узлов трения, выполненных из стали находится в пределах 0,1 - 0,01 мкм. Это означает, что основная масса продуктов изнашивания, при нормальном техническом состоянии узлов трения редуктора роторного экскаватора, попав в смазочное масло редуктора роторного экскаватора, будет находиться во взвешенном состоянии, а на режимах приработки и при интенсивном (аварийном) изнашивании, основная масса продуктов изнашивания оседает на дно. Это приведт к значительным ошибкам при определении интенсивности изнашивания трения редуктора по концентрации продуктов изнашивания в смазочном масле с помощью существующих методов, так как значительная часть частиц износа выпадает в осадок.

Поэтому основным показателем, характеризующим интенсивность изнашивания деталей редуктора роторного экскаватора, является интенсивность поступления продуктов изнашивания в смазочное масло.

Для контроля интенсивности поступления продуктов изнашивания в смазочное масло редуктора роторного экскаватора предлагается использовать устройство (датчик), позволяющее при установке его в картере редуктора, постоянно или периодически при подключении к нему регистрирующего прибора, контролировать интенсивность поступления продуктов изнашивания в смазочное масло. Контроль интенсивности поступления продуктов изнашивания в смазочное масло редуктора, позволяет осуществлять интегральную оценку величины износа деталей редуктора за данный промежуток времени работы основных механизмов [65].

Конструкция датчика разработана с учтом возможности его применения в различных типах редукторов. Геометрические формы корпуса датчика и его рабочих поверхностей выбраны с учетом удобства его установки в корпусе редуктора, а так же технологичности его изготовления [65]. Принципиальная схема датчика показана на рисунке 4.6.

Корпус датчика 1 выполнен из немагнитного материала (эбонита), в корпусе датчика расположен сердечник 2, выполненный в виде постоянного магнита, на поверхности корпуса расположен чувствительный элемент з (плоский развернутый конденсатор).

Регистрирующий прибор 6 подключается к датчику с помощью электрического разъема 4.

Датчик устанавливается в корпусе редуктора 7 с помощью резьбового соединения 8, ниже уровня смазочного масла редуктора 5.

1 – корпус датчика; 2 – магнитный сердечник; 3 – чувствительный элемент; 4 – электрический разъм; 5 – смазочное масло;

6 – регистрирующий прибор; 7 – корпус редуктора;

Принцип работы датчика основан на том, что магнитное поле сердечника притягивает к себе продукты изнашивания, поступающие в смазочное масло, которые располагаясь на поверхности чувствительного элемента датчика, вызывают изменение емкостного сопротивления [65].

Наиболее полно для данного датчика подходят постоянные магниты, выполненные из интерметаллического соединения SmCO5 [66], уровень магнитной энергии которых достигает изготовления магнитов на основе соединения SmCO5 используются методы порошковой металлургии, что позволяет достигать высоких магнитных свойств, при различных геометрических формах и простой технологии изготовления.

изнашивания на корпусе датчика разработана усовершенствованная конструкция магнитного сердечника. Особенность, которой заключается в следующем - магнитный сердечник выполняется наборным из нескольких цилиндрических постоянных магнитов разделенных немагнитными вставками. Расположение магнитных силовых линий и продуктов изнашивания на корпусе датчика с наборным сердечником приведено на рисунке 4.7.

Такая конструкция магнитного сердечника датчика позволила:

- добиться более равномерного распределения продуктов изнашивания по поверхности датчика, что значительно повысило точность их измерения с помощью чувствительного элемента;

- увеличить количество продуктов изнашивания собранных датчиком, при тех же конструктивных размерах;

- повысить стабильность магнитных характеристик сердечника.

Габаритные размеры датчика были выбраны исходя из размеров картера редуктора лебедки роторного экскаватора.

Для количественной оценки продуктов изнашивания собранных магнитным полем датчика необходимо выбрать измерительный контур датчика.

Электрический измерительный контур датчика включает в себя следующие элементы:

- чувствительный элемент, расположенный на корпусе датчика;

- регистрирующий прибор, подсоединяемый к датчику с помощью электрического разъема.

Рисунок 4.7 – Расположение магнитных силовых линий и продуктов изнашивания на корпусе датчика с наборным сердечником Для выбора электрического метода измерения количества продуктов изнашивания, был проведен анализ современных методов контроля металлических частиц в различных средах, который показал, что к таким методам относятся:

- кондуктометрический;

- мкостной;

- полной проводимости;

- диэлектрических потерь;

- сверхвысоких частот;

- ядерно-магнитного резонанса.

Наибольшее распространение для количественного анализа продуктов изнашивания в смазочном масле в последнее время получил метод сверхвысоких частот. Принцип действия метода основан на взаимодействии электромагнитного поля первичного преобразователя и пробы масла помещенной в этом поле [64]. Основными отличительными особенностями этого метода является высокая чувствительность ( 10 л влияние свойств масла и его температуры на точность измерений, невысокая стоимость.

Принцип работы измерительного комплекса заключается в следующем.

Стабилизированный высокочастотный сигнал вырабатывается кварцевым генератором стабилизированной частоты и подается на смеситель, с которого поступает через электрический разъм на чувствительный элемент датчика, который представляет собой конденсатор.

Продукты изнашивания расположенные на поверхности датчика изменяют мкость конденсатора, что приводит к изменению частоты выходного сигнала на величину пропорциональную массе продуктов изнашивания. На смесителе образуется сигнал, величина которого зависит от степени изменения входного сигнала. Этот сигнал поступает на усилитель селектор и усилитель - ограничитель, где он усиливается, затем на формирователь и стрелочный индикатор. Количество продуктов изнашивания в масле редуктора определяется по показаниям стрелочного индикатора.

Чувствительный элемент, расположенный на датчике, представляет собой электрический конденсатор, к которому предъявлены следующие требования:

- высокая чувствительность и точность измерений;

- простота и технологичность изготовления;

- сопрягаемость с корпусом датчика.

Анализ процесса накопления продуктов изнашивания в смазочном масле редуктора роторного экскаватора показал, что существующие методы технического диагностирования механизмов, основанные на измерении концентрации продуктов изнашивания в смазочном масле, не могут быть эффективно использованы для контроля технического состояния редуктора.

Процесс изнашивания деталей редуктора наиболее полно отражает интенсивность поступления продуктов изнашивания в смазочное масло.

4.3 Результаты экспериментальных исследований интегрального метода технического диагностирования редуктора роторного экскаватора Программой предусмотрено провести исследование интегрального метода диагностирования редуктора роторного экскаватора по интенсивности поступления продуктов изнашивания в смазочное масло редуктора.

Для повышения достоверности информации получаемой с помощью датчика было предусмотрено установить в редукторе два датчика. Один из датчиков № 1 находился в редукторе на протяжении всего периода испытаний, а второй датчик № 2 извлекался из редуктора после окончания каждого этапа программы испытаний для визуального осмотра продуктов изнашивания и определения их массы.

Датчики с помощью резьбовых соединений устанавливались в картере редуктора таким образом, что чувствительные элементы находились в районе хорошей циркуляции смазочного масла.

Перед началом испытаний, а также после 1, 3, 5, 7 и 8 этапов, из картера редуктора отбирались пробы масла, для определения содержания продуктов изнашивания весовым методом и спектрального анализа. По данным полученным с помощью весового метода определялась общая концентрация продуктов изнашивания в масле, а по результатам спектрального анализа, содержание железа и меди в продуктах изнашивания.

Результаты анализов проб масла, полученные в процессе испытаний, приведены в таблице 4.1.

смазочное масло редуктора с помощью датчиков износа проводились в конце каждого этапа, путем подключения регистрирующего прибора к датчику № и № 2. Кроме того, во время разборок редуктора, датчик № 2 извлекался из корпуса редуктора, для измерения массы продуктов изнашивания, собранных этим датчиком [65].

Таблица 4.1 – Данные анализов проб масла, полученные в процессе испытания датчиках № 1 и № 2 по данным регистрирующего прибора и весового метода Содержание продуктов Показатели регистрирующего № этапов Продукты изнашивания отделялись от датчика следующим образом, чувствительный элемент датчика опускался в сосуд с очищенным бензином, затем из корпуса датчика извлекался магнитный сердечник после чего, продукты изнашивания смывались с чувствительного элемента очищенным бензином.

Измерение массы собранных в сосуде продуктов изнашивания проводилось весовым методом. Результаты замеров содержания продуктов изнашивания на датчиках № 1 и № 2 по данным регистрирующего прибора и по данным весового метода приведены в таблице 4.2. По результатам испытаний датчика № 2 была построена характеристика, связывающая выходной параметр датчика (изменение силы тока J в измерительном приборе) с входным параметром (масса продуктов изнашивания D на датчике), характеристика датчика № 2 приведена на рисунке 4. Рисунок 4.8 – Зависимость выходного параметра от массы продуктов Как видно из рисунка 4.8 характеристика датчика имеет линейную зависимость.

Предполагалось, что датчиками будет регистрироваться изменение содержания ферромагнитных продуктов изнашивания в смазочном масле.

Однако изменения содержания продуктов изнашивания на датчиках по своему характеру повторяют изменения концентрации Сu в смазочном масле (рисунок 4.9).

На основании этого было сделано предположение, что датчиками задерживаются частички износа, содержащие Сu. С целью проверки этого предположения после седьмого этапа был проведен спектральный анализ продуктов изнашивания собранных контрольным датчиком № 2, который показал, что в их составе находится более 25% меди. Это позволяет высказать предположение, что часть продуктов изнашивания представляет собой сложные частицы состоящие, из частичек меди и железа, которые образуются в зоне трения червяк - червячное колесо и захватываются магнитным полем датчика.

предусматривалось создание искусственного дефекта в узлах редуктора, для чего был специально изношен подшипник П 4 опоры промежуточного вала, до значения радиального зазора 0,3 мм, затем редуктор был собран, установлен на стенде для отработки восьмого этапа с номинальной нагрузкой.

Сопоставление полученных результатов измерений, поступления продуктов изнашивания в смазочное масло на шестом и восьмом этапах позволяет сделать следующие выводы. На восьмом этапе испытаний при номинальной нагрузке на редуктор изменение выходного сигнала датчика № 1 составило 11,5 мА (таблица 4.2) в тоже время на шестом этапе при аналогичной нагрузке изменение выходного сигнала составило 6,5 мА.

Таким образом, количество продуктов изнашивания поступивших в смазочное масло редуктора на восьмом этапе почти в 2 раза превышает количество продуктов поступивших за тот же период работы на шестом этапе.

Результаты экспериментальных исследований работы датчика показали следующее. Датчик позволяет контролировать интенсивность поступления продуктов изнашивания в смазочное масло редуктора непосредственно в процессе его работы и тем самым судить о техническом состоянии основных деталей редуктора, таких как зубчатые зацепления и подшипники опор валов.

Информация об интенсивности поступления продуктов изнашивания в смазочное масло, получаемая с помощью датчика, является более точной, чем по данным методов, основанных на анализах проб смазочного масла, так как последними практически не учитываются продукты изнашивания, выпадающие в осадок. Метод позволяет определять интенсивность изнашивания немагнитных деталей работающих в паре с ферромагнитными.

В процессе исследований было установлено, что наличие датчика в смазочном масле редуктора оказывает положительное влияние на качество смазочного масла за счет удаления из его объма значительной части продуктов изнашивания [65].

Рисунок 4.9 – Зависимости изменения концентрации Сu и Fe в масле по данным спектрального анализа (кривые 1 и 2) и показаний диагностирования редуктора роторного экскаватора Основными задачами

технического диагностирования редуктора роторного экскаватора являются:

1. Определение технического состояния редуктора.

2. Прогнозирование остаточного ресурса редуктора (определение периода безотказной работы) по результатам диагностического контроля.

Диагностирование редуктора осуществляется путем определения текущего значения параметра технического состояния П с помощью средств технического диагностирования (например, количества продуктов изнашивания поступивших в смазочное масло редуктора с помощью датчика) и сравнения его с допускаемым П Д и предельным П П значениями, на основании которых делается вывод о целесообразности дальнейшей эксплуатации основных механизмов роторного экскаватора, либо необходимости проведения предупредительного ремонта. Значения параметров П Д и П П определяются из условия обеспечения максимальной безотказности редуктора за период между контрольной наработки.

Использование методов технического диагностирования основных механизмов роторного экскаватора по нашему мнению должно сочетаться с существующей планово - предупредительной системой технического обслуживания и ремонта, на основе замены периодических разборок редукторов роторных экскаваторов с целью контроля их технического состояния периодическим контролем с помощью средств технического диагностирования. На рисунке 4.10 показана схема диагностирования редуктора и определения остаточного ресурса [65].

Кривая 1 характеризует плотность вероятности распределения времени безотказной работы редуктора, кривая П1...П i - динамику изменения параметров технического состояния, приработки, П Д и П П - допускаемое и предельное значения параметров.

Процесс диагностирования заключается в следующем; через период Ткi (периодичность контроля), производится измерение количества продуктов изнашивания поступивших в смазочное масло / П / которое сравнивается с допускаемым количеством / П Д /. Если выполняется условие Пi П Д, то механизм требует проведения предупредительного ремонта, если П < П Д, то возможна дальнейшая эксплуатация основного механизма роторного экскаватора, в этом случае о целесообразности дальнейшей эксплуатации судят по остаточному ресурсу / TO / на основе сравнения Пi с П Д. Если выполняется условие TO < TK (например TО2 для основного механизма роторного экскаватора с параметром планировать предупредительный ремонт основного механизма роторного экскаватора на ближайшее время, если остаточный ресурс TO > TK (например TО для основных механизмов с параметром П 4 ), то этот механизм можно оставить в эксплуатации до следующего контроля / TK 2 /.

Рисунок 4.10 – Схема диагностирования редуктора роторного экскаватора и определения остаточного ресурса Величина остаточного ресурса TO рассчитывается по методике, значение времени межконтрольной наработки TK выбирается меньше или равной периодичности контроля технического состояния редуктора роторного экскаватора, рекомендуемой в план - графиках планово – предупредительного обслуживания и планово – предупредительного ремонта или инструкциях по технической эксплуатации основных механизмов роторного экскаватора.

Проведенные экспериментальные исследования разработанных методов и средств технического диагностирования позволяют сделать следующие выводы [65].

1. Испытания интегрального метода диагностирования редуктора роторного экскаватора по количеству продуктов изнашивания, поступивших в смазочное масло, показали возможность безразборного контроля интенсивности изнашивания элементов редуктора с помощью предложенного датчика.

2. Контроль интенсивности поступления продуктов изнашивания в смазочное масло редуктора позволяет определять техническое состояние редуктора.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ

В результате проведенных исследований получены научно обоснованные технические разработки по моделированию и оценке технического состояния основных механизмов роторного экскаватора, находящегося в эксплуатации за пределами срока, установленного заводом изготовителем. Данные разработки имеют существенное значение для горнодобывающей и теплоэнергетической отраслей российской экономики.

Проведено моделирование взаимодействия основных узлов роторного экскаватора с грунтом и забоем в процессе экскавации, позволяющее определить базовые нагрузки на основные механизмы роторного экскаватора, находящегося за пределами срока эксплуатации, предусмотренного заводом-изготовителем.

2. Предложена блочно-модульная модель автоматизированной системы контроля и управления работой роторного экскаватора.

3. Для построения динамической модели ходового движителя роторного экскаватора были определены опорные реакции на гусеничных тележках, величина тяговых усилий, сопротивление повороту роторного экскаватора и динамические нагрузки.

4. С учетом моделирования нагрузок при экскавации и перемещении роторного экскаватора разработана методика оценки технического состояния основных узлов и механизмов в виде комплекса работ по контролю и диагностике, позволяющие без разборки определить критический режим работы.

5. Данная методика оценки технического состояния основных механизмов роторного экскаватора с истекшим сроком службы применена в виде комплекса работ по контролю и диагностики ЭРШРД-5250 на Березовском разрезе ОАО «Сибирская угольная энергетическая компания».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Милосердов, Е.Е. Повышение наджности роторных экскаваторов большой единичной мощности / А.В. Минеев, Е.Е. Милосердов // Труды III Всероссийской конференции «Безопасность и живучесть технических систем». - Красноярск, 2009. - С. 212-213.

2. Проников, А.С. Наджность машин / А.С. Проников. – М. : Недра, 1971. – 390 с.

3. Подэрни, Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ / Р.Ю. Подэрни – М. : Недра, 1971 – 268 с.

4. Милосердов, Е.Е. Необходимые решения для продления срока службы экскаваторов / Е.Е. Милосердов // Труды III Общероссийской студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум 2011». – Муром, 2011. С. 155.

5. ГОСТ 23660-79. Система технического обслуживания и ремонта техники. Обеспечение ремонтопригодности при разработке изделий.

6. ГОСТ 18322-78*. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

7. ГОСТ 2.602-78*. ЕСКД. Ремонтные документы.

8. ГОСТ 20831-75. Система технического обслуживания и ремонта техники. Порядок проведения работ по оценке качества отремонтированных изделий.

9. ГОСТ 19504-74. Технические условия на капитальный ремонт гидроагрегатов.

10. Кох, П.И. Надежность механического оборудования карьеров / П.И.

Кох – М. : Недра, 1978 – 189 с.

11. ГОСТ 2-601-95. ЕСКД. Эксплуатационная документация.

транспортного оборудования в условиях Севера / В.С. Квагинидзе – М. :

МГГУ, 2002. – 243 с.

13. Солод, Г.И. Эксплуатация и ремонт горного оборудования / Г.И.

Солод – М. : Центральное правление НТГО, 1983. – 174 с.

14. Герике, Б.Л. Методические указания по проведению экспертизы промышленной безопасности экскаваторов для предприятий Кузбасса / Б.Л.

Герике, Р.П. Журавлев, А.Н. Смирнов – Кемерово. : КузГТУ, 2008. – 121 с.

15. Герике Б.Л. Методические указания по проведению экспертизы промышленной безопасности карьерных самосвалов / Б.Л. Герике, Р.П.

Журавлев, А.Н. Смирнов – Кемерово. : КузГТУ, 2008. – 78 с.

16. Гольдин, А.С. Вибрация роторных машин / А.С. Гольдин – М. :

Машиностроение, 2000 – 344 с.

17. Горицкий, В.М. Материалы первой Международной научнотехнической конференции по теме: «Диагностика оборудования и конструкций с использованием магнитной памяти металла» / В.М. Горицкий, В.И. Гречишкин // - Москва, 24-26 февраля 1999г. С. 44-47.

деятельности» № 158-ФЗ от 25.09.1998г.

19. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектах» № 116-ФЗ от 21.07.1997г.

20. Милосердов, Е.Е. Технология обследования и освидетельствования экскаваторов роторных / Е.Е. Милосердов // Труды международной научнопрактической конференции «Наука. Образование. Технологии». – Курск, 2011. С. 302-305.

21. Катанов, Б.А. Карьерное оборудование / Б.А. Катанов // Вестник КузГТУ, №5, 2007. С 5-8.

22. Щадов, М.И. Справочник механика открытых горных работ / М.И.

Щадов, В.М. Владимиров – М : Недра, 1989 – 387 с.

23. Смирнов, А.Н. Диагностирование технических устройств опасных производственных объектов / А.Н. Смирнов, Б.Л. Герике, В.В. Муравьв – Новосибирск : Наука, 2003. – 320 с.

24. Ширман, А.Р. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования / А.Р. Ширман, А.Б. Соловьев – М :

Наука, 1996. – 276 с.

25. Герике, Б.Л. Оценка состояния главных приводов карьерных экскаваторов / Б.Л. Герике, И.Л. Абрамов, П.Б. Герике, С.Ю. Дрыгин // Труды третьей международной научно-практической конференции «Наукомкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов». – Новокузнецк, 2006.

26. Квагинидзе, В.С. Статистический анализ и прогнозирование производственного травматизма на угледобывающих предприятиях / В.С.

Квагинидзе, С.Н. Зарипова Журнал Горный информационноаналитический бюллетень. Вып. 2. – Москва, 2006. С. 221 - 232.

27. Герике, Б.Л. Вибродиагнотика горных машин и оборудования / Б.Л.

Герике, И.Л. Абрамов, П.Б. Герике – Кемерово : КузГТУ, 2007. – 167 с.

28. РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю, утверждена постановлением ГГТНРФ № 92 от 11.06.2003г.

29. Завидей, В.И. Новые методы и приборы в неразрушающем контроле расслоений металла трубопроводов и сосудов при работе в сероводородной среде / В.И. Завидей, К.В. Зотов – М : Наука, 2002. – 84 с.

30. Калиничин, Н.П. Неразрушающий контроль. Капиллярный метод / Н.П. Калиничин, Г.П. Кулешова – М : НИИ интроскопии, 2002 – 101 с.

31. Герике, Б.Л. Мониторинг и диагностика технического состояния машинных агрегатов. Диагностика технического состояния на основе анализа вибрационных процессов/ Б.Л. Герике – Кемерово : КузГТУ, 1999 – 230 с.

32. Махно, Д.Е. Эксплуатация и ремонт карьерных экскаваторов в условиях Севера / Д.Е. Махно – М. : Недра, 1984 – 133 с.

33. Квагинидзе, В.С. Диагностика, техническое обслуживание и ремонт карьерного горнотранспортного оборудования в условиях низких температур / В.С. Квагинидзе – Кемерово : КузГТУ, 2003 – 39 с.

гидравлических агрегатов / В.Н. Лозовский – М. : Транспорт, 1979 – 295 с.

пневмоприводов / Т.А. Сырицин – М. : Машиностроение, 1990 – 248 с.

36. Милосердов, Е.Е. Диагностирование технического состояния металлоконструкций / Е.Е. Милосердов, А.В. Минеев // Труды I сборника научных трудов «Инновационные технологии в машиностроении: проблемы, задачи, решения». – Орск, 2012. С. 104-105.

37. Харазов, А.М. Техническая диагностика гидроприводов машин / А.М. Харазов – М.: Машиностроение, 1979 – 112 с.

38. Милосердов, Е.Е. Классификация роторных экскаваторов и основного оборудования / Е.Е. Милосердов, А.О. Николаев // Труды V Международной студенческой научно-практической конференции «Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания». – Новосибирск, 2011. С. 59-61.

39. Владимиров, В.М. Повышение производительности карьерных многоковшовых экскаваторов / В.М. Владимиров, В.К. Трофимов – М. :

Недра, 1980 – 312 с.

40. Беляков, Ю.И. Рабочие органы роторных экскаваторов / Ю.И.

Беляков, В.М. Владимиров – М. : Машиностроение, 1967 – 179 с.

41. Бреннер, В.А. Динамика проходческих комбайнов / В.А. Бреннер – М. : Машиностроение, 1977 – 224 с.

42. Милосердов, Е.Е. Блочно-модульная модель автоматизироваанной системы контроля и управления роторным экскаватором большой единичной мощности ЭРШРД-5250 / Е.Е. Милосердов, А.В. Минеев // Журнал Горный информационно-аналитический бюллетень. Вып. 10. – Москва, 2013. С. 241Милосердов, Е.Е. Моделирование нагрузок роторного экскаватора при взаимодействии с забоем / Е.Е. Милосердов, А.В. Минеев, И.А. Макляк // Журнал Системы. Методы. Технологии. Вып. 2 (14). – Братск, 2012. С. 70 Милосердов, Е.Е. Моделирование нагрузок при износе зубьев ковша роторного экскаватора большой единичной мощности находящегося за пределами срока эксплуатации / Е.Е. Милосердов, А.В. Минеев // Журнал Вестник Иркутского государственного технического университета. Вып. (82). – Иркутск, 2013. С. 63-66.

45. Милосердов, Е.Е. Оценка привода поворота стрелы ротора / А.В. Минеев, Е.Е. Милосердов // Труды IV международной конференции «Проблемы механики современных машин» Том 3. - Улан-Удэ, 2009. С. 80 Милосердов, Е.Е. Моделирование нагрузок привода подъма стрелы ротора роторного экскаватора большой единичной мощности в условиях эксплуатации / Е.Е. Милосердов, А.В. Минеев // Журнал Вестник Иркутского государственного технического университета. Вып. 9 (80). – Иркутск, 2013. С. 78-82.

47. Милосердов, Е.Е. Моделирование нагрузки ленточного конвейера роторного экскаватора большой единичной мощности / Е.Е. Милосердов, А.В. Минеев // Журнал СФУ Техника и технология. Вып. 2 (3). - Красноярск, 2009. С. 337 - 341.

48. Подэрни, Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ том 1 / Р.Ю. Подэрни – М. : МГГУ, 2001 – 320 с.

49. Милосердов, Е.Е. Определение динамических нагрузок на ходовой движитель при перемещении роторного экскаватора большой единичной промышленность. Вып. 3 (109). – Москва, 2013. С. 110-112.

Экскавационно-транспортные машины непрерывного действия. / М.И.

Щадов, В.М. Владимиров, В.В. Гужовский – М: Недра, 1989. – 487 с.

51. Милосердов, Е.Е. Основные принципы построения динамической модели ходового движителя роторного экскаватора / Е.Е. Милосердов, А.В.

Минеев // Труды I Международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы естественных и технических наук». – Ставрополь, 2012. С. 39-42.

52. Курицкий, Б.Я. Оценка и оптимизация систем. / Б.Я. Курицкий, А.Н. Максименко, Г.И. Рыльский – М.: Машиностроение, 1973. – 35 с.

53. Милосердов, Е.Е. Построение динамической модели ходового движителя роторного экскаватора / Е.Е. Милосердов // Вестник СибГАУ имени академика М.Ф. Решетнева. Вып. 2 (30). - Красноярск, 2010. С. 50 Милосердов, Е.Е. Определение сопротивлений повороту при движении роторного экскаватора большой единичной мощности / Е.Е.

Милосердов, А.В. Минеев // Журнал Естественные и технические науки.

Вып. 5 (67). – Москва, 2013. С. 199-201.

55. Милосердов, Е.Е. Математическая модель оценки технического состояния приводов роторного экскаватора большой единичной мощности, находящегося за пределами срока службы / Е.Е. Милосердов, А.В. Минеев // Журнал Горный информационно-аналитический бюллетень. Вып. 11. – Москва, 2013. С. 332-333.

56. Чихос, Х. Системный анализ в трибонике. / Х. Чихос – М.: Мир, 1982. – 343 с.

57. Благодарный, В.М. Ускоренные ресурсные испытания приборных зубчатых приводов / В.М. Благодарный – М.: Машиностроение, 1980. – 112 с.

58. Бригер, И.А. Техническая диагностика / И.А. Бригер – М. :

Машиностроение, 1978 – 239 с.

59. Кеба, И.В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей / И.В. Кеба – М. : Транпорт, 1980 – 246 с.

60. Коллакот, Р.А. Диагностирование механического оборудования / Р.А. Коллакот – Л. : Судостроение, 1980 – 296 с.

61. Соколова, А.Г. Методы средства технической диагностики / А.Г.

Соколова – М. : ЦНИИТЭИ, 1981 – 37 с.

62. Мозгалевский, А.В. Опыт разработки диагностического обеспечения машин и механизмов / А.В. Мозгалевский – Л. : Знание, 1983 – 25 с.

63. Мозгалевский, А.В. Опыт использования электрических методов при определении степени износа деталей машин / А.В. Мозгалевский – Л. :

ЛДНТП, 1979 – 24 с.

64. Васильев, Б.В. Диагностирование технического состояния судовых дизелей / Б.В. Васильев, Д.И. Кофман, С.Г. Эренбург – М. : Транспорт, 1982 – 143 с.

65. Денисов, В.Г. Техническое диагностирование редукторов судовых палубных механизмов / В.Г. Денисов – Одесса. : ОВИМУ, 1984 – 143с.

66. Постоянные магниты. Справочник – М. : Энергия, 1980 – 482 с.

67. Проников, А.С. Точность и наджность станков с числовым программным управлением / А.С. Проников – М. : Машиностроение, 1982 – 245 с.

68. Кузнецов, В.И. Наджность и эффективность в технике. Том 8 / В.И. Кузнецов, Е.Ю. Барзилович – М. : Машиностроение, 1990 – 629 с.

69. Малайчук, В.П. Математическая дефектоскопия / В.П. Малайчук, А.В. Мозговой – Днепропетровск : Системные технологии, 2005 – 95 с.

70. Фролов, К.В. Теория механизмов и механика машин / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов – М. : Высшая школа, 2003 – 496 с.

71. Браун, Э.Д. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / Э.Д.

Браун, Н.А. Буше, И.А, Буяновский, А.В. Чичинадзе – М. : Центр «Наука и техника», 1995 – 778 с.

72. Сушко, А.Е. Разработка специального математического и программного обеспечения для автоматизированной диагностики сложный систем / А.Е. Сушко – М. : МИФИ, 2007 – 150 с.

73. Методические рекомендации по проведению диагностических виброизмерений ЦКМ и ЦНА предприятий МХНП и ЦНА СССР – М. :