Испытания горношахтного оборудования (ГШО)

Испытания – это измерение по специальным программам определенных физических величин; исследование нагрузочных характеристик или других параметров в целях обнаружения скрытых дефектов, ошибок монтажа и наладки, а также установления пригодности изделия к работе в данных условиях.

Испытания проводятся вхолостую и под нагрузкой.

Испытания вхолостую проводятся при полностью смонтированной смазочной системе, гидравлике и пневматике, а так же системе охлаждения, управления и контроля. До испытаний проверяется готовность электрических частей, точность установки сборных частей изделия, наличие ограждений. Продолжительность испытаний оговаривается проектной организацией или заводом-изготовителем. При отсутствии этих рекомендаций длительность испытаний для оборудования, работающего непрерывно, должна быть не менее 8 часов; для оборудования, работающего с небольшими перерывами, – не менее 4 часов и для оборудования, работающего периодически, – не менее 2 часов.

При испытаниях не должно быть посторонних звуков. Не допускается утечка масла. Нагрев не должен превышать +60..70⁰, кроме случаев оговоренных в ТУ. Испытания считаются удовлетворительными, если по истечении периода приработки ГШО не останавливалось и ни одного из вышеперечисленных дефектов не обнаружено.

Во время проведения испытаний под нагрузкой выполняются отдельные пуски ГШО, в процессе которых постепенно повышают рабочие параметры, с последующей остановкой ГШО для его осмотра и устранения неполадок. Испытания считаются удовлетворительными, если выполнены вышеприведенные требования и оборудование работало непрерывно.

Пример. Испытания редукторной группы.

Зубчатые колеса редуктора испытывают на холостом ходу, при малой, средней и максимальной нагрузке при работе редуктора вместе со смежными механизмами. При испытаниях измеряют уровень смазки, определяют дефекты изготовления и монтажа по характеру шума и по температуре нагрева.

При нормальной работе редуктора уровень шума незначительный, ровный, однотонный, без стука и периодического изменения звучания.

Причины возникновения шума в виде периодического щелканья:

- некачественное изготовление зубчатых колес (отклонения в окружном шаге или увеличен боковой зазор).

Причины возникновения шума, напоминающего резкий металлический скрежет, + вибрация корпуса:

- малый боковой зазор;

- малое межцентровое расстояние между зубчатой парой;

- наличие острых кромок или канавок на рабочей поверхности зуба.

Причины стука в червячной паре: чрезмерный осевой зазор или большая выработка зубьев.

При испытаниях допускается шум на расстоянии 0,5м от корпуса ГМ: ДБ – для зубчатых колес со скоростью 6..15м/с, для червячных и глобоидных передач.

В случае возникновения течи масла или чрезмерного нагрева испытания необходимо остановить для устранения причин неполадок.

После успешного окончания испытаний ГМ красят и отправляют заказчику.

Система планово-предупредительных ремонтов (ППР) ГШО

Система ППР направлена на предотвращение быстрого износа ГМ. Система ППР заключается в периодическом проведении ремонтных работ, которые регламентированы специальными положениями и утверждены Минуглепромом. Положения по ППР устанавливают:

1. Виды и регламент технического осмотра и ремонта.

2. Номенклатуру научно-технической документации (НТД).

3. Ремонтные нормативы.

4. Принципы организации и планирования технического осмотра и ремонта.

5. Принципы организации и планирования смазочного и эмульсионного хозяйства.

6. Учет движения и хранения ГШО.

7. Методику соблюдения правил технического осмотра и ремонта.

Технический осмотр (ТО) – комплекс работ, направленный на поддержание работоспособности изделия. ТО выполняется на всех стадиях жизненного цикла изделия. Если ТО предусмотрен НТД и проводится в заданные сроки, то его называют плановым; если не предусмотрен – внеплановым. ТО характеризуется продолжительностью и трудоемкостью выполнения одного вида ТО, а так же наработкой между последовательными ТО.

Ремонты различают текущие (Т) и капитальные (К).

Текущие ремонты выполняются на месте эксплуатации машины. Их цель: обеспечить исправное и работоспособное состояние машины.

Капремонт включает в себя демонтаж машины и ремонт на специализированных предприятиях. Выполняется в тех случаях, если объем работ, выполняемых по всем видам текущего ремонта, в сумме превышает объем работ по капремонту. Цель капремонта: поддержание работоспособного и исправного состояния и восстановление ресурса машины до 0,8 (минимум). Если ремонт проводится без учета принадлежности к восстанавливаемой детали, то его называют обезличенным, иначе – необезличенным. Для ремонта ГМ применяется только последний.

Ремонты бывают плановые и внеплановые.

Межремонтный период – время или наработка между двумя последовательно проводимыми ремонтами.

Ремонтный цикл – наименьший повторяющийся период эксплуатации машины, в течение которого повторяются в определенной последовательности все виды технического осмотра и ремонта. Длительность ремонтного цикла – это время работы машины между двумя капремонтами. Структура ремонтного цикла – порядок чередования ТО и ремонтов. Плановые периоды между ремонтами должны совпадать со сроками службы отдельных деталей.

Стратегия планирования ремонтного цикла

Стратегия планирования ремонтного цикла позволяет эффективно, надежно и безопасно использовать оборудование. Под стратегией замены понимаем принцип, по которому производится оценка технического состояния и периодичность замен.

Стратегия по времени

При ней периодичность проведении плановых работ строго регламентирована и не зависит от аварийных работ в межремонтный период. Недостаток – не учитывает конкретное состояние ГМ. Эта стратегия применима для элементов, у которых трудоемкость и затраты на проведение ремонтных работ, включая потери, связанные с простоем, меньше, чем при проведении планово-предупредительных замен. При отказе не должна нарушаться безопасность ведения работ.

Стратегия по наработке

Применяется для оборудования, у которого трудоемкость на проведение работ по ремонту, включая потери при проведении плановых и внеплановых ремонтных работ, одинаковы. Общая трудоемкость ТО и ремонтов при данной стратегии ниже, чем при стратегии по времени. Эта стратегия целесообразна для оборудования, работающего в стационарных режимах. Все детали ГМ подчиняются законам наработки на отказ:

1. Нормальный закон (усеченный нормальный закон) – элементы, выходящие из строя в результате износа.

2. Закон Вейбулла (экспоненциальный закон)

,

где время эксплуатации;

математическое ожидание (МО);

коэффициент формы ( экспоненциальный закон).

Экспоненциальному закону подчинены машины, для которых характерны внезапные отказы.

3. Закон Релея ( )

Выводы из графиков: если вести замену элементов, подчиняющихся этим законам по ресурсу, то и МО их замены. Если замена не по ресурсу, то для нормального закона вероятность выхода из строя деталей до замены –50%; для закона Вейбулла – 80%, для экспоненциального закона – 65%. Вообще, для деталей, подчиняющихся экспоненциальному закону, характер выхода из строя случайный, т.е. нет смысла планировать текущий ремонт.

Параметры потока отказов , число отказавших деталей.

уравнение Вольтера второго рода, частота отказов.

элементарная вероятность брака очень высока, такие элементы должны выбраковываться на стадии испытаний.

Замена по отказу – применяется при отсутствии ППР и является эффективной для деталей с (т.е. вероятность безотказной работы не характеризуется и не зависит от износа, а является внезапным отказом): порыв тяговой цепи, поломка зубьев рейки БСП, повреждение силового кабеля, сгорание предохранителя и другие отказы. В этих случаях плановая замена не приводит к устранению отказа, но может привести к потере в добыче полезного ископаемого. При этой стратегии необходимо строго соблюдать плановый режим осмотров.

Замена по количеству отказов – применяется в системах, для которых накопление отказов приводит к существенному изменению качества ее функционирования. Эта стратегия реализуется обычно в устройствах электроснабжения и автоматики. Разновидность – стратегия плановых проверок: при п-ной проверке элемент заменяется. Если в процессе проверки обнаружен отказ, то время следующей проверки отсчитывается от времени устранения отказа.

Замена по параметрам – является наиболее эффективной и может обеспечивать максимальную безопасность ведения работ при наличии средств диагностики технического состояния, которые обеспечивают достаточное количество контролируемых параметров в обоснованном диапазоне их изменения. В этом случае замена элементов производится при достижении контролируемого параметра границы допустимого диапазона его изменения. Данная стратегия может предусматривать как дискретный, так и непрерывный контроль.

Замена по результатам осмотра – наиболее широко используется в системах ППР и может быть эффективна при наличии нормативных контролируемых признаков, характеризующих техническое состояние объекта. Эффективность стратегии тем выше, чем ближе к нулю вероятность отказа между осмотрами. Однако для ГМ эта стратегия пока не применяется ввиду сложности сборки и разборки машин, отсутствия средств безразборной диагностики, отсутствия признаков и критериев предельного состояния. Поэтому в настоящее время требуется разработка методики определения времени проведения очередного ТО и ремонта с учетом изложенных стратегий.