Основные показатели качества и надежности горных машин

Реферат

Теория горных машин

1.
Виды производительности горных машин

Производительность горной машины - определяется количеством производимой ею продукции в единицу времени (час, смену, год) и выражается в единицах: весовых (т/ч), объемных (м³/ч), квадратных (м²/ч) или линейных (м/ч). Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность горных машин.

Теоретической (или конструктивной) производительностью - считают расчетную производительность Q_p горной машины при максимальном использовании всех ее конструктивных возможностей. Теоретическая производительность определяется за час непрерывной работы машины при расчетных параметрах и фиксируется в паспорте и заводской характеристике горной машины.

Техническая производительность - горной машины Q_T определяется в данных конкретных условиях работы машины при совершенной организации всех смежных процессов. Она вычисляется аналогично теоретической, но с учетом коэффициентов неполноты использования теоретических параметров. При этом, например, для погрузочных машин исходят из возможного фактического числа циклов работы машины (n) с учетом коэффициентов наполнения ковша (k_н), т.е. отношения теоретической емкости ковша ( V , м³) к действительному объему зачерпываемой породы и коэффициента разрыхления породы (k_р):

, м³/ч

Эксплуатационная производительность Q_э - это действительная производительность, которая фактически достигается горной машиной в конкретных условиях. Эксплуатационная производительность определяется аналогично технической, по с учетом коэффициента использования машины во времени k_и - в течение часа, смены, года:

где Т - длительность смены, ч.

Коэффициентом использования машины во времени учитывают неравномерность ее работы, включая подготовительно-заключительные операции и различного рода простои по организационным причинам. Этот коэффициент определяется отношением чистого времени работы горной машины за рассматриваемый период к длительности этого периода (час, смена, год). Эксплуатационная производительность при благоприятных условиях работы и применении передовых методов эксплуатации оборудования может превышать теоретическую.

При эксплуатации горных машин должно быть обеспечено бесперебойное снабжение их энергией, топливом, водой, смазочными и обтирочными материалами. Наряду с этим горные машины должны периодически осматриваться и ремонтироваться, чтобы гарантировать их исправную работу и минимальный износ деталей. Ремонт горных машин производится в соответствии с инструкциями завода-изготовителя и графиками планово-предупредительных ремонтов (ППР), разрабатываемыми для каждого типа горных машин. Это даст возможность заранее изготовлять необходимые запасные части и материалы, а также производить расчет необходимых трудовых затрат для ремонта и планировать исключение из работы горных машин на время ремонта. Различают межремонтные осмотры, текущий и капитальный ремонты.

Межремонтные осмотры и смазка производятся систематически в процессе эксплуатации горных машин. При этом проверяются крепление основных узлов и исправность оборудования, производится замена отдельных деталей, не требующая длительного простоя оборудования, выполняются несложная регулировка механизмов, а также смазка соответствующих узлов и деталей.

Текущий ремонт является наиболее простым видом ремонта и обычно производится непосредственно на месте работы горной машины через межремонтный период, определяемый графиком планово-предупредительных ремонтов (ППР). При этом горная машина разбирается лишь частично для очистки ее и замены отдельных износившихся деталей заранее изготовленными запасными деталями.

Капитальный ремонт машины является наиболее сложным видом ремонта и производится в условиях специализированных мастерских или завода. При этом горная машина или комплекс должны быть отремонтированы так, чтобы они по своим качествам полностью соответствовали вновь изготовленным. Время между капитальными ремонтами называется ремонтным циклом и исчисляется в часах рабочего времени, включая полностью время всех рабочих смен.

Основные показатели качества и надежности горных машин

Для обеспечения безаварийной работы с минимальными простоями горные машины должны обладать высоким качеством, т.е. совокупностью свойств, обусловливающих их пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с их назначением. Количественную характеристику одного или нескольких свойств горных машин, составляющих их качество, рассматриваемую применительно к определенным условиям эксплуатации, называют показателем качества.

Основными показателями качества горных машин являются надежность, технологичность, транспортабельность, стандартизация и унификация, безопасность, эргономика, экологика и эстетика.

Надежность машины - это свойство сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность является сложным свойством, которое состоит из сочетаний свойств: безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости.

Безотказность- свойство горной машины сохранять работоспособность (выполнять заданные функции) в течение некоторой наработки (продолжительности работы) без вынужденных перерывов. Показателем безотказности является вероятность p ( t ) безотказной работы машины в течение заданного времени t :

p ( t) = е^-λt

где λ=1/Tот - интенсивность отказов (событий, вызывающих нарушение работоспособности), ч^-1;

Тот - наработка на отказ, определяющая среднее значение наработки машины между отказами,r:

Тот = t/ n ,

где t - время работы машины, ч;

п - число отказов за это время.

Ремонтопригодность - свойство машины к предупреждению и обнаружению причин возникновения повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность характеризуется средней продолжительностью восстановления отказа Твоc (время устранения неисправности). Коэффициент ремонтопригодности

k_рем=Твос/(Тот+Твос).

Долговечность - свойство горной машины сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при принятой системе технического обслуживания и ремонтов. К показателям долговечности относятся срок службы между капитальными ремонтами и срок службы до списания машины.

Сохраняемость - свойство горной машины сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение хранения и (или) транспортирования и после.

Комплексным показателем надежности является коэффициент готовности k_г, который характеризует две ее составляющие - безотказность и ремонтопригодность:

k_г = Т от/(Т от + Твос).

Эргономические показатели характеризуют взаимосвязь человек - машина и учитывают комплекс гигиенических, антропологических, физиологических и психологических свойств человека, проявляющихся в производственных процессах.

Эстетические показатели определяют информационную выразительность, рациональность формы и другие критерии.

Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность машины стандартными и унифицированными частями, узлами и целыми агрегатами, что позволяет комплектовать машины различных типоразмеров из однотипных частей и агрегатов, повысить надежность машины, снизить трудоемкость изготовления и стоимость ремонта.

Показатели безопасности характеризуют особенности горной машины, обусловливающие при ее эксплуатации безопасность обслуживающего персонала.

Горные машины оценивают комплексным показателем качества, который характеризует несколько их свойств (параметров). Относительную характеристику качества машин, основанную на сравнении комплексных показателей с соответствующими базовыми показателями, называют уровнем качества.

Базовый показатель качества эталона-машины, имеющей наиболее высокие достигнутые параметры, - это такой показатель, который принят за исходный при сравнительных оценках качества. Если уровень качества эталона-машины с базовыми показателями принять равным единице, то уровень качества сравниваемых практически существующих машин будет меньше единицы.

Показатели качества могут быть заданы абсолютными или относительными величинами. Абсолютные величины показателей качества выражают количественно в натуральных единицах измерения (т, м³, кВт). Они приемлемы при сравнении машин, сходных по конструкции и с одинаковыми основными параметрами. Относительные величины показателей качества выражают отношение абсолютных показателей к значению основного параметра сравниваемых машин одного вида (например, вместимость кузова вагонетки, мощность двигателя привода). Использование относительных показателей качества позволяет сравнивать однотипные горные машины с различными значениями основных параметров, но различных типоразмеров.