1.8. Политика и процедура курса

1. Работы сдавать в указанные сроки

2. Студенты, не сдавшие работы, не допускаются к экзаменам.

3. Степень освоения учебных материалов проверяется тестами

4. Не опаздывать на занятия

5. Не пропускать занятия

6. Активно участвовать в учебном процессе.

7. Самостоятельно выполнять домашние задания

2 Содержание материалов курса

2.1 Тематический план курса

№ п/п	Наименование темы	Количество академических часов
		Лекция			Лабор.		СРСП		СРС
1.	Введение. Выбор оборудования и обеспечение рациональных режимов эксплуатации. Основные показатели эффективности и безопасностиэксплуатации оборудования. Методы и средства их обеспечения	2					3		3
2.	Сведения о надежности. Оценка надежности и повышения долговечности оборудования.	2					3		3
3.	Виды разрушения деталей. Классификация видов разрушения деталей. Деформация и изломы. Износ. Классификация видов изнашивания. Факторы, влияющие на изнашивание деталей.	2			4		3		3
4.	Организация технического обслуживания и ремонта. Система планово-предупредительного обслуживания и ремонта (ППР). Виды обслуживания и ремонта. Теоретические основы ППР. Планирование, подготовка и организация ТО и ремонта.	2					3		3
5.	Выбор типа и режима смазки горных машин	2			1		3		3
6.	Монтаж горных машин и оборудования	2					3		3
7.	Техническая диагностика горных машин и оборудование.	2					3		3
8.	Технологические процессы КР. Моечные и очистные работы. Разборка оборудования. Контрольно-сортировочные работы. Комплектация оборудования. Балансировка оборудования. Сборка оборудования. Приработка и испытания агрегатов и машин. Окраска оборудования.	2			10		3		3
9.	Способы ремонта деталей. Причины нарушения и методы восстановления работоспособности сопряжений. Классификация способов ремонта изношенных деталей. Ремонт деталей механической обработкой. Ремонт деталей давлением.	2					3		3
10.	Ремонт деталей сваркой и наплавкой. Способы сварки и наплавки. Ручная сварка и наплавка. Электродуговая сварка и наплавка.	2					3		3
11.	Ремонт деталей наращиванием. Ремонт деталей металлизацией. Ремонт деталей гальваническим наращиванием. Ремонт деталей пайкой. Ремонт деталей перезаливкой антифрикционных сплавов. Ремонт деталей полимерными покрытиями. Ремонт деталей с применением клеевых соединений. Выбор рационального способа ремонта деталей.	2					3		3
12.	Методы поверхностного упрочнения деталей. Упрочняющая термическая обработка. Упрочняющая химико-термическая обработка. Упрочняющая электроискровая обработка.	2					3		3
13.	Упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием (ППД). Поверхностный наклеп. Статическое ППД. Ударное ППД.Упрочняющая обработка наплавкой износостойких материалов.Наплавка легированной стали. Сплавы сормайт №2. сталинит, Висхом-9. Выбор метода упрочнения.	2					3		3
14.	Ремонт типовых деталей машин. Ремонт корпусных деталей. Ремонт деталей типа валов. Ремонт деталей типа втулок. Ремонт деталей типа дисков.	2					3		3
15.	Обеспечение безопасности в процессе эксплуатации горного оборудования	2					3		3
	Всего (часов)		30	15		45		45

Лекция №1. Введение. Выбор оборудования и обеспечение рациональных режимов эксплуатации. Основные показатели эффективности и безопасности эксплуатации оборудования. Методы и средства их обеспечения

Процесс эксплуатации оборудования — это период реализации его эффективности, надежности и степени удобства и безопасности обслуживания, которые в своюочередь определяются необходимыми, достаточными и обоснованными качеством и уровнем всех видов требова­ний по конкретному виду оборудования, реализованных с учетом специфики условий его эксплуатации.

Специфика условий и режимов эксплуатации горно­шахтного оборудования (ГШО), предназначенного для добычи полезных ископаемых, проведения горных выра­боток и строительства подземных сооружений, обуслав­ливается стесненностью рабочего пространства, изменчи­востью физико-механических свойств разрабатываемых и вмещающих пород, непостоянством рабочего места при постояном перемещении машин в забое, запыленностью атмосферы и химической активностью шахтных вод, сложностью проведения работ по техническому обслужи­ванию и ремонту (ТОР), монтажу и демонтажу оборудо­вания и др. Поэтому к ГШО предъявляются достаточно высокие и жесткие требования по безопасности и санитар­но-гигиеническим условиям труда, эффективности вы­полнения всех рабочих функций при устранении тяжелого фоизического труда, трудоемкости монтажно-демонтаж­ных работ и работ по ТОР.

Эффективность эксплуатации ГШО обеспечивается также требованиями по его надежности, производитель­ности (теоретической, технической и эксплуатационной), степени совершенства схемы его работы, энерговоору­женности, технологичности, универсальности, унифика­ции, стандартизации, ремонтопригодности и др.

Как уже отмечалось, процесс эксплуатации ГШО - это период реализации его возможностей, заложенных при проектировании, изготовлении и проведении всех ви­дов ТОР. В этот период вступают в действие также такие факторы, как условия эксплуатации, правильный выбор режимных параметров, выбор методов диагностирования технического состояния ГШО и системы эксплуатации, уровень квалификации обслуживающего и инженерно- технического персонала, разработка планограмм техно­логических циклов на основе современных совершенных методов и средств механизации процессов, режим и каче­ство смазки, качество носителей энергии и др.

Целью данного учебника в соответствии с программа­ми дисциплин "Эксплуатация горных машин и оборудова­ния", для студентов специальности Т13 "горные инжене­ры электромеханики" и "Основы эксплуатации горнных машин и оборудования" для студентов специальнсости Т06 - "горные инженеры-механики" является ознакомле­ние студентов с системами эксплуатации, современными подходами и выбору рациональной системы ТОР, расчет­ными методами выбора основных режимных параметров горных машин для конкретных условий эксплуатации, методами и средствами диагностирования технического состояния, основными правилами безопасности эксплуа­тации и проведения ТОР.

Выбор оборудования и обеспечение рациональных режимов эксплуатации Основные показатели эффективности и безопасности эксплуатации оборудования.

Методы и средства их обеспечения

С позиций эффективности и безопасности эксплуата­ции оборудовния целесообразно все требования (техно­логические, технические, экономические, социальные, специальные) и их показатели систематизировать по трем основным группам (табл.1):

• обеспечение надежности и эффективности на этапе создания машин и комплексов;

• обеспечение качества системы ТОР и монтажа на этапе эксплуатации по назначению;

• обеспечение безопасности и санитарно-гигиениче­ских условий труда на этапах создания и эксплуатации.

В таблице 1 в каждой группе требования даны также основные качественные условия требований, основные показатели данной группы требования, методы, средства и этапы их обеспечения и реализации.

Безусловно, количество показателей по каждой груп­пе требований может быть значительно расширено исходя из специфики назначения и условий эксплуатации того или иного вида оборудования. Так, например, для меха­низированных крепей могут быть внесены показатели ус­тойчивости, управляемости, затяжки кровли, силовых па­раметров и удельных сопротивлений и др., которые закла­дываются при проектировании и изготовлении и реализу­ются в процессе эксплуатации. Конечно, все эти показа­тели также существенно влияют и на эффективность и на безопасность эксплуатации, но все они косвенно учиты­ваются такими обобщенными показателями как вероят­ность безотказной и безопасной работы, производитель­ность комплекса в целом и др.

При этом необходимо отметить, что все приведенные в таблице 1 показатели являются интегральными и каж­дый из них определяется большим количеством факторов при их сложной функциональной зависимости. Так, на­пример, энергоемкость процесса разрушения пород рез­цовым инструментом зависит от геометрических парамет­ров резца, параметров и схемы разрушения, физико-ме- ханических свойств породы, коэффициента отжима груди забоя и других факторов.

Поэтому при выборе показателей эффективной и без­опасной эксплуатации того или иного вида оборудования необходимо стремиться к минимизации их количества при необходимом и достаточном уровне каждого показателя. Задача обеспечения надежной, эффективной и безопас­ной работы оборудования в процессе эксплуатации по назначению требует решения двух главных задач:

• выбора рациональных режимных параметров в кон­кретных условиях эксплуатации,

• разработки оптимальной стратегии системы техни­ческого обслуживания и ремонта, обеспечивающей под­держание в процессе эксплуатации заданного уровня ос­новных показателей.

Одним из методов определия рациональной стратегии ТОР является выбор и анализ целевой функции системы технического обслуживания и ремонта, которая опреде­ляется основными показателями, приведенными в табли­це 1. Анализ целевой функции системы ТОР дан в разделе 2.

Горнотехнические условия применения очистных механизированных комлексов

Рациональные области применения различных видов горных машин определяются соответствием их конструк­ции и технических параметров горногеологическим и гор­нотехническим условиям эксплуатации.

Таблица 1

Группа требований	Качественные условия требований	Основные показатели	Методы и средства обеспечения
Обеспечение на­дежности и эф­фективности на этапе создания комплексов	Уровень надежно­сти	Вероятность без­отказной работы	Анализ опыта экс­плуатации
	Диапазон условий эксплуатации	Коэффициент готовности	Уровень научных, конструкторских решений
	Совершенство схемы работы	Коэффициент со­вершенства схе­мы работы	Качество изготов­ления
	Уровень технико­экономических показателей	Энергоемкость процессов	Квалификация об­служивающего персонала
	Уровень ремонто- и монтажепригод- ности	Удельные эксплуа­тационные затра­ты	Качество системы эксплуатации тех­нического обслу­живания и ремон­та, средства меха­низации работ по ТОР
Обеспечение каче­ства системы тех­нического обслу­живания, ремонта и монтажа на эта­пе эксплуатации по назначению	Предупреждение отказов	Целевая функция	Анализ основных показателей целе­вой функции ТОР
	Оптимизация сро­ков ТОР	Коэффициент тех­нического исполь­зования оборудо­вания	Выбор стратегии замены элемен­тов системы обо­рудования, обес­печение запчастя­ми
	Снижение трудо­емкости процес­сов ТОР, монтажа и демонтажа обо­рудован я	Время наработки на отказ	Применение сис­темы и средств ди­агностики техни­ческого состоя­ния оборудования
		Трудоемкость ра­бот по ТОР, мон­тажу и демонтажу	Квалификация ре­монтного персо­нала
		Удельные эксплуа­тационные затра­ты на ТОР и мон­таж	Фирменное или централизован­ное выполнение работ по ТОР
Обеспечение без­опасности и сани- терно-техниче- ских условий тру­да на этапах созда­ния и эксплуатации	Соблюдение тре­бовании пб и птэ для подземного горного оборудо­вания	Вероятность без­опасной работы	Обеспечение всех заданных по­казателей при проектировании
		Коэффициент час­тоты травматизма	Соблюдение усло­вий эксплуатации и правил безопас­ной эксплуатации
		Показатели сани­тарно-гигиениче­ских условий тру­да по запыленно­сти, освещенно­сти, вибрации, шу­му и т. д.	Квалификация персонала
		Доля тяжелого физического тру­да

При этом при эксплуатации комплексов оборудова­ния и агрегатов возникает также задача увязки конструк­тивных и режимных параметров машин комплекса или агрегата.

Главными критериями при определении рациональ­ной области применения горной машины являются:

• надежность функционирования,

• безопасность эксплуатации;

• эффективность применения.

Эти критерии должны быть гарантированы конструк­тивно-техническими параметрами машины (комплекса), обеспечивающими ее основное функциональное назначе­ние с учетом всех видов требований, предъявляемых к данной машине.

Так, например, механизированная крепь очистного комплекса должна выполнять три основные функции;

• поддержание и управление кровлей;

• защита рабочего пространства,

• перемещение и управление комплексом.

Поэтому важнейшими параметрами крепи являются

величина начального распора (МН/м²), рабочее сопротивление секции (МН/м и МН/м²) и коэффициент затяж­ки кровли. Кроме того крепь должна иметь дистанционное управление секций и обеспечивать необходимость доста­точного рабочего прохода. Обеспечение же высокой на­дежности и эффективности ставит еще ряд требований по устойчивости крепи, управляемости по гипсометрии, до­статочности рабочего сечения прохода воздушной струи, минимального времени выполнения рабочих операций, удобства эксплуатации, защиты гидросистемы от горных ударов, допустимого удельного давления на почву и др.

Важнейшими горно-геологическими факторами, пре­пятствующими эффективному применению комплексов, являются:

• значительные колебания мощности пласта, выходя­щие за диапазон, который может обслужить механизиро­ванная крепь с определенной гидравлической раздвижно- стью стоек;

• угол падения пласта, превышающий предусмотрен­ный технической характеристикой комплекса;

• геологические нарушения залегания угольных пла­стов в пределах выемочного поля (яруса, участка);

• слабые почвы с сопротивлением вдавливанию менее величины, предусмотренной технической характеристи­кой механизированной крепи;

• газовыделение в забое в таких размерах, при кото­рых предварительная дегазация и проветривание не обес­печивают содержание метана в атмосфере забоя в преде­лах допустимого правилами безопасности;

• опасность пласта по внезапным выбросам угля и газа и выделениям метана.

На выбор средств механизации существенное влияние оказывают и такие природные факторы, как высокая кре­пость угля , наличие в пласте крепких включений и про­слойков, очень слабые или трудноуправляемые кровли, склонные к пучению почвы, высокая обводненность забоя и др

Эффективное применение механизированных комп­лексов определяется и горнотехническими факторами, к которым относят:

• рациональная длина очистного забоя и возможность сохранения ее неизменной на протяжении отрабатывае­мого столба;

• достаточная длина столба, отрабатываемого без пе­ремонтажа комплекса;

• достаточная пропускная способность линий подзем­ного транспорта, обслуживающего комплексно-мехени- зированный забой. Пропускная способность транспорта на участке от забоя до главного откаточного штрека дол­жна быть не менее минутной производительности забой­ного конвейера, а при работе на наклонных и крутых пластах (без конвейера) — не менее минутной произво­дительности выемочной машины;

• высокоэффективная система дегазации, проветри­вания забоя, борьба с пылеобразованием, а также средст- сва пылеподавления и отвода от забоя шахтных вод.

При выборе оборудования для применения в сложных гидрогеологических условиях необходимо проанализиро­вать возможность принятия соответствующимх водоза­щитных мер или работы комплекса по восстанию.

Таким образом, очевидно, что рациональные области применения различных горных машин определяются их техническими параметрами и конструктивно-техниче­скими решениями, соответствующими конкретным гор- ногеологически и горнотехническим условиям эксплуата­ции и специальным требованиям. Поэтому для принятия решения о рациональной области применеия машины или комплекса машин, или их соответствия конкретным гор­ногеологическим и горнотехническим условиям, необхо­димо иметь характеристику оборудования по горнотехни­ческим условиям его применения.

Литература: 3 осн., 8 доп..

Контрольные вопросы:

1. Что такое надежность изделия?

2. Какие параметры надежности Вы знаете?

3. Какие термины теории надежности и их определение Вы знаете?

4. Какие количественные показатели надежности Вы знаете?