Ирина В. Гадолина – кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник
Москва
Irina V. Gadolina, Candidate of Engineering, Associate Professor
Moscow
Петр А. Побегайло – кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Москва
Petr A. Pobegaylo, Candidate of Engineering, Senior Researcher
Moscow
Дмитрий Ю. Крицкий – инженер, начальник отдела эксплуатации и ремонта ГТО
Красноярск
Dmitry Yu. Kritsky, engineer. Head of Unit for Mining Equipment Operation and Maintenance
Krasnoyarsk
Любиша Папич – доктор технических наук, профессор, директор
Приевор
Ljubisa Papić, DR, SC in Engineering, Professor, Director
Prijevor
Существование человека на Земле во многом зависит от находящейся в его распоряжении энергии. Ее львиная доля получается на базе переработки полезных ископаемых, извлекаемых из планетной коры открытым способом. При этом качественное и дешевое извлечение полезных ископаемых во многом определяется надежностью используемых при этом машин и механизмов, комплектов машин и применяемых технологических решений. Основу парка горнодобывающих машин составляют экскаваторы того или иного вида. При этом с окружающей средой (с грунтом) у них взаимодействуют в основном элементы рабочего оборудования – чаще всего ковши и детали ковша(-ей). Необходимо обратить внимание на то, что рабочие органы экскаваторов и их элементы в процессе взаимодействия с внешней средой (грунтом) испытывают действие так называемого абразивного износа. Поскольку абразивный износ элементов рабочего оборудования (особенно часто – зубьев ковша (-ей) экскаватора) приводит к необходимости их периодической замены, это не может не сказаться на эффективности работы всего экскаватора и тех технологических цепочек, в которые он включен. Ведь периодические остановки и ремонты снижают коэффициент готовности – важнейший комплексный показатель оценки надежности оборудования. С учетом всего вышесказанного целью данной работы являлось уточнение известной ранее формулы, предложенной более тридцати лет во ВНИИСДМ (Рейш А.К.), для оценки скорости абразивного износа зубьев ковшей экскаваторов. При этом нами впервые и с достаточной полнотой был рассмотрен вопрос учета многорежимности работы горного оборудования, а именно, работа экскаватора в различных горно-технологических условиях и, в частности, на разных грунтах. Кроме этого нами осуществлен перенос подхода Рейша с одноковшовых машин на многоковшовые, непрерывного действия. Для достижения указанной цели авторы настоящей работы использовали метод обобщения данных из известной литературы, метод натурного эксперимента в условиях эксплуатации конкретного экскаватора и метод математического моделирования (в варианте использования метода Монте-Карло). Все это позволило уточнить значения параметров, входящих в формулу Рейша. Уточненная нами зависимость теперь может быть использована при оценке надежности машин при варьировании вариантов эксплуатации оборудования, а также при назначении времени профилактических осмотров.
The existence of humankind on Earth largely depends on the energy at its disposal. It is mostly generated by processing minerals extracted from the Earth’s crust by open-cut mining. The quality and low cost of extraction are largely defined by the dependability of employed machines and mechanisms, plants and process engineering solutions. Various types of excavators are the backbone of a mining machine fleet. Their parts that principally interact with the environment (rock) are components of implements, i.e. primarily the buckets and components of bucket(s). It must be noted that in the process of interaction with the environment (rock) the excavator implements and their components are exposed to so-called abrasive wear. Since abrasive wear of implement components (most frequently excavator bucket teeth) causes their recurrent replacement, this inevitably affects the performance of the excavator as a whole and those process flows it is part of. Occasional interruptions of operation and repairs reduce the availability factor, the most important complex indicator of equipment dependability. Given the above, the aim of this paper is to refine the previously known formula proposed more than thirty years ago in VNIISDM (Reysh A.K.) for evaluation of the rate of abrasive wear of excavator bucket teeth. For the first time, with a sufficient accuracy we examined the multitude of operating modes of mining equipment, i.e. operation of excavators in various conditions, e.g. on different soils. Additionally, we extended Reysh’s approach from single-bucket machines to continuous operation multi-bucket ones. For that purpose, the authors used a method of data integration from known sources, method of full-scale experiment under the operating conditions of a specific excavator and method of mathematical simulation (a form of the Monte Carlo method). All of that allowed revising the values of the parameters in the Reysh formula. The refined formula that we obtained can now be used for the dependability evaluation of machines operating under varying conditions, as well as for the purpose of appointing the time of preventive inspections.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.