Козлов В.В. Надёжность горных машин и оборудования

Подождите немного. Документ загружается.

201

=1-m/n при заданной односторонней доверительной вероятности

α. Значения α взяты наиболее употребительными в практике

оценки надежности. Графики пригодны также для оценки Р

и Р

при двусторонней доверительной вероятности β = 2α - 1.

Восстанавливаемые изделия (с заменой или восстанов-

лением элементов после отказа). В этом случае часто предпола-

гают распределение наработки на отказ экспоненциальным (такое

распределение, как показывает практика, справедливо в значи-

тельной степени для станков, роботов и других машин). Средний

ресурс Т оценивается средней наработкой на отказ испытанных

изделий (оценка снизу)

Т = t

∑

/m, (11,9)

где t

∑

– суммарное время испытаний n изделий;

m – общее число отказов, возникших в процессе испытаний.

Величина 2t

∑

/ Т имеет распределение χ-квадрат со степе-

нями свободы 2m, либо 2(m+1) [4] в зависимости от того, пре-

кращаются испытания после наступления очередного отказа или

после истечения времени испытаний, то вероятностные соотно-

шения для величины 2t

∑

/ Т имеют вид

Вер

αχ













≥

∑

; (11.10)

202

Вер

)1(2;1

αχ













≤

∑

+−

откуда

;

)1(2;1 +−

∑

(11.11)

2; m

∑

11.12)

Если рассматривается доверительная вероятность β невы-

хода за двусторонние доверительные границы Т

≤ Т ≤ Т

, то

)1(2;2/)1(

∑

; (11.13)

2;2/)1(

−

∑

. (11.14)

Распределение χ

с 2(m+1) и с 2m степенями свободы, со-

ответствующее наиболее употребительным значением довери-

тельной вероятности, приведено в табл. 11.1.

Пример 4. Испытано 3 изделия, каждое в течение 600 ч. В

процессе испытаний получено 4 отказа. После отказов работоспо-

собность изделий восстанавливали. Требуется оценить нижнюю

203

границу средней наработки на отказ с односторонней доверитель-

ной вероятностью α = 0,8.

Решение. t

∑

= nt=3⋅600=1800 ч.

Воспользовавшись табл. 11.1, при α=0,8, имеем

)1(2;1 +− mα

χ = 13,4. Подставляя t

∑

и последнее значение в формулу

(11.11), получаем Т

= 269 ч.

Таблица 11.1

Значение параметра Число

отказов

)1(2;1 +− mα

χ при α

2; mα

χ при α

0,70 0,80 0,90 0,95 0,70 0,80 0,90 0,95

0 2.41 3.22 4.6 6.0 - - - -

1 4.9 6.0 7.8 9.5

0.713

0.446

0.211

0.103

2 7.2 8.6 10.6 12.6 2.19 1.65 1.06 0.71

3 9.5 11.0 13.4 15.5 3.83 3.07 2.20 1.63

4 11.8 13.4 16.0 18.3 5.53 4.59 3.49 2.73

5 14.0 15.8 18.5 21.0 7.27 8.18 4.86 3.94

6 16.2 18.2 21.1 23.7 9.0 7.8 6.3 5.2

7 18.4 20.5 23.5 26.3 10.8 9.5 7.8 6.6

8 20.6 22.8 26.0 28.9 12.6 11.2 9.3 8.0

9 22.8 25.0 28.4 31.4 14.4 12.9 10.9 9.4

10 24.9 27.3 30.8 33.9 16.3 14.6 12.4 10.9

11.3 Общие положения приемочных испытаний

204

опытного образца (опытной партии) [1]

После завершения заводских испытаний завод-

изготовитель передает опытный образец изделия для проведения

приемочных испытаний в условиях действующей шахты.

В соответствии с ГОСТ 15.001-73 приемочные испытания

опытного образца (опытной партии) проводятся для определения

соответствия его техническому заданию (ТЗ), требованиям стан-

дартов и конструкторской документации, требованиям техники

безопасности и промышленной санитарии, возможности поста-

новки на промышленное производство, а также для подготовки

рекомендаций по категории качества. Условия приемочных испы-

таний должны в максимальной степени соответствовать области

применения, указанной в ТЗ. Организация приемочных испыта-

ний также оговорена в ГОСТе.

Для проведения испытаний назначается межведомственная

комиссия (МВК), в состав которой включаются представители:

заказчика; производственного объединения; предприятия, где

производятся приемочные испытания; разработчиков техническо-

го задания; бассейнового НИИ; разработчика конструкторской

документации; ведущего проектно-конструкторского института;

завода-изготовителя; головного НИИ; Государственного санитар-

ного надзора; технической инспекции профсоюза отрасли, в кото-

рой будет эксплуатироваться изделие; Министерства внешней

торговли (для изделий, подлежащих поставке на экспорт).

По результатам приемочных испытаний МВК составляет

протокол испытаний. Если новое изделие передается в серийное

производство, то МВК дает рекомендации по объему установоч-

205

ной серии, по объему доработки изделия и корректировки конст-

рукторской документации, по категории качества изделия.

В основе приемочных испытаний лежит методика, кото-

рая с учетом специфических особенностей испытуемого оборудо-

вания разрабатывается на основе Типовой методики приемочных

испытаний комплексов оборудования с механизированными кре-

пями, разработанной Гипроуглемашем.

В соответствии с основной целью в процессе испыта-

ний по каждому образцу комплекса и основным элементам,

входящим в его состав, должны быть решены следующие

задачи: определение фактических показателей технической ха-

рактеристики, оценка правильности их выбора и соответствия

проектным показателям; проверка соответствия основных машин

комплекса существующим ГОСТам; определение фактической

степени механизации и автоматизации производственных процес-

сов; проверка работоспособности комплекса; выявление преиму-

ществ и недостатков конструкции; проверка эксплуатационной

надежности комплекса и его основных частей; оценка правильно-

сти выбора технологической схемы работы комплекса; проверка

условий безопасности работ; оценка запыленности, удобств про-

хода температурных условий при работе комплекса; определение

технико-экономических показателей работы основных машин и

комплексов в целом и установление экономической эффективно-

сти его применения; оценка уровня качества оборудования; уточ-

Методика испытаний включает следующие разде-

лы: цели и задачи испытаний; объект испытаний; орга-

низация и порядок проведения испытаний; условия и

объем испытаний; содержание и методика проведения

наблюдений при испытаниях; выводы и рекомендации по

резул

татам испытаний.

206

нение области применения комплекса; установление целесообраз-

ности продолжения работ по доводке конструкции.

Испытания проводятся в два этапа. На первом этапе осваи-

ваются комплекс и взаимодействие основных его частей (вы-

емочной машины, забойного конвейера, механизированной крепи

и др.), производится наладка. Одновременно отрабатывается

организация работ, уточняются правила безопасности.

Сроки проведения первого этапа испытаний устанавлива-

ются МВК, но не менее периода времени по первичной посадке

основной кровли.

Горно-геологические и горно-технические условия,

выбираемые для испытаний, должны максимально соответ-

ствовать граничным, наиболее неблагоприятным условиям,

установленным технической характеристикой комплекса,

т.е.: мощность пласта – минимальному пределу мощности на

тонких пластах и максимальному – на пластах средней мощности

и мощных; угол падения пласта – максимальному углу падения;

устойчивость кровли и ее класс по обрушаемости – соответствен-

но наименее устойчивой кровле и наиболее высокому классу

обрушаемости; сопротивление почвы и кровли на вдавливание –

минимальному по технической характеристике; сопротивление

угля резанию – максимальному пределу этого сопротивления.

Организация и порядок проведения испытаний

должны предусматривать: проверку комплектности при-

бывшего на место испытаний комплекса; контрольную

сборку машин; опробование их в работе; обучение обслу-

живающего персонала. После контрольной сборки ком-

плекс демонтируется и спускается в ша

ту.

207

При устойчивой работе оборудования сроки испытаний

могут быть сокращены.

На втором этапе испытаний проводится устранение непо-

ладок, возникших в процессе проектирования, и на первом этапе

испытаний, окончательное освоение комплекса и основных его

частей, решаются вопросы о внедрении комплекса в производст-

во.

11.4 Содержание и методика испытаний

оборудования очистного комплекса

При испытаниях очистного комбайна производятся изме-

рения и устанавливаются: техническая производительность ком-

байна (сменная, суточная) и месячная добыча из лавы; мощность

привода в различных режимах работы; скорость подачи; условия

подачи в зависимости от скорости; количество угля, остающегося

на почве после прохода комбайна; удельное пылеобразование и

запыленность воздуха; уровень шума на рабочих местах; темпе-

ратура и расход масла в редукторах и гидравлической системе и

контроль его загрязнения; хронометраж работы комбайна с уста-

новлением затрат времени на основные и вспомогательные опе-

рации; показатели сопротивляемости угля и пород почвы и кров-

ли отбойке; расход резцов на 1000т добываемого угля за весь

период испытаний; неполадка при работе и недостатки конструк-

ции; производительность труда по лаве; оценка эффективности

Объемы приемочных испытаний механизированных кре-

пей должны быть не менее 300 м и подвигания очистного

забоя на пластах с углами падения до 35° и не менее 200 м

подвигания очистного забоя на пластах с углами падения

208

комбайнов (компоновочная схема, удобство управления, устойчи-

вость)..

Таблица 11.2

Объем испытаний (тыс. т.)

На пластах мощностью, м

Угол падения,

градус

0,5 - 0,7 0,71-

1,2

1,21 -

2,0

2,0 - 3,5

и более

Первичные опытные образцы (партии)

До 35 50 75 100 150

Более 35 25 40 50 75

Продолжение таблицы 11.2

Повторные опытные образцы (партии)

До 35 75 100 125 185

Более 35 40 50 65 100

При измерениях используются осциллографы, самопишу-

щие киловатт-метры, счетчики энергии, расходомеры, кино- и

фотоаппаратура. На осциллограммах рекомендуется одновремен-

но регистрировать максимальное число параметров.

При проведении хронометража работы комбайна и обслу-

живающего его персонала наблюдения должны вестись не менее

четырех суток в период стабильной работы комбайна. Электриче-

ские измерения проводятся при выемке не менее четырех полос –

по две на каждую сторону движения комбайна.

Скорость подачи определяется с помощью специальных

датчиков (индукционного, емкостного или тахогенераторного

209

типа) или как средняя по прохождению комбайном заранее отме-

ченных интервалов пути с регистрацией времени.

Количество израсходованной энергии определяется по

показаниям счетчика или находится планиметрированием записи

мощности на осциллограмме, а количество отбитого угля – по

пути, пройденному комбайном за то же время, ширине захвата и

вынимаемой мощности пласта.

Усилия подачи, крутящие моменты в элементах трансмис-

сии определяются тензометрированием с записью результатов на

ленте осциллографа.

Показатели сопротивляемости угля определяются динамо-

метрическим сверлом СДМ по нижней, средней и верхней пачкам

пласта не менее, чем в четырех-пяти участках лавы.

Сортность добываемого угля определяются путем рассева

стандартной пробы на классы: 0–6; 6–13; 13–25; 25–50 и 50–100

мм.

Отбор проб производится с забойного конвейера.

Уровень шума измеряется на рабочих местах машиниста,

его помощника, рабочих очистного забоя и в пункте перегрузки

шумомерами.

Устойчивость комбайна оценивается по результатам тен-

зометрирования реакций, а также киносъемкой через координат-

ную сетку во взаимноперпендикулярных плоскостях.

Для измерений ускорений используются акселерометры.

Нагрев масла определяется термометром после длительной рабо-

Удельная энергоемкость выемки угля устанавливается

расчетным путем как отношение количества фактически

израсходованной энергии к количеству фактически добы-

210

ты комбайна, расход – по его доливке до контрольного уровня

(относится к общей добыче за период доливки).

Область применения комбайна устанавливается по мощно-

сти пласта, изменению его гипсометрии, сопротивляемости угля,

возможности работы на пластах с твердыми включениями и дру-

гими факторами.

При испытаниях забойного конвейера определяется факти-

ческая производительность при различных режимах работы ком-

байна. Измерение мощности на каждом приводе производится

при холостом ходе, а также в режимах установившейся работы и

максимальной нагрузки. Скорость движения тяговой цепи опре-

деляется тахогенератором или секундомером, предварительное

натяжение – динамометрическим датчиком или другими спосо-

бами.

Исследование средств передвижки и удержания конвейера

производится путем замеров усилий на штоке гидроцилиндра,

хода поршня, давления в гидросистеме, усилий распорных уст-

ройств.

Зачистка почвы лемехом конвейера оценивается фиксацией

величины недодвижки конвейера до забоя и количеством угля,

остающегося не погруженным после передвижения.

Запыленность воздуха определяется при работающем кон-

вейере и работающих комбайне и конвейере.

При хронометражных наблюдениях определяются: среднее

значение минутной производительности по чистому машинному

времени и по объему добытого и доставленного за время хроно-

метража угля; затраты времени на обслуживание конвейера, учет

числа отказов, износостойкость узлов; затраты времени на устра-

нение отказов; удобство монтажа, обслуживания, управления.