Исследование показателей надежности основных групп оборудования карьерных гидравлических экскаваторов

Представлены результаты исследования эксплуатационной надежности основных групп оборудования и их компонентов карьерных гидравлических экскаваторов в условиях угольного разреза «Колыванский» АО «Сибирский Антрацит». По результатам исследования проведено рейтинговое ранжирование групп оборудования экскаваторов марки Bucyrus, Liebherr по надежности. Установлено, что самую высокую наработку на отказ среди анализируемого парка экскаваторов имеет группа оборудования «система смазки», а самую низкую наработку на отказ — группа «электрическое оборудование». При проведении факторного анализа причин выхода из строя основных групп оборудования экскаваторов выявлены замечания к текущему порядку ведения учета простоев на анализируемом предприятии. Данные замечания не позволяют однозначно интерпретировать надежность отдельных компонентов основных систем экскаваторов. Установлены закономерности распределения наработки между отказами по основным группам оборудования. Сделан вывод, что наработки между отказами экскаватора подтверждают близость к теоретическому экспоненциальному, а поток отказов экскаватора — к простейшим законам распределения. В рамках анализа группы «механическое оборудование» не выявлено каких-либо закономерностей в части наступления отказов металлоконструкций по периоду эксплуатации «зима–лето». Установлено, что в большинстве случаев отказы наступают по причине нарушения машинистом экскаватора руководства по эксплуатации. Сделан вывод о текущем уровне надежности по основным группам оборудования экскаваторов и определены компоненты оборудования, требующие повышения эксплуатационной надежности.

Москвичев В. В., Ковалев М. А. Исследование показателей надежности основных групп оборудования карьерных гидравлических экскаваторов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 7. – С. 96–112. DOI: 10.25018/0236_ 1493_2021_7_0_96.

Москвичев Владимир Викторович — д-р техн. наук, профессор, Красноярский филиал Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий,
Ковалев Максим Александрович — заместитель руководителя Службы внутреннего аудита, ООО «УК «Сибантрацит», e-mail: kovalevmalk@gmail.com.

Ковалев М.А. e-mail: kovalevmalk@gmail.com.

1. Шибанов Д. А., Шишлянников Д. И., Иванова П. В., Иванов С. Л. Комплексная оценка факторов, определяющих наработку экскаваторов ЭКГ новой продуктовой линейки производства «ИЗ-КАРТЭКС» // Горное оборудование и электромеханика. — 2015. — № 9 (118). — С. 3—9.

2. Асонов С. А., Габов В. В., Иванов С. Л., Трифанов М. Г., Чекмасов Н. В., Шишлянников Д. И. Информационно-диагностические средства объективного контроля как инструмент повышения эффективности эксплуатации добычных горных машин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2015. — № 14. — С. 62—71.

3. Иванов С. Л., Звонарев И. Е., Шишлянников Д. И., Бурак А. Я., Николаев В. М. Оценка остаточного ресурса крупномодульных зубчатых колес карьерных экскаваторов // Горное оборудование и электромеханика. — 2013. — № 11. — С. 28—33.

4. ГОСТ 27.002-2015 Надежность в технике (ССНТ). Термины и определения. Введ. 2017.03.01. — М.: Стандартинформ, 2016. , 22 p.

5. Торелл В., Авелeр В. Среднее время между отказами: описание, стандарты. Информационная статья № 72. — American Power Conversion, 2004.

6. Абрамов С. В., Перлов А. С. и др. Аналитический метод расчета кинематических и силовых параметров механизмов рабочего оборудования гидравлических экскаваторов / Строительные и дорожные машины. № 1. — М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1971. — С. 3—8.

7. Ворончихин Ю. Г. и др. Испытания гидравлических экскаваторов ЭГ-12А и ЭГ-20 / Исследование вопросов надежности и повышения производительности мощных экскаваторов. — Свердловск: НИИТЯЖМАШ, 1986. — С. 67—80.

8. Скобелев Л. С., Штейнцайг В. М., Штейнцайг P. M. Создание мощных карьерных гидравлических экскаваторов / Одноковшовые экскаваторы с гидроприводом и область их применения. Реферативный сборник № 2-82-10. — М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1982. — С. 3—7.

9. Иванова П. В., Асонов С. А., Иванов С. Л., Кувшинкин С. Ю. Анализ структуры и надежности современного парка карьерных экскаваторов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 7. — С. 51—57. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-7-0-51-57.

10. Мажибрада И. Экспертный анализ степени влияния факторов на вероятность появления категории отказа гидравлической системы одноковшового карьерного гидравлического экскаватора // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 9. — С. 220—224. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-9-0-220-224.

11. Булес П. Обеспечение надежности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации на открытых разработках России: дис. канд. техн. наук. — М.: НИТУ «МИСиС», 2016. — 164 c.

12. Bian Yong-jun, Lu Xin, Guo Li-hui, Wang Shi-shuang, Liu Zhi-gang Failure analysis on hydraulic excavator pedrail made of 40Mn2 steel // Jinshu Rechuli/Heat Treatment of Metals. 2008. Vol. 33. No 10. Pp. 119—120.

13. Hong Zhang, Guodi Feng, Haijun Zhang, Xiaofeng Wang, Yingzhi Zhang Study on test and preparation of load spectrum of hydraulic excavator / Proceedings of Seventh International Conference on Electronics and Information Engineering. 2017. Vol. 10322. DOI: 10.1117/12.2266910.

14. He X., He Q. Application of PCA method and FCM clustering to the fault diagnosis of excavator's hydraulic system / 2007 IEEE International Conference on Automation and Logistics. 2007. Pp. 1635—1639. DOI: 10.1109/ICAL.2007.4338834.

15. Ng F., Harding J. A., Glass J. Improving hydraulic excavator performance through in line hydraulic oil contamination monitoring // Mechanical Systems and Signal Processing. 2017. Vol. 83. Pр. 176–193.