Введение к работе
Актуальность работы. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года перед угольной промышленностью ставится задача обеспечить в 1990 году добычу 780—800 млн. т угля. Эта задача решается- путем механизации, автоматизации и совершенствования технологических процессов проходки шахтных выработок и добычи угля на основе последних достижений пауки и'техники.
Для выполнения народнохозяйственных планов угольной промышленности необходимы высоконадежные электродвигатели в приводах шахтных ленточных конвейеров (ШЛК), которые в настоящее время являются наиболее перспективным транспортным средством на угольных шахтах. Так, например, на шахтах Донецкого угольного бассейна на конвейерный транспорт приходится более 20% всей протяженности транспортных магистралей, по которым выдается 42,3% добываемого угля.
Необходимость проведения настоящей работы вызвана тем, что используемые в приводах ШЛК электродвигатели различных типов имеют уровни надежности, не удовлетворяющие требованиям эксплуатации. Так, по Донбассу общий парк конвейерных двигателей с короткозамкнутымп роторами составляет 3740 единиц, из них в работе находится 2620, а ежегодно ремонтируется 1500 двигателей. Установлено, что на долю электродвигателей приходится 46% отказов электрооборудования ШЛК. Ущерб от простоев, связанных с ремонтом или заменой двигателей, значителен.
Таким образом, разработка мероприятий по обеспечению надежности электродвигателей ШЛК является актуальной научной задачей.
Цель работы — установление зависимостей между показателями надежности рудничных взрывозащищепных электродвигателей и эксплуатационными факторами для разработки мероприятий по обеспечению надежности электродвигателей ШЛК, направленных на повышение эффективности использования конвейерных электроприводов.
Идея работы заключается в использовании многофакторной математической модели безотказности двигателей для учета реальных вибромеханнческих и электродинамических нагрузок с целью повышения надежности электроприводов
шлк.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:
для обеспечения надежности электродвигателей ШЛК без изменения их рабочих характеристик необходимо обеспечить достаточную стойкость изоляции обмоток к вибромеханическим и электродинамическим усилиям, причем наработка на отказ прямо пропорциональна величинам этих усилий и степени загрузки двигателей;
функции распределения показателей надежности, новизна которых заключается в том, что они включают безотказность и ресурс до капитального ремонта электродвигателей ШЛК;
оценка уровня надежности изоляции типа «Монолит», отличающаяся тем, что ресурс изоляции определен по коэффициентам изменения параметров пробивного напряжения во времени.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
правомерностью применения математического аппарата (математической статистики, теории вероятностей, теории надежности), позволившего решать поставленную задачу;
достаточным объемом статистических и экспериментальных данных по отказам двигателей, позволившим получить показатели надежности с доверительной вероятностью р = 0,8 и предельной относительной ошибкой 6 = 0,2;
положительными результатами контрольных эксплуатационных испытаний на надежность опытной партии электродвигателей, проведенных по ГОСТ 27.410—83.
Значение работы. Научное значение работы заключается в установлении зависимостей показателей надежности электродвигателей от внешних эксплуатационных факторов, что является дополнением теории надежности рудничного электрооборудования.
Практическое значение имеют рекомендации но обеспечению надежности на стадии эксплуатации двигателей ШЛК, конструкция изоляции с повышенной стойкостью к вибромеханическим и электродинамическим нагрузкам, расчетные коэффициенты изменения во времени пробивного напряжения изоляции «Монолит», дополнения к отраслевой методике определительных испытаний на надежность взрывозащищен-ных электродвигателей.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанная конструкция изоляции электродвигателей и коэффициенты изменения пробивного напряжения изоляции типа «Монолит» использованы ВНИИВЭ при разработке ТЗ па электродвигатели серни ВАО-3 мощностью от 132 до 315 кВт и внесены в ОСТ.16.0.689.038—74.
На шахтах Донбасса внедрены «Рекомендации по повышению эксплуатационной надежности двигателей в приводах магистральных ленточных конвейеров», составленные на основе рекомендаций по обеспечению надежности на стадии эксплуатации электродвигателей ШЛК.
Положения автора по применению изоляции типа «Монолит» и разработанная техдокументация использованы Воро-шпловградским энергозаводом при изготовлении опытной партии электродвигателей в количестве 6 шт. Опытная партия успешно прошла промышленные испытания, на шахтах ПО «Донецкуголь» и «Лнсичапскуголь». Фактический годовой экономический эффект составляет 59,9 тыс. руб.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались па технических совещаниях в Энерго-мехуиравлении Минуглепрома УССР (г. Донецк, 1983 г.), Дон НПО «Взрывозащищенное электрооборудование» (г. Донецк, 1984 г.), ПЭМЗ (г. Первомайск), ПО ХЭЗМ (г. Харьков, 1985 г.).
. Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 136 страниц машинописного текста, 34 таблицы, 22 рисунка, список литературы из 63 наименований и 15 приложений.
