Введение к работе
Актуальность работы. На мировом рынке машиностроения постоянно увеличивается доля выпуска горных машин с полным гидравлическим приводом. Последние модели буровых станков многих ведущих производителей изготовлены по прогрессивной схеме и имеют гидравлический привод всех основных и вспомогательных механизмов.
В отличие от других моделей эти буровые станки имеют полный гидравлический привод всех механизмов, включая гидравлический привод вращателя. Но главное их отличие -высокая производительность (100 000 погонных метров скважин в год при бурении пород крепостью П,. = 14 - 16 трёхшаро-шечным долотом диаметром 320 мм).
В реальных же условиях эксплуатации буровые станки показали значительно меньшую производительность, чем она была заявлена фирмой-изготовителем. Анализ фонда рабочего времени показал, что парк буровых станков имел существенное время простоев, которое занимает 30 % от годового фонда времени. Также было установлено, что 25 % отказов из авариииьтх простоев приходится на отказы гидрооборудования.
При проведении исследований было определено, что высокая степень аварийности гидрооборудования буровых станков в основном обусловлена неподготовленностью гидравлических приводов буровых станков к эксплуатации в жёстких погодно-климатических условиях, низкой надёжностью некоторых элементов гидросистемы и недостаточным качеством проведения ремонтов гидрооборудовання.
Ремонтные службы предприятия оказались неготовыми к обслуживанию новой техники: по технической оснащённости ремонтной базы; по уровню необходимой квалификации обслуживающего персонала; по организации системы проведения ремонтов.
Повысить эффективность эксплуатации пщравлических буровых станков возможно путём обобщения и анализа информации о надёжности гидрооборудования буровых станков при различных условиях эксплуатации и разработкой средств и способов повышающих ремонтную технологичность гидрооборудовання буровых станков. Решение этих вопросов требует научно-обоснованного подхода и является актуальной научной задачей.
Связь темы диссертации с государственными научными программами
Работа выполнена в рамках программ СО РАН "Механика, научные основы машиностроения и надёжности машин" и "Создание высокопроизводительного оборудования для Севера".
Целью работы является разработка методов и средств, повышающих надёжность гидрооборудования буровых станков, работающих в жёстких погодно-климатических условиях.
Идея работы заключается в выявлении и использовании закономерностей, влияющих на показатели ремонтной технологичности для разработки методов и средств, повышающих надёжность гидрооборудования буровых станков.
Задачи исследований:
Проанализировать эффективность эксплуатации буровых станков. Оценить существующий уровень ремонтной технологичности буровых станков.
Выявить и исследовать факторы, влияющие на изменение показателей ремонтной технологичности гидрооборудования буровых станков.
Разработать средства и способы, повышающие уровень ремонтной технологичности гидрооборудования буровых станков.
Обосновать экономическую эффективность предложенных рекомендаций по повышению ремонтной технологичности гидрооборудования буровых станков.
Методы исследований, применяемые в работе:
метод анализа и обобщения полученных данных из отчётных материалов исследований;
метод ранговой корреляции для оценки значимости единичных показателей ремонтной технологичности буровых станков; лабораторные методы диагностики качества гидравлических масел: математические методы обработки результатов наблюдений с использованием основ теории вероятностей и математической статистики. Научные положения, выносимые на защиту:
Установленный в качестве мерьг оценки функциональный критерий ремонтной технологичности, количественно оценивающий выполняемые буровым станком функции, представляет собой отношение произведения суммарной мощности главных приводов (задействованных в процессе бурения) и времени бурения скважины к разрушенному при этом объёму породы.
Установленные зависимости влияния внешних факторов на уровень ремонтной технологичности буровых станков позволяют с достаточной степенью достоверности прогнозировать надёжность и долговечность бурового оборудования.
Установленные параметры поэтапной системы технического обслуживания и ремонта буровых станков позволяет повысить уровень ремонтной технологичности оборудования.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
представительным объёмом статистической выборки, собранным из материалов хронометражных наблюдений;
сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований с доверительной вероятностью 85 % при относительных ошибках 17%;
положительными результатами от реализации научно-технических
разработок.
Научная новіана работы:
Установлена закономерность аварийности гидрооборудования буровых станков от определяющих её факторов.
Установлена закономерность функционального критерия ремонтной технологичности бурового станка от его технических параметров, среднегодовой производительности и времени нахождения его в работоспособном состоянии за годовой период эксплуатации.
Разработает,! средства и способы повышения надежности гидрооборудования которые могут быть адаптированы к другим моделям буровых станков с гидравлическим приводом, а разработанная структура поэтапного проведения ремонтов может быть адаптирована к условиям других горных предприятий. Лычный вклад автора заключается:
в разработке предложенной методики оценки уровня ремонтной технологичности буровых станков;
в проведении исследований по выявлению внешних факторов, влияющих на изменение параметров ремонтной технологичности буровых станков;
* в разработке научно-технического комплекса для повышения на
дёжности гидрооборудования буровых станков в жёстких погодно-
климатических условиях;
в реализации разработанного научно-технического комплекса в условиях Севера.
Практическая ценность работы заключается в том, что результаты исследований позволяют:
оценивать буровые станки по уровню их ремонтной технологичности;
определять степень влияния рахличных сред на наиболее значимые показатели ремонтной технологичности буровых станков по выявленным факторам;
повышать надёжность гидравлических буровых станков, работающих в жёстких погодно-климатических условиях, применением разработанных средств нспособов;
уменьшать процент аварийных простоев буровых станков, применяя поэтапную систему ремонтов.
Реализация результатов работы. Разработанный автором комплекс научно-технических решений по повышению уровня ремонтной технологичности гидрооборудования буровых станков был внедрён на разрезе "Нерюн-гринский" ОАО "Якутуголь".
Апробация работы. Основное содержание работы, отдельные ее" положения и результаты были доложены и обсуждены: на техническом совете ОАО ХК "Якутуголь"; на Учёном совете института физико-технических проблем Севера; на Учёном совете Технического института (филиала) Якутского государственного университета; в лаборатории ремонта горного оборудования ИГД им. Скочивского А.А; на научно-практической конференции молодых учёных, аспирантов и студентов, посвященной 10-летию Технического института (филиала) ЯГУ в г. Нерюнгри; на Международных научно-практических конференциях в ГОУ ДПО ИПК в г.Люберцы; на Учёном совете ГОУ ДПО ИПК.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ.
Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 105 наименований и приложений на 6 страницах. Изложена на 148 страницах, включая 20 таблиц и 35 рисунков.
