Статья: ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИИ В НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТАХ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ (2024)

Вибрационные машины применяются в различных отраслях промышленно-сти. При этом следует учитывать статические и динамические силы, вызываемые вибрацией. В процессе эксплуатации вибрационный грохот подвергается недогрузкам или перегрузкам. Недостатки конструкции или ее материала могут привести к зарождению и образованию усталостных трещин в корпусе.

Методика проведения исследования. Фазовый состав образца исследова-ли с помощью рентгеновского дифрактометра XRD 7000 (Shimadzu) c при-ставкой для рентгеноспектрального микроанализа XFlash Detector 630M (Bruker Nano GmbH), на электронном сканирующем микроскопе VEGA LMS фирмы TESCAN с приставкой для энергодисперсионного анализа Xplore30 фирмы OXFORD instruments. Элементный состав образцов проверяли на спектрофотометре универсальном рентгенофлуоресцентном Clever B-23 и лазерном спектрофотометре SkiAps Z-902 Laser-Z. Металлографическое исследование проводили на оптическом микроскопе Olympus BX61. Твер-дость по Виккерсу измеряли на твердомере ИТВ-30-АМ.

Результаты исследования. Проведен анализ структуры и механических свойств материала корпуса грохота. В образцах материала корпуса гро-хота ГИС-63 отмечается морфологически одинаковая структура металла из мелкозернистого феррита и структурно-свободного цементита. Количественная оценка микроструктуры показала, что средний размер ферритных зерен составляет 9,17‒12,13 мкм, а твердость ‒ 140-150 HV.

Вывод. На основе проведенного исследования следует, что исследуемая сталь характеризуется невысоким металлургическим качеством, а твер-дость соответствует требованиям нормативных документов для марки стали 09Г2С.

Управление современным экскаватором требует от машиниста быстрого реагирования на изменяющиеся условия, точного контроля над тремя ко-ординатами, предотвращения нештатных ситуаций и обеспечения эффективности работы. Этот процесс также требует значительной кон-центрации, высокой энергии и стресса, связанных с физическими усилиями. Актуальность автоматизации управления рабочим процессом экскаваторов подтверждает необходимость решения задач по повышению производительности и надежности машин, уменьшению зависимости от субъективных качеств машиниста. Предлагаемая система управления перемещениями ротора карьерного роторного экскаватора предназначена пре-имущественно для экскаваторов с выдвижной или телескопической стре-лой и ориентирована на использование в рамках программного и ручного управления. Разработанная система управления перемещением ротора карьерного роторного экскаватора представляет собой совокупность подсистем для программирования и управления. Она обеспечивает пере-мещение ротора по разным циклам и траекториям, позволяя реагировать на непредвиденные ситуации, система управления имеет возможность переключения из автоматического режима в ручной.

Рассмотрены предложения по повышению эффективности эксплуатации конусных дробилок. Показано, что эффективность эксплуатации конусных дробилок напрямую связана с физико-механическими свойствами дробимого материала, их влиянием на профиль камеры дробления конусных дроби-лок и влиянием зазора эксцентрикового узла. Настоящая работа посвящена проблеме необходимости проведения обязательных предпроектных ис-следований. Проведенный анализ показал возможность совершенствования рабочего процесса за счет исключения прессования материала в некоторых зонах камеры дробления, увеличения пропускной способности камер дробления, управления процессом дробления. В качестве выводов предложен ряд рекомендаций по совершенствованию рабочего процесса в конус-ных дробилках мелкого дробления. Рекомендации должны учитывать рас-положение дробилки в технологической цепочке дробильно-сортировочной фабрики, физико-механические свойства дробимых материалов (позволяющие регламентировать условия эксплуатации дробилок), оценку точности изготовления деталей и узлов дробилки, образующих камеру дробления, что обеспечивает расчетные параметры процесса дробления. Приведены результаты экспериментальных данных по определению физико-механических свойств и характеристик дробимости материалов Баженовского месторождения, Хустской руды и Междуреченского сланца. Показан пример спроектированной брони неподвижного конуса с повышен-ными технологическими показателями для конкретных условий эксплуатации. Даны рекомендации по конструктивному совершенствованию дробил-ки для реализации необходимых параметров режима эксплуатации и надежности машины.

В статье рассмотрена проблема эксплуатации шахтных подъемных сосу-дов с большой наработкой, превышающей назначенный срок службы обо-рудования. Описанные в статье случаи разрушения скипов шахтных подъемных установок показали не только механический износ такого оборудования, но и их усталостное повреждение. Это свидетельствует о воздействии динамических нагрузок. Ремонт такого оборудования недостаточно регламентирован и при низком его качестве возможно полное разрушение сосудов. В статье описаны примеры соответствующих инцидентов. Ком-плексный анализ работы оборудования бадьевого шахтного подъема поз-волил выявить влияние режима работы привода на износ оборудования. Авторами представлены результаты проведенных динамических испытаний, включающих в себя запись вертикальных ускорений бадьи при работе подъемной установки, и информация о токах двигателя и скорости подъема сосуда. Тахограмма подъема обуславливает возбуждение переходных процессов и колебаний сосуда на канате. С учетом сопровождаемого при этом взаимодействия с проводниками шахтного ствола подъемные сосуды испытывают динамические нагрузки. Авторами на примере бадьевой подъемной установки показано, что возможно достичь сохранения ис-правного технического состояния подъемных сосудов за счет оптимизации тахограммы и обеспечения плавного движения сосудов.

В статье рассмотрена методика определения параметров подвески ковша экскаватора-драглайна, для которой разработана математическая мо-дель, алгоритм и программа для ЭВМ на алгоритмическом языке Visual Basic. Особенностью расчета параметров упряжи ковша экскаватора является присутствие гибких связей – канатов. Наличие канатов и достаточно сложная конструкция упряжи затрудняет процесс расчета па-раметров – невозможно получить математическую зависимость, которая обеспечила бы вычисление угла наклона ковша в зависимости от усилий в канатах подъема, тяги и от углов их наклона. В статье для расчета угла рассмотрен поисковый алгоритм, включающий три цикла для поиска положения осей соединения подъемных канатов с подъемной цепью, тяговых канатов с тяговой цепью, угла наклона ковша по условию равенства задан-ной длины разгрузочного каната и расчетного его значения, определенного по положениям ковша и указанных осей. Дополнительными условиями по-иска служат: прохождение вектора силы подъема по биссектрисе угла между подъемной цепью и тягой шкива разгрузочного каната, прохождение вектора силы тяги по биссектрисе угла между тяговой цепью и вет-вью разгрузочного каната. Приведены результаты расчета.

В процессе добычи твёрдых полезных ископаемых открытым способом ключевыми производственными операциями являются процессы разрушения и измельчения. Для повышения экономической эффективности горно-добывающих предприятий, использующих оборудование для дробления и измельчения, необходимо постоянно совершенствовать конструкцию и увеличивать срок службы основных компонентов. В работе представлена методика оценки эффективности использования оборудования для дробления, которая основана на анализе удельных затрат на дробление. Актуальность применения методов контроля эффективности оборудования для дробления возрастает в связи с увеличением объёмов переработки горных пород из-за снижения содержания полезного компонента в извлекаемой руде. В связи с этим была разработана методика, которая связывает физико-механические свойства разрушаемой горной породы с периодом замены расходных элементов дробилки. Разработка этой методики обусловлена необходимостью контроля эффективности использования техно-логического оборудования, в данном случае — оборудования для дробления. Внедрение методов оценки эффективности с использованием автоматизированных систем позволит снизить затраты на электроэнергию и расходные материалы, а также поддерживать стабильность размера ча-стиц. Экономико-математическая модель удельных затрат на дробление разработана с учётом опыта эксплуатации оборудования для дробления на различных горно-обогатительных комбинатах России. Разработанная методика позволяет с достаточной точностью оценить экономическую эффективность оборудования для дробления, используемого в рамках дро-бильно-сортировочных комплексов или обогатительных фабрик. При раз-работке методики авторы использовали теоретико-практический подход, учитывая реальную практику эксплуатации оборудования для дробления.

В статье рассмотрена методика определения усилий, действующих на элементы стрелы экскаватора-драглайна при положении ковша, как в зоне растяжки, так и в других точках рабочей зоны. Результаты расчета уси-лий используются для анализа напряженно-деформированного состояния стрелы. Исследования выполнены в системе APM WinMachine в модуле АРМ WinStructure3D. По данным проекта ЭШ-20.90 для трехгранной стрелы составлена модель конструкции, в которую включены все несущие элементы. Лестницы, площадки, поддерживающие ролики и освещение учтены силами тяжести, инерционными и центробежными силами от поворотного движения платформы. Результатами исследований силового и напряженно-деформированного состояния стрелы доказано, что с уче-том сил тяжести на верхний пояс стрелы не действует сжимающая нагрузка даже при максимальном приближении ковша к стреле, поэтому использовать предварительное напряжение вантами не требуется. Ис-ключение вант позволит упростить конструкцию стрелы и уменьшить сечение верхнего пояса. Результатами расчета напряжений показано, что имеются достаточные запасы прочности, выполненные расчеты при уменьшении толщины стенок труб несущих поясов на 1 мм показали, что условие прочности в сечениях обеспечивается, а масса стрелы уменьшает-ся на 7300 кг.