Введение к работе
Актуальность работы. При эксплуатации карьерных автосамосвалов в условиях холодного климата с понижением температуры возрастает количество отказов, наблюдаются случаи внезапного разрушения отдельных деталей машин. Ущерб от простоев по устранению отказов усугубляется увеличением времени ремонта из-за отсутствия необходимых запасных частей.
Так как около 70% карьерных автосамосвалов эксплуатируются в условиях холодного климата и наблюдается тенденция к увеличению их количества и объёмов перевозимой ими горной массы, исследование работоспособности техники в отраслях народного хозяйства северного региона наиболее актуальны. Это нашло отражение в ряде целевых программ по увеличению добычи и переработки полезных ископаемых севера России, изучению и повышению надёжности горнотранспортной техники, предназначенной для работы в условиях низких климатических температур. Программа "Алмазы Якутии" (Постановление ГКНТ № 239 от 31.05.83г.. п.5.15. Решение АН СССР № 10103-1128 от 21.07.83г.). Тема 1.10.2.8 "Конструкционная прочность и разрушения. Исследование несущей способности деталей машин и сварных металлоконструкций, эксплуатируемых в экстремальных условиях Крайнего Севера". Раздел I. "Разработка методов анализа надёжности деталей и узлов новых видов горнотранспортной техники" (Постановление Госстандарта СССР № 139 от 01.10.81г. Решение
АН СССР № 10103-1127 от 21. 07.83г.). Тема 1.11.1.9 "Исследование и разработка методов прогнозирования работоспособности машин и металлоконструкций в условиях районов с холодным климатом". Раздел I. "Разработка основных принципов оптимизации надёжности машин и металлоконструкций, работающих в условиях низких климатических температур. Метод расчёта эксплуатационной прочности конструкций и деталей машин по техническому состоянию" (Постановление ГКНТ СССР № 422 от 17.09.86г. Решение АН СССР № 10103-1974 от 03.11.86г.). Тема "Научное и технологическое обеспечение создания техники для Севера". Раздел 4. "Проведение комплексных исследований надёжности техники в реальных условиях эксплуатации" (Постановление ГКНТ СССР № 868 от 06.06.91г.).
Цель и задачи работы. Целью работы является повышение надёжности карьерных автосамосвалов в условиях холодного климата.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ эксплуатационной надёжности карьерных автосамосвалов в районах холодного климата;
разработать методику выявления деталей и узлов, лимитирующих надёжность карьерных автосамосвалов:
разработать методы повышения работоспособности карьерных автосамосвалов.
Научная новизна работы заключается в оценке влияния условий эксплуатации па работоспособность карьерных автосамосвалов к зоне холодного климата. Получены характеристики надежности деталей и узлов карьерных автосамосвалов, эксплуатирующихся в северо-восточном регионе России. Установлены закономерности изменения показателей надёжности деталей и узлов карьерных автосамосвалов в зависимости от природно-климатических факторов.
Впервые предложена методика структурно-статистического анализа, позволяющая выявлять детали и узлы, лимитирующие надёжность карьерных автосамосвалов при эксплуатации в зоне холодного климата, связывающая экономические критерии с показателями надёжности, учитывающая количество связей деталей или узлов, расположение отдельных элементов в машине, их функциональное значение и затраты труда на ремонт.
Установлены закономерности изменения потребности в запасных частях, показана возможность применения дифференцированных норм расхода запасных частей, обоснованы корректирующие коэффициенты к нормам расхода запасных частей и определён оптимальный уровень их при эксплуатации карьерных автосамосвалов в условиях холодного климата.
Практическая ценность работы заключается в том. что разработана методика сбора и обработки информации, позволяющая учитывать работоспособность карьерных автосамосвалов в условиях низких климатиче-
ских температур. На основе разработанной методики собрана статистическая информация и создан банк данных об отказах техники в условиях холодного климата.
На основании методики структурно-статистического анализа выявлены детали и узлы, лимитирующие надёжность карьерных автосамосвалов в условиях Севера. К ним относятся детали двигателя, рама и кузов.
Используя разработанную методику расчёта дифференцированных норм расхода запасных частей рассчитаны корректирующие коэффициенты к общероссийским нормам расхода запасных частей для деталей и узлов карьерного автосамосвала БелАЗ-75191.
Апробация работы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались и получили одобрение на Всесоюзном совещании "Механические свойства и разрушение сталей при низких температурах" (Ленинград, 1988г.); Зональной конференции "Эксплуатация машин в суровых условиях" (Тюмень, 1989г.); XXIII Всесоюзном совещании по проблемам прочности двигателей (Москва, 1989г.); IV Всесоюзном научно-техническом совещании "Динамика и прочность автомобиля" (Москва, 1990г.); Всесоюзной конференции по развитию производительных сил Сибири (Омск, 1990г.); Всесоюзной конференции "Новая техника и технология при производстве строительных и открытых горных работ в районах Сибири и Севера" (Красноярск, 1990г.); Всероссийской конференции "Проблемы износостойкости и надёжности машин" (Санкт-Петербург,
1992г.); V Всероссийском научно-техническом совещании "Динамика и прочность автомобиля" (Москва, 1992г.): Международная научно-практическая конференция "Параметры перспективных транспортных систем Республики Саха (Якутия)" (Якутск, 1995г.).
