Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние, проблемы, цель, задачи и методика исследования 9
1.1.Структура горно-механического погрузочного оборудования на рудниках 9
1.2. Анализ структурных и функциональных связей между подразделениями горно-механической службы предприятия 13
1.3.Современные стратегии и технологии технического обслуживания и оборудования 19
1.4.Цель, задачи и методика исследования 39
1.5.Выводы 40
Глава 2. Разработка моделей управления ремонтами горно механического оборудования 41
2.1.Исследование уровня надежности экскаваторного парка 41
2.2. Обоснование критерия эффективности управления ремонтами 56
2.3.Модели управления ремонтами на основе теории марковских процессов 59
2.4.Численное моделирование процесса обслуживания (ремонта) экскаваторов 71
2.5. Выводы 74
Глава 3. Определение рациональных параметров системы технического сервиса и эффективных технологии ремонтов горно-механического оборудования 75
3.1.Определение рациональных параметров процессов ремонтов горного оборудования с использованием имитационной модели 75
3.2. Анализ современных технологий восстановления изношенных деталей 85
З.З.Методы повышения качества ремонтных работ 90
3.4.Контроль текущего состояния горных машин 102
3.5.Обоснование целесообразности перехода на сервисное обслуживание самоходной техники на апатитовых рудниках 114
3.6.Рекомендации по выбору рациональной системы технического обслуживания и ремонта оборудования 122
3.7 .Выводы 127
Глава 4. Разработка конструктивно-технологических требований к системе мониторинга горного оборудования 128
4.1 .Технологические и горно-технические условия эксплуатации самоходного оборудования на апатитовых рудниках 128
4.2. Анализ структуры и показателей использования самоходной техники
4.3.Требования к системе мониторинга самоходного оборудования и способы передачи первичной информации о его работе 136
4.4.Структура системы мониторинга 145
4.5.Результаты экспериментальных исследований 152
4.6.Рекомендации по внедрению системы и ее экономической эффективности 161
4.7.Выводы 166
Заключение 167
Литература 172
Приложения 179
- Анализ структурных и функциональных связей между подразделениями горно-механической службы предприятия
- Обоснование критерия эффективности управления ремонтами
- Анализ современных технологий восстановления изношенных деталей
- Анализ структуры и показателей использования самоходной техники
Введение к работе
ОАО «Апатит» является ведущим мировым производителем сырья для выработки фосфатных удобрений. В России на его долю приходится свыше 90% этой продукции. В настоящее время здесь производится в год 8,5 млн.т апатитового концентрата, для чего добывается и перерабатывается на четырех рудниках и двух обогатительных фабриках 28 млн.т апатито-нефелиновой руды в год.
В перспективе до 2020 г. эти объемы сохранятся, хотя возможности для увеличения имеются. Все будет определяться спросом на мировом рынке.
Все технологические процессы по добыче и переработке руды имеют высокую степень механизации. На рудниках эксплуатируются сотни единиц различного горного оборудования, требующего постоянного поддержания его в работоспособном состоянии. Для этого на предприятии функционирует мощная механическая служба.
В последние 10-15 лет система организации ремонта оборудования на горно-промышленных предприятиях страны коренным образом изменилась. Были упразднены отраслевые управления главного механика, осуществлявшие координацию ремонтных работ. Почти одновременно прекратилось издание методических и нормативных документов по планированию и организации ремонта оборудования. Распалась система централизованного снабжения предприятий оборудованием, запасными частями, ремонтной оснасткой. Все это затруднило, деятельность предприятий по техническому обслуживанию, а также заставило глубже вникнуть в экономику ремонтных работ.
В условиях рыночных отношений вся ответственность за техническое состояние оборудования переносится непосредственно на сами предприятия, которые самостоятельно решают вопросы финансирования ремонта и его материального обеспечения, регулирования численности ремонтного персонала, применения различных стратегий технического обслуживания и ремонта, планирования ремонтных работ.
Реформы, идущие сейчас в системе технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) оборудования - это выделение ремонтных служб в дочерние
структуры с ограниченной независимостью (действие принципа «самообслуживание»).
При этом административный механизм как средство мотивации труда уже не действует в прежнем виде, а экономический как средство мотивации объемов и качества услуг еще не действует в полной мере.
Одной из причин является еще не сложившийся рынок ремонтных услуг. Последние правительственные решения, в частности, нормативные акты Госгортехнадзора России требуют, чтобы каждое предприятие разработало собственное «Положение по техническому обслуживанию и ремонту» принадлежащего ему оборудования.
Сказанное в полной мере относится и к ОАО «Апатит». Здесь поддержанием оборудования в исправности, его модернизацией, внедрением более производительной техники, а также производством запасных частей занимается Служба главного механика (СГМ) предприятия. Методической основой ее деятельности служат как оправдавшие себя на практике прежние отраслевые рекомендации, так и собственная нормативная база, основанная на сборе статистической информации, отсчет которой начинается с применения новых узлов или ремонтных материалов по эксплуатации оборудования.
За этот период существенно увеличились также объемы работ по централизованному техническому обслуживанию, выполняемые силами специализированных организаций. Механическая служба (МС) предприятия накопила значительный опыт по техническому обслуживанию оборудования и организации работ, который требует научного анализа и обобщения. Опыт развития МС показывает, что ее практические особенности существенно опережают теоретические разработки по проблемам этой службы, вследствие чего многие директивные мероприятия, разработанные в различные периоды, не получили должной реализации и не оказали необходимого воздействия на состояние МС. В силу особенностей горного производства (изменчивости условий, непостоянное место работы, низкая надежность оборудования и др.) МС, особенно на подземных рудниках, сформировалась в особые структурные подразделения, не имеющие аналогов в других отраслях промышленно-
6 сти. По сути, эта служба не только обеспечивает безотказность и безопасность машин и оборудования, но и непосредственно участвует в процессе производства. В силу ряда исторических причин МС предприятия, заняв фактически ведущее место в процессе производства, юридически не получила соответствующих прав и места в иерархии управления, вследствие чего МС, возложив на себя огромные обязанности, не может их должным образом реализовать. Усложнение процесса управления операциями в МС требует разработки не только научных основ его ведения, но и конкретных практических рекомендаций, основанных на предшествующем опыте, здравом смысле и современных требованиях.
Весьма актуальна для предприятия задача обеспечения необходимой методической базой для реализации новых прав и ответственностей, а также разработки собственных положений предприятий по ТО и Р оборудования для построения или совершенствования ремонтной службы с учетом сегодняшних хозяйственно-экономических реалий, создание нормативной базы для обеспечения эффективного планирования ремонтных работ, потребности в материалах и финансовых ресурсах.
Новая организация системы ТО и Р, основанная на использовании статистической информации о состоянии оборудования, приведет к многократному увеличению нормативной базы.
Уровень надежности горно-механического оборудования прямо пропорционален уровню технического обслуживания и состояния ремонтной базы.
Состояние ремонтной базы зависит на прямую не только от технической оснащенности, наличия оборотного ремонтного фонда, который создается трудом специализированных бригад по агрегатно-узловым методам ремонта, но и от квалификационного состава численности ремонтных рабочих. На надежность оборудования существенно влияет также правильная его эксплуатация, т.е. квалификационный состав машинистов и операторов.
Проводимые сейчас реформы в сфере ТО и Р приводят к увеличению стоимости услуг дочерних структур по сравнению с традиционным вариан-
том, а при одновременном снижении качества изделий и услуг - к снижению эффективности обслуживания, что вынуждает иногда принимать решения о ликвидации статуса дочерней структуры (в качестве примера есть негативный опыт Ковдорского ГОКа 2003-2004 г.г.)
Единственное, чего достигают реформаторы при реализации этого варианта - снижение численности персонала в сфере ТО и Р предприятия и тем самым расчетной, а не фактической производительности труда в основном производстве.
Поэтому в качестве альтернативы может быть предложен стандартный вариант, но с усовершенствованной структурой, где в качестве целевой функции используется минимум суммарных простоев оборудования в ремонте и техническом обслуживании, проводимом с остановкой оборудования. Практически эта функция соответствует функции максимальной прибыли.
Рост добычи руды с применением высокопроизводительного зарубежного выемочно-погрузочного оборудования - гидравлических экскаваторов на открытых работах, самоходных погрузочно-доставочных машин (ПДМ) на подземных рудниках ОАО «Апатит» привел к необходимости новой организации ремонтной службы на рудниках - системы сервисного технического обслуживания и ремонта с учетом анализа практики зарубежных и отечественных горных предприятий, эксплуатирующих аналогичное оборудование.
Использование надежной отечественной и зарубежной техники на горных предприятиях России требует развития фирменного технического сервиса, проектирования и производства оборудования и аппаратуры для выполнения этих работ. Именно таким представляется путь к широкому внедрению передового мирового опыта фирменного технического сервиса на горных предприятиях России.
Именно поэтому возникла необходимость повышения существующего уровня технического сервиса как импортной, так и отечественной горной техники. Однако все это возможно реализовать только на основе разработки и применения на практике системы мониторинга текущего состояния и режимов работы оборудования.
Наиболее актуальна эта ситуация для дорогостоящего погрузочного (экскаваторы) и погрузочно-доставочного оборудования (ПДМ), что и рассматривается в настоящей работе.
Динамичность изменения всякого рода директивных (нормативных) документов по ремонту оборудования, структуры оборудования по типажу и особенностям конструкции требуют проведения специальных исследований для условий ОАО «Апатит» с целью значительного повышения эффективности системы технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р) горного оборудования.
Поэтому тема данного исследования является актуальной.
Защищаемые научные положения:
Управление параметрами системы технического сервиса целесообразно осуществлять с использованием математической модели, базирующейся на теории марковских процессов и дающей возможность прогнозировать состояние этой системы.
Установление закономерностей внезапных отказов и восстановлений работоспособности горного оборудования, в зависимости от его нагрузочных режимов, является необходимой и достаточной базой для имитационного моделирования при определении оптимальных параметров системы внутрифирменного сервиса.
Математическая модель мониторинга текущего состояния погрузоч-но-доставочных машин, основанная на систематизации влияющих факторов и их взаимосвязей с режимами работы, позволяющая прогнозировать их ресурс и применять адаптивную систему технического обслуживания и ремонта машин.
Анализ структурных и функциональных связей между подразделениями горно-механической службы предприятия
Структура ОАО «Апатит» включает службу главного механика, в подчинении которой находятся 9 крупных подразделений, каждое из которых требует индивидуального подхода к вопросам организации, планирования и проведения ремонтно-профилактических мероприятий горного оборудования, а также технологии проведения данных работ. На рисунке 1.2 представлена общая структура механической службы объединения.
Службы главных механиков обогатительных фабрик АНОФ-2 и АНОФ-3, Центрального и Восточного рудников имеют собственные ремонт-но-механические участки и базы. Следует отметить, что специализация ремонтных подразделений по видам горного оборудования позволяет более эффективно и оперативно проводить планово-предупредительные и аварийные ремонты. Тем не менее, необходимо учитывать возможность вынужденного простоя горного оборудования в карьере по причине аварийных ремонтов незначительной сложности из-за вероятного отсутствия автомобильного транспорта, предоставляемого автотранспортным цехом для доставки ремонтной бригады и оборудования к объекту. Вероятность такого события будет увеличиваться при очевидном старении парка горных машин и отсутствии поправочных коэффициентов при разработке графиков ППР. Решение данной задачи может быть осуществлено путем оценки и моделирования значений наработки на отказ узлов и агрегатов горной машины с учетом ее старения, что позволит более обоснованно подходить к вопросам планирования ремонтов, вероятности выхода из строя горных машин на заданном интервале времени, а также эффективного управления оборотными фондами запасных частей.
Бюро свободного планирования ремонтов и расхода запасных частей занимается вопросами планирования ремонтов и их регламентов, сбором ин формации по надежности горного оборудования. Основным нормативным документом при формировании графиков 111 IP является справочник «Система ТО и Р технологического оборудования предприятий по производству минеральных удобрений» от 1991 г. По нашему мнению, сегодня это недостаточно эффективный подход к формированию графиков ППР, так как неясно, каким образом будет учитываться увеличение количества аварийных отказов оборудования при его старении (накоплении усталости).
Лаборатория металлов и сварки, неразрушающего контроля и диагностирования решает задачи совершенствования применяемых и внедряемых новых технологий изготовления деталей и узлов оборудования, сварки и наплавки, выполнения толщинометрии трубопроводов, емкостей и металлоконструкций, а также выполнения лицензионных работ по капитальному ремонту с применением сварки ответственного оборудования и металлоконструкций. Предварительный анализ деятельности данного подразделения указывает на недостаточную численность персонала в этой службе и необходимость оснащения лаборатории передовыми средствами дефектоскопии и средствами повышения качества сварных соединений.
Бюро покупных запчастей горно-шахтного оборудования размещает заказы на заводах-изготовителях горного оборудования. Анализ деятельности данного подразделения позволил сформировать алгоритм причинно-следственных связей при формировании потока заявок на запасные части с рудников и фабрик (рис. 1.9). Заявки на запасные части, например, для импортных экскаваторов RH-90C выполняются по специальной форме, при этом конкретные детали заказываются согласно номеру каталога. Число планируемых к замене элементов рассчитывается или по нормативу наработки этих элементов, или (если речь идет о парке отечественных горных машин) по усредненным статистическим данным, базирующимся на опыте эксплуатации прошлых лет. Эффективность планирования во многом зависит от квалификации электромехаников рудников, ответственных за формирование графиков ППР.
Значительная часть работ по проведению плановых и аварийных ремонтов горного оборудования выполняется силами подрядных организаций на основании хозяйственных договоров. В настоящее время насчитывается более 15 подрядных организаций, с которыми предприятие планирует заключить договоры в 2005 г.
В приведенной структуре механической службы каждое подразделение, естественно, выполняет свои функции, а именно: ремонтно-механический завод (РМЗ), где организовано изготовление запасных частей, в том числе литейной продукции до 2,5 тыс. т в год для горного и обогатительного оборудования, металлоконструкций и ремонтных узлов, а также изготовление нестандартного оборудования.
Ремонтно-монтажный цех (РМЦ), выполняет централизованные капитальные ремонты основного оборудования обогатительных фабрик (АНОФ-2, АНОФ-3), рудоспусков Центрального, Расвумчоррского и Кировского рудников, монтаж и ремонт вибропитателей ВДПУ-6ТМ, пневмолюков на подземных рудниках, ревизию и наладку главных вентиляторных установок и другого оборудования, а также централизованное техническое обслуживание, ремонт грузовых и пассажирских лифтов; ремонт и замену вентиляци 16 онных дверей рудников, вагонеток ВГ-9, ВГ-4,5, опрокидывателей вагонеток ОКЭ-2-4,0 и ОВР -2 и технологических трубопроводов рудников и фабрик.
Бюро сводного планирования ремонтов и расхода запасных частей обеспечивает совершенствование планирования ремонтов, регламентов технического обслуживания каждого вида основного оборудования, обоснование расхода запчастей на рудниках и фабриках, разработку нормативной базы ТО и Р, сбор статистической информации по надежности оборудования и закономерностям износа его деталей, создание основы для самой передовой стратегии ремонта «по состоянию».
Бюро покупных запчастей горно-шахтного, дробильно-размольного и обогатительного оборудования размещает заказы на заводах-изготовителях, создает нормативный запас на складах и не допускает его превышение.
Службы главных механиков АНОФ-2, АНОФ-3, Кировского, Расвум-чоррского, Центрального, Восточного рудников, АТЦ, имеющих собственные ремонтно-механические мастерские и ремонтные базы (ангары, ремонтные пункты) и мехслужбы вспомогательных цехов, обеспечивают нормальное функционирование оборудования в пределах своих подразделений.
Лаборатория металлов и сварки, неразрушающего контроля и диагностики обеспечивает применение и внедрение новых технологий изготовления деталей и узлов оборудования, сварки и наплавки, выполнения толщиномет-рии трубопроводов, емкостей и металлоконструкций, а также выполнение лицензионных работ по капитальному ремонту с применением сварки ответственного оборудования и металлоконструкций.
Обоснование критерия эффективности управления ремонтами
Задача выбора критерия оптимизации при решении задач на отыскание экстремума какой-либо функции является достаточно сложной ввиду одновременного влияния на конечный результат многих независимых факторов (параметров). Поэтому практически невозможно обосновать и математически описать один, интегральный критерий оптимизации функционирования какой-либо сложной технической системы, каковой является рассматриваемая нами система ремонтов горного оборудования. Поэтому, как правило, при решении таких задач используют дифференцированные критерии - экономические или технические.
Таким образом, чем меньше значение Этх_, тем выше эффективность работы ремонтных подразделений горного предприятия. Исследования, проведенные в НИИОГР1, показали, что для угольных разрезов Кузбасса стоимость технического сервиса горно-транспортного оборудования составляет от $40 USD при Тмаш.ч - 2000 ч в год и снижается до $20 USD при Тмашм -4500 ч в год.
Учитывая стремление горных предприятий к передаче функций технического сервиса либо сторонним организациям, либо дочерним подразделениям в структуре самого горного предприятия, этот показатель эффективности ремонтной службы является, по нашему мнению, наиболее приемлемым.
Критерий 2 характеризует уровень совершенства горной техники и уровень качества ремонтной службы. Это технический критерий. Он не учитывает в явном виде затраты на ТО и Р, хотя существенно влияет на величину критериев 1 и 6. Можно ведь добиться очень высокого значения коэффициента готовности горного оборудования, но какой ценой?
Критерий 3 в целом аналогичен критерию 2, но в то же время более объективен, так как учитывает время на проведение профилактических работ по поддержанию работоспособности оборудования. Критерий 4 характеризует только качество и эффективность капитальных ремонтов крупного, дорогостоящего оборудования. Критерий 4 обладает некоторой инерционностью, так как сразу невозможно его рассчитать, а если рассчитать, то затем ждать подтверждение этого расчета до следующего капитального ремонта.
Критерий 5 имеет большое значение при планировании затрат на ТО и Р (финансовых потоков) на год. Значение этого критерия имеет тенденцию к ежегодному снижению как за счет совершенствования системы ТО и Р, так и директивного планирования, направленного на повышение конкурентоспособности выпускаемой предприятием продукции. В своем исследовании мы будем использовать при решении поставленных задач различные приведенные критерии, что позволит всесторонне оценить различные стороны исследуемой системы технического сервиса оборудования.
В теории надежности, в частности, процессы возникновения отказов и, проведения обслуживания (ремонта) элементов производственных систем, в том числе такой сложной системы, как отдельный экскаватор или парк экскаваторов, могут описываться методами теории массового обслуживания [21].
В этом случае работа такой технической системы представляется в виде системы, на вход которой поступает в общем случае случайный поток требований ликвидации отказов узлов экскаваторов с заданной интенсивностью X(t). В зависимости от показателя интенсивности восстановления (ремонта экскаваторов) обслуживающей системы (ремонтных бригад) \x(t) и характера потока требований X(t) производственная система с некоторыми вероятностями Po(t), P\(t), ..., Pn(i) может находиться в различных п {п = 0, 1, 2,...) возможных состояниях в любой момент времени t, т.е. число состояний такой технической системы конечно (счетно). Сами вероятности Pi(t) количественно характеризуют качество или эффективность «обслуживания» (ремонта) такой технической системы, как отдельный экскаватор, так и парка экскаваторов. Следовательно, процесс функционирования рассматриваемой системы массового обслуживания представляет собой случайный процесс дискретного типа.
Определение искомых вероятностей значительно упрощается, если поток требований на ремонт и процесс обслуживания (ремонта отдельных узлов экскаватора или экскаватора в целом) являются простейшими потоками. В этом случае поток однородных по характеру случайных событий называется простейшим, если поток отказов элементов технической системы одновременно удовлетворяет следующим признакам: стационарности, отсутствия последействия и ординарности.
Стационарность случайного процесса — времени возникновения отказов - означает, что вероятность появления определенного числа к отказов за фиксированный промежуток времени зависит только от числа к и от длительности / данного промежутка и не зависит от начала его отсчета, т.е. плотность потока появления событий постоянна во времени.
Свойство ординарности случайного процесса состоит в том, что появление двух или более событий за малый промежуток времени практически невозможно. Другими словами, вероятность появления более одного отказа за малый промежуток времени пренебрежимо мала по сравнению с вероятностью появления только одного события.
Свойство «отсутствия последействия» состоит в том, что вероятность появления к событий в любом промежутке времени не зависит от того, появились или не появились события в моменты времени, предшествующие началу рассматриваемого промежутка, т.е. предыстория потока не влияет на вероятность появления событий в ближайшем будущем.
В случае, если элементы такой сложной производственной системы как экскаватор (или системы экскаваторов) работают одновременно, их отказы имеют мгновенный характер, отказ любого одного элемента ведет к отказу всей системы, старение элементов отсутствует, а процесс эксплуатации стабилизирован (период приработки закончен), то поток отказов элементов (узлов экскаваторов) или всей системы экскаваторов можно считать простейшим.
Анализ современных технологий восстановления изношенных деталей
В связи с необходимостью экономии сырья и энергоносителей во всех промышленно развитых странах все большее распространение получает способ продления ресурса эксплуатируемых машин и механизмов не путем замены изношенных узлов и деталей на новые, а путем восстановления их работоспособности. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, себестоимость восстановленных деталей составляет 30...50 % от стоимости новой детали при обеспечении ресурса не менее чем на уровне новой, а при применении новых технологий и упрочняющих материалов ресурс может быть увеличен на 100...300 %. [7,16,35,52,58,60,63,84,85,86].
Традиционными методами восстановления изношенных деталей являются наплавка, металлизация, гальваника. По мере новых достижений науки и техники они совершенствуются. Разработаны новые методы наплавки, новые методы нанесения на изношенные поверхности износостойких покрытий, новые нетрадиционные методы восстановления изношенных поверхностей трения.
Электродуговая наплавка. Это наиболее известный и универсальный способ восстановления изношенных деталей. С появлением новых сварочных материалов стало возможным получение наплавленной поверхности с требуемыми механическими свойствами. Обеспечивается высокая сцепляемость наплавленного слоя с основным материалом. Недостатки - высокая энергоемкость и температурные деформации изделий.
Электродуговая наплавка неподвижным плавящимся электродом. Этот метод разработан для восстановления плоских поверхностей деталей с большим (до 10... 12 мм) износом. Наплавка производится под флюсом с применением дополнительного присадочного материала. Электрод изготавливается из листовой стали. Его размеры и форма должны соответствовать наплавляемой поверхности. В качестве дополнительного присадочного материала используется "крупка", получаемая путем рубки сварочной проволоки диаметром 0,8...2 мм. Длина частиц "крупки" равна диаметру проволоки. Для повышения производительности процесса на электрод насыпается слой дополнительного присадочного материала. Для защиты сварочной ванны от воздействия внешней среды на дополнительный присадочный материал насыпается сварочный флюс. В зависимости от химического состава присадочного материала и флюса можно получить наплавленный слой с различными физическими и механическими характеристиками.
Электроконтактная сварка (приварка). Это относительно новый весьма эффективный ресурсосберегающий технологический процесс для восстановления деталей с износом рабочей поверхности до 1,5...2 мм и более путем приварки стальной ленты, проволоки, ленты, спеченной из порошков и порошковых материалов короткими импульсами проходящего тока. Способ применяют для восстановления тел вращения (валов) диаметром от 15 мм и отверстий диаметром 60...300 мм. Толщина наносимого покрытия может быть до 3 мм. Для этого метода характерны высокая производительность (60 см/мин и более), большая прочность сцепления приваренного слоя с основным металлом.
Электроискровая наплавка. Метод электроискровой наплавки изношенных металлических поверхностей основан на использовании действия импульсного электрического разряда, проходящего между электродами в газовой среде. При искровом разряде в газовой среде происходит преимущественное разрушение материала электрода (анод) и перенос продуктов эрозии на деталь (катод). При этом на поверхности детали образуется новый слой, которому в зависимости от параметров искрового разряда, состава электродного материала, материала обрабатываемой детали и других факторов можно придать требуемые свойства: повышенную микротвердость, износостойкость, жаростойкость и другие свойства за счет изменения структурно-энергетического состояния поверхности. Это ресурсосберегающая и относительно экологически чистая технология.
Электродуговая металлизация. Процесс электродуговой металлизации основан на нанесении на изделие струей сжатого воздуха (газа) частиц расплавленного металла, образующихся под действием теплоты электрической дуги двух проволок. Положительные стороны этого метода восстановления -высокая производительность и низкая себестоимость. Отрицательные - пористость нанесенного покрытия и, как следствие, низкая прочность сцепления покрытия с основным металлом. Так, прочность сцепления на отрыв покрытия, нанесенного проволокой марки Ст 3 находится в пределах 18-22 МПа.
Газопламенное напыление. Газопламенное напыление отличается от электродуговой металлизации использованием газокислородного или газовоздушного пламени для нагрева напыляемого материала. Кроме того, отработана технология газопламенного напыления порошковыми материалами, что дает возможность получать покрытия в широком диапазоне их химического состава, применяя для этого различные порошковые композиции (смеси). Это облегчает получение покрытий с требуемыми механическими и физическими свойствами и обеспечивает более высокую прочность сцепления с основой - 550 МПа и выше. При электродуговой металлизации на данном этапе напыляемый материал применяется лишь в виде проволоки.
Плазменные наплавка, напыление. Это новое перспективное направление в ремонтном деле. Следует отметить, что различные виды плазменной обработки металлов (сварка, резка, плазменно-механическая обработка, наплавка и напыление) успешно применяются в передовых отраслях машиностроения уже с 60-70-х годов XX века как у нас в стране, так и за рубежом.
Основное преимущество плазменной наплавки-напыления по сравнению с другими видами газотермического упрочнения и восстановления деталей заключается в возможности благодаря высокой температуре плазменной струи (10000...20000 С) нанесения покрытий практически из любых тугоплавких материалов, в том числе керамики, карбидов, боридов и т.п. Такие покрытия применяются для защиты от действия высоких температур, для обеспечения износостойкости, жаростойкости, коррозионной стойкости и других специальных свойств.
К недостаткам плазменной обработки следует отнести потребность в более дорогом оборудовании, в квалифицированном персонале, в необходимости строгого соблюдения технологии. В основном плазменные наплавка и напыление применяются при изготовлении деталей и пока что в меньшей степени при их восстановлении.
Холодная молекулярная сварка. Такое название получил процесс склеивания металлических поверхностей полимерными композиционными материалами. Создание новых композиционных материалов привело к появлению новых нетрадиционных технологий ремонта деталей и восстановления изношенных поверхностей. Так, в ряде случаев для заделки трещин оказалось целесообразным вместо сварки использовать анаэробные герметики. Способность анаэробных составов герметизировать зазоры между контактирующими поверхностями позволяет с минимальными затратами восстанавливать поверхности, поврежденные фретинг-износом. Это поверхности отверстий под подшипники в корпусных деталях, отверстий нижних головок шатунов и постелей блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания и т.п
Анализ структуры и показателей использования самоходной техники
Современные горные машины и оборудование дорогостоящи и сложны, но это компенсируется их высокой производительностью. Аварийный или любой другой простой техники влечет за собой значительные финансовые потери, связанные с недопроизводством продукции. Высокоэффективная эксплуатация современного горного оборудования является залогом финансовой стабильности горнодобывающего предприятия. Главная особенность современных горных машин и созданных на их базе парков машин заключается в необходимости комплексной оценки характеристик этих сложных объектов и получении достоверной прогностической информации при эксплуатации техники в конкретных горных условиях.
Одним из путей решения возникающих на предприятии проблем эффективного использования самоходной горной техники является создание комплексной системы мониторинга текущего технического состояния машин, как средства получения первичной информации. При комплексных исследованиях горных машин, наряду с результатами контрольных измерений, необходимо использовать результаты обследований, опросов и экспертных оценок, носящих качественный характер.
В последние годы на Кировском и Расвумчоррском рудниках ОАО «Апатит» сформировался парк погрузочно-транспортных машин, различный по типу, возрасту и израсходованному ресурсу.
Формирование парка самоходных машин предприятия осуществлялось постепенно, путем ежегодных закупок новой техники. Сроки ввода в эксплуатацию отдельных единиц техники находятся в периоде от 1991 г. до 2004 г. Учитывая то, что нормы амортизации оборудования устанавливаются в пределах 3-5 лет, значительная часть парка машин подлежит списанию. Для удобства проведения аналитических исследований условно разобьем парк машин на 4 возрастные группы: 1. Новые и малоизношенные машины (до 2-х лет); 2. Среднеизношенные машины (от 2-х до 4-х лет); 3. Сильноизношенные машины (от 4-х до 6-ти лет); 4. Устаревшие машины (более 6-ти лет).
Процентное соотношение количества единиц техники в каждой из ранее определенных групп использования представлено на диаграмме (рис. 4.2). Видно, что парк этих машин имеет сравнительно небольшой возраст (израсходованный ресурс), так как интенсивно обновляется.
Сложившаяся на ОАО «Апатит» система учета работы погрузочно-транспортного оборудования не позволяет дать достоверную оценку показателей его работы. Не все подразделения предприятия ведут необходимый учет, и руководящие работники испытывают постоянный дефицит достоверной информации о работе подземного самоходного оборудования.
В связи с этим стратегическое планирование работы парка используемой самоходной техники на нынешнем этапе развития предприятия представляется весьма сложной задачей.
На предприятии сложилась форма представления информации о работе самоходных машин, представляющая собой сводный отчет в формате Microsoft Excel, и включающая в себя следующие графы: тип машины; бортовой номер; дата ввода в эксплуатацию, номер участка, за которым закреплена машина; вид выполняемой работы; плановый фонд рабочего времени; время работы; производительность; время плановых и аварийных ремонтов; стоимость израсходованных запасных частей; время простоев. Для Объединенного Кировского рудника нами выполнен анализ значений коэффициентов технического использования (Кти) и готовности (Кг) самоходных машин по возрастным группам. Диаграмма изменения коэффициента готовности и технического использования за указанный период для электрических погрузочно-доставочных машин Кировского рудника представлена на рисунках 4.3 и 4.4.
