Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

33.6 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 4344 / 5344 45 46 47 48 49 50 51 52 53 > Следующая >>>

Для определения коэффициента готовности конвейерной ленты с учетом текущих и капитальных ремонтов и надежности стыковых соединений представим модель надежности ленты в виде последовательного соединения четырех блоков:

1) блока, отражающего отказы, связанные с необходимо стью ремонта поврежденных участков ленты;

2)блока, отражающего отказы, связанные с необходимо стью замены отрезка ленты;

3)блока, отражающего поток отказов H Q с т ы к о в ы х соедине ний ленты, имевшихся на ней первоначально после навески на конвейер;

4)блока, отражающего поток отказов стыковых соединений, появившихся на ленте вследствие замены ее изношенных отрезков новыми. При этом будем учитывать, что период времени между заменами отрезков ленты значительно больше периодов времени между ремонтом поврежденных участков, что позволяет рассмат ривать как условно независимые процессы восстановления в пер вом и втором блоках рассматриваемой нами схемы надежности.

Известно, что для системы из п последовательно включен ных в смысле надежности восстанавливаемых элементов рас пределение длительности периода восстановления, начавшегося

впериод времени t, может быть найдено по формуле полной ве роятности:

(10.85)

где hk(t) — переменные во времени интенсивности отказов эле

ментов; h{t) = ^ h k(t) — суммарная интенсивность отказов

системы из п последовательных элементов; G*(т) — функция распределения времени восстановления элементов системы.

Приведенная зависимость верна, если потоки отказов эле ментов можно приближенно считать обобщенными пуассонов скими потоками с переменными во времени интенсивностями. Считая приближенно интервалы между отказами элементов рас

сматриваемой схемы надежности конвейерной ленты независи мыми, а следовательно, соблюдающими условия близости пото ков их отказов к пуассоновским, определим среднее время вос становления:

( 10.86)

Отсюда видно, что независимо от переменного во времени характера интенсивностей отказов hk(t) выражение для среднего времени восстановления в функции от времени восстановления отдельных элементов (Гв)* не изменяется:

(10.87)

Далее заметим, что в сумму ^ hk{t) для рассматриваемой *=i

нами системы из четырех блоков наибольший вклад вносит ин тенсивность отказов первого блока, так как периоды замены от резков ленты и ремонта стыковых соединений несопоставимо велики по сравнению с периодами ремонта поврежденных уча стков ленты. Поэтому Л(г) = Л, (г). При этом величина

h(t) = X3(t) на основании проведенных исследований изменяет

ся во времени медленно и среднюю наработку между отказами можно определить с достаточно высокой точностью как

Тр ~ — . Учитывая это, можно приближенно записать для коэфХ3

фициента аварийности рассматриваемой системы из четырех последовательно установленных блоков следующее:

( 10.88)

Приближенное значение нестационарного коэффициента готовности ленты имеет вид

k=1

(10.89)

где величина Хз(0 зависит и от вероятности Pm(t).

Таким образом, установлен основной показатель надежно сти конвейерной ленты, необходимый для определения характе ристик надежности ленточного конвейера в целом. При этом уч тено влияние множества различных факторов, в том числе па раметров конвейера и ленты.

К сожалению, анализ полученных конечных зависимостей затруднен, что указывает на необходимость проведения числен ного моделирования изменения коэффициента готовности ленты во времени для определения скорости его изменения и возмож ности достижения установившегося значения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Амттогова Н.В. Обоснование эксплуатационных свойств и разработка вы сокомодульных лент для конвейеров горной промышленности: Автореф. дис. д-ра техн. наук. — М., 1996. — 108 с.

2.Байхельт Ф., Фпанкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход: Пер. с нем. — М.: Радио и связь, 1988. — 391 с.

3.Барон Л.И. Кусковатость и методы ее измерения. — М.: Изд. АН

СССР, I960. — 114 с.

4.Билан И.Е. Прессы для вулканизации стыков и ремонта конвейерных лент. — В кн.: Шахтный и карьерный транспорт. Вып. 3. — М.: Недра, 1977.

—С. 85—91.

5.Билан И.Е., Дергач П.М., Бутенко Г.С. и др. О надежности работы стыков резинотканевых лент с рациональными длинами ступеней. — В кн.:

Вопросы рудничного транспорта. Вып. 11. — Киев, 1971. — С. 88—95.

7.Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. — М.: Машиностроение, 1984. — 311 с.

8.Болотин В.В., Беляев Ю.К. и др. / Под ред. И.А. Умакова. Надежность технических систем: Справочник. — М.: Радио и связь, 1985. — 608 с

9.Волотковский В.С., Нохрин А .Г Методика выбора параметров рези нотканевых конвейерных лент для карьеров и дробильных фабрик предпри ятий черной металлургии при помощи ЭВМ. — Свердловск, 1981. — 108 с.

10.Волотковский В.С., Нохрин А.Г., Герасимова М.Ф. Износ и долговеч ность конвейерных лент. — М.: Недра, 1976. — 176 с.

11.Высочин Е.М. Надежность и долговечность стыковых соединений конвейерных лент. — В кн.: Конвейерный транспорт. — Киев: Наукова думка, 1978. — С.137— 138.

12.Галин Л.А. Контактные задачи теории упругости. — М.: Наука, 1980.

—304 с.

13.Галкин В.И. Исследование динамических нагрузок и выбор конструк

тивных параметров роликоопор шахтных ленточных конвейеров: Дис. канд. техн. наук. — М., 1975. — 146 с.

14.Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. — М.: Наука, 1965. — 514 с.

15.Градштейн И.С., Рыжик ИМ . Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. — М.: Наука, 1971. — 110 с.

16.Гребенюк В.В., Самарский А.Ф., Григорьев Ю.И. Показатели допус тимого износа (повреждения) конвейерных лент с тканевой основой // Уголь.

—1979. — № Ю. — С.17— 19.

17.Гиигорьев Ю.И. Разработка метода оценки агрегатной прочности по врежденных шахтных тканевых конвейерных лент с целью повышения срока их службы. — М.: МГИ, 1986. — 196 с.

18.Голиков Г.Ф., Векслер Г.З., Домчишин И.М., Томчин Л.Б. Исследова ние процесса изнашивания рабочей обкладки конвейерных лент. — В кн.: Шахтный и карьерный транспорт. Вып. 3. — М.: Недра, 1977. — С. 81— 85.

19.Качанов Л М . Основы механики разрушения. — М.: Наука, 1974.

20.Кильчевский Н.А. Теория соударения твердых тел. — Киев, 1969. —

148 с.

21.Кожушко Г.Г. Механика деформирования и прогнозирование ресурса ре зинотканевых лент конвейеров горно-рудных предприятий: Автореф. дис. д-ра техн. наук. — Екатеринбург: УТИ, 1991. — 36 с.

22.Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для инженеров и науч ных работников. — М.: Наука, 1970. — 710 с.

23.Креденцер Б.П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностью. — Киев: Наукова думка, 1978. — 137 с.

24.Лидбеттер М , Ротсен X. и др. Экстремумы случайных последова тельностей и процессов. — М.: Мир, 1989. — 391 с.

25.Монастырский В.Ф. Разработка методов и средств управления на дежностью мощных ленточных конвейеров: Автореф. дис. д-ра техн. наук.

—Днепропетровск, 1991. — 35 с.

26.Монастырский В.Ф. Об изменении прочности связи между проклад ками резинотканевых лент по толщине. — В кн.: Вопросы рудничного транс порта. Вып. 11. — Киев, 1971. — С. 60— 68.

27.Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. — Л.: Машиностроение, 1985. — 199 с.

28.Новиков Е Е ., Смирнов В.К. Теория ленточных конвейеров для круп нокусковых горных пород. — Киев: Наукова думка, 1987. — 184 с.

29.Полунин В.Т., Гуленко Г.Н. Эксплуатация мощных конвейеров. — М.: Недра, 1986. — 344 с.

30.Проников А.С. Надежность машин. — М.: Машиностроение, 1971. —

591 с.

31.Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов. — М.:

Машиностроение, 1993. — 140 с.

32.Рыбкин С.К. Прогнозирование технического ресурса резинотканевых конвейерных лент для горной промышленности при ударном разрушении крупнокусковым грузом: Д и с .... канд. техн. наук. — М., 1990. — 155 с.

33.Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность

ирасчеты деталей машин на прочность. — М.: Машиностроение, 1975. — 488 с.

34.Шахмейстер Л.Г„ Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных кон вейеров. — М.: Машиностроение, 1978. — 391 с.

35.Шахмейстер Л .Г , Дмитриев В.Г. Вероятностные методы расчета транспортирующих машин. — М.: Машиностроение, 1983. — 156 с.

36.Hardygora М., Woznjak G., Zur Т., Ciszewski О. Metoda oceny wytrzymalosci zmeczenowej poloczen tasm przenosnikowych. Prace naukowe instytutu gomictwa Politechniki Wroclawskiej, № 75, konferencje № 107. — Wroclaw, 1994. — S. 167— 174.

37.DIN 22110, T2. Fordergurte mit Textileinlagen. Prufung des Lebensdauer von Gurtverbindungen. — Sept., 1981.

38.DIN 22110, T.3. Dinamisches Prufverfahren fur Fordergurte. Zeitfestigkeitsermittlungan Gurtverbindungen. — Yuni, 1990.

Iff

НАДЕЖНОСТЬ СТАВА ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

11.1. ОБЩАЯ СХЕМА НАДЕЖНОСТИ СТАВА ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

Став ленточного конвейера состоит из следующих блоков: металлоконструкция (жесткая, канатная или комбинированная), роликоопоры загрузочной секции, линейные роликоопоры гру зовой и порожняковой ветвей. Перечисленные блоки считаем включенными последовательно с точки зрения надежности ста ва в целом, так как отказ одного из этих блоков приводит к от казу става в целом (рис. 11.1). Опыт эксплуатации ленточных конвейеров показывает, что отказы металлоконструкций ста ционарных конвейеров практически не встречаются, т.е надеж ность металлоконструкции става Рм = 1 (канатный став требует специального исследования). В этом случае надежность става определяется надежностью трех блоков роликоопор. Определим надежность одного из блоков, поскольку надежность двух дру гих определяется аналогично.

Вкаждом блоке роликоопоры также включены последова тельно в смысле надежности, если не учитывать их некоторой избыточности, позволяющей в некоторых случаях не останавли вать конвейер до ближайшей ремонтной смены при выходе из строя одной или нескольких роликоопор. Отметим, что эта из быточность весьма условна, так как время возможной работы конвейера с отказавшими роликоопорами ограниченно и без принятия специальных мер по устранению последствий отказов может возникнуть аварийная ситуация.

Вобщем случае каждая роликоопора состоит из нескольких роликов и может включать также и шарнирные соединения при применении на ставе подвесных роликоопор. В схеме, приве денной на рис. 11.1, функции надежности роликоопор и шар нирных соединений обозначены соответственно через Рр и Рш кроме того, предполагается, что известен их средний техниче ский ресурс Гер.

	СТАВ
\|	-роликоогюры*-	Ро^ГикобпбрьГ “			"	Толикоопоры — “ '
I	загрузочной секции _	_ цэузовой _ветви_ ^			порожняковой_ветв
I	Металлоконструкция	Рг	pf	~ /J1		с	р"
	Металлоконструкция		•no	*т		с	р"
		■ I		рР А		гр,	- р, ■*
	г ' р	1 п		рР А		гр,	- р, ■*

_ _ _ _ _ _

Подшипниковые

Обечайка

узлы

Уплотнения

Подшипники

Труба

— Футеровка

Рис. 11.1. Структурная схема надежности става ленточного конвейера

Одним из важнейших показателей надежности является стационарный коэффициент готовности. Для определения ко эффициента готовности става конвейера, представляющего со бой систему из последовательно включенных блоков, восполь зуемся тем, что суммарный коэффициент аварийности такой системы /Саст равен сумме коэффициентов аварийности элемен тов:

Д а с т — Д а з с 4* Д а г 4 Д а ,

т.е.
	дгрз	К,ггр	+-1 - Д .	( 11.1)
Д„	дгрз	К,ггр	дф„

где Дрст, КгрЪ Дггр, Дт — коэффициенты готовности соответст венно става и блоков роликоопор загрузочной секции, грузовой и порожняковой ветвей. При этом с учетом того, что отказов ме таллоконструкции не встречается, Дгм= 1.

В процессе эксплуатации происходит достаточно интенсив ная замена отказавших роликов. При этом замена одного ролика практически не изменяет интенсивности отказов става в целом, а перемешивание старых и новых роликов (а вместе с ними и подшипниковых узлов и обечаек) приводит достаточно быстро значения их интенсивностей отказов и коэффициентов готовно сти к стационарным значениям. В этом случае можно считать, что вероятности безотказной работы каждого ролика, а также роликоопоры (и ее узлов) подчиняются экспоненциальному за кону с постоянными интенсивностями отказов, обратными их среднему техническому ресурсу [19]. При этом функции распре деления ресурсов роликоопор и их узлов могут иметь другой вид, определяемый закономерностями их изнашивания.

Рассмотрим надежность блока, состоящего из N линейных роликоопор по г роликов в каждой (грузовой или порожняковой ветви), представленную как распределенную систему с накоп лением повреждений. Допустим, что возможна безостановочная работа конвейера в случае, если в блоке нет ни одной группы из т и более отказавших соседних роликоопор, т. е. под отказом блока понимаем случай, когда в нем появляется хотя бы одна группа из т взятых подряд неисправных соседних роликоопор. Свяжем с каждой из роликоопор отрезок ленты, включающий этот отрезок и следующие за ней (т - 1) роликоопор. Эти отрез ки в блоке перекрываются, за счет чего обеспечивается учет всех возможных комбинаций распределения групповых отказов роликоопор по длине блока (рис. 11.2).

Последние (т - 1) роликоопор имеют неполные, связанные участки, однако при достаточной длине става (большом N) мож но с высокой точностью считать их как систему роликоопор, со стоящую из (N - т + \) ~ N последовательно включенных в смысле надежности взаимно перекрывающихся групп по т ро ликоопор в каждой (см. рис. 11.2). Тогда промежуток времени между отказами системы имеет распределение

^.(0 = 1- Л.(0 = 1- [ Д,(0 Г

( 11.2)

где Pri — надежность одной группы из т роликоопор (см. рис.

11.2).

Рис. 11.2. Схема надежности линейной части става ленточного конвейера как распределенной системы с избыточностью

Поскольку вероятность безотказной работы одной г'-й груп пы роликоопор Pi зависит от накопленных в ней отказов роликоопор, а их накопление связано с общим потоком отказов ро ликоопор на конвейере, то все вероятности в формуле (11.2) яв ляются условными и зависят от числа накопившихся отказов в блоке в целом z(t).

В соответствии с обозначенными ранее предположениями поток отказов роликоопор (имеются в виду роликоопоры одного вида — линейные грузовой или порожняковой ветви) на ставе в целом считаем пуассоновским и имеющим постоянную интен

сивность. Интенсивность этого потока отказов
К = Н у ~ ,	(11.3)
ср.р

где Гср.р средняя наработка одной роликоопоры до отказа.

Будем считать отказом роликоопоры, состоящей из г роли ков, отказ хотя бы одного из них. Тогда поток отказов роликов будет также пуассоновским (по аналогии с роликоопорами), на

основании чего запишем
.	rN	(11.4)
К = — ,

У 1ср

где Г1ср — средний технический ресурс ролика какого-либо бло ка; г — число роликов в роликоопоре.

<<< < Предыдущая 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 4344 / 5344 45 46 47 48 49 50 51 52 53 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги