Методика уточненного расчета межремонтного периода элементов подвески карьерных автосамосвалов посредством учета горнотехнических условий их эксплуатации

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-1-71-76

Е.Ю. Ботян¹, С.А. Лавренко¹, А.Е. Пушкарев²
¹ Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
² Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №1 / 2024 стр. 71-76

Резюме: В настоящее время на подвески карьерных автосамосвалов приходится наибольшая доля от общего числа внезапных отказов. В этой связи установление и дальнейшее уточнение рациональных сроков замены и ремонтов элементов именно этого узла карьерных автосамосвалов является одной из крайне важных задач, возникающих как перед заводом-изготовителем, так и перед ремонтными службами горно-обогатительных комбинатов. Существующие в настоящее время методики основываются на двух основных подходах: накоплении и анализе статистики отказов однотипных объектов и оценке остаточного ресурса. Однако при этом ни один из них не учитывает влияния горнотехнических условий функционирования техники, которые к тому же могут значительно изменяться в ходе ее эксплуатации. Для решения представленной задачи предлагается уточнить существующую методику определения рационального межремонтного периода посредством установления комплексного критерия оптимизации, включающего в себя помимо средней наработки на отказ также различные виды экономических затрат и коэффициент, отражающий связь влияния горнотехнических условий эксплуатации на среднюю наработку до отказа. Результатом уточнения межремонтного периода элементов подвески карьерных автосамосвалов служит снижение среднего времени восстановления работоспособности этого узла, что приводит к увеличению ремонтопригодности всей машины.

Ключевые слова: карьерный автосамосвал, межремонтный период, геотехнология, горнотехнические условия, горное предприятие, транспортная система

Для цитирования: Ботян Е.Ю., Лавренко С.А., Пушкарев А.Е. Методика уточненного расчета межремонтного периода элементов подвески карьерных автосамосвалов посредством учета горнотехнических условий их эксплуатации. Горная промышленность. 2024;(1):71–76. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-1-71-76

Информация о статье

Поступила в редакцию: 13.12.2023

Поступила после рецензирования: 01.02.2024

Принята к публикации: 05.02.2024

Информация об авторах

Ботян Евгений Юрьевич – аспирант кафедры транспортно-технологических процессов и машин, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Лавренко Сергей Александрович – кандидат технических наук, заведующий кафедрой практических навыков и опыта, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Пушкарев Александр Евгеньевич – доктор технических наук, профессор кафедры наземных транспортно-технологических машин, Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Список литературы

1. Логинов Е.В., Масальский С.С., Петров К.Д. Обоснование технологической схемы работы комплекса выемочно-погрузочной техники и автотранспорта на карьере. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023; (9-1):22–34. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_91_0_22 Loginov E.V., Masalskiy S.S., Petrov K.D. Justification of technological scheme of work of the complex of extraction and loading equipment and automobile transport in open-pit mining. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023; (9-1):22–34. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_91_0_22

2. Artega F., Nehring M., Knights P., Camus J. Schemes of exploitation in open pit mining. In: Drebenstedt C., Singhal R. (eds) Mine Planning and Equipment Selection Conference. Springer, Cham.; 2014, pp. 1307–1323. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02678-7_126

3. Сычев Ю.А., Назарычев А.Н., Дяченок Г.В. Повышение безопасности труда водителей карьерных самосвалов путем снижения риска возникновения отказов функциональных узлов тягового электропривода в условиях эксплуатации. Безопасность труда в промышленности. 2023;(9):52–58. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-9-52-58 Sychev Yu.A., Nazarychev A.N., Dyachenok G.V. Improving the labor safety of mining dump truck drivers by reducing the risk of failure of the functional units of the traction electric drive under operating conditions. Occupational Safety in Industry. 2023;(9):52–58. (In Russ.) https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-9-52-58

4. Назарычев А.Н., Дяченок Г.В., Сычев Ю.А. Исследование надежности тягового электропривода карьерных самосвалов на основе анализа отказов его функциональных узлов. Записки Горного института. 2023;261:363–373. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16189 (дата обращения: 06.12.2023). Nazarychev A.N., Dyachenok G.V., Sychev Y.A. A reliability study of the traction drive system in haul trucks based on failure analysis of their functional parts. Journal of Mining Institute. 2023;261:363–373. Available at: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16189 (accessed: 06.12.2023).

5. Литвиненко В.С., Петров Е.И., Василевская Д.В., Яковенко А.В., Наумов И.А., Ратников М.А. Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами. Записки Горного института. 2023;259:95–111. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.100 Litvinenko V.S., Petrov E.I., Vasilevskaya D.V., Yakovenko A.V., Naumov I.A., Ratnikov M.A. Assessment of the role of the state in the management of mineral resources. Journal of Mining Institute. 2023;259:95–111. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.100

6. Сафрончук К.А., Князькина В.И., Иванов С.Л. Организация технического обслуживания и текущего ремонта горных машин в полевых условиях при помощи мобильных самоходных мастерских. Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования. 2019;1:82–86. Safronchuk K.A., Knyazkina V.I., Ivanov S.L. Organization of maintenance and repair of mining machinery in the field with the help of mobile self-propelled workshops. Aktualnye Problemy Povysheniya Effektivnosti i Bezopasnosti Ekspluatatsii Gornoshakhtnogo i Neftepromyslovogo Oborudovaniya. 2019;1:82–86. (In Russ.)

7. Ivanov S., Knyazkina V., Myakotnykh A. Recording gear-type pump acoustic signals for assessing the hydraulic oil impurity level in a hydraulic excavator transmission. E3S Web of Conferences. 2021;326:00014. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202132600014

8. Лель Ю.И., Мещерягин Ю.Б., Ребрин Е.Ю. Исследование эксплуатации автосамосвалов различной грузоподъемности при доработке Карагайского карьера. Известия Уральского горного института. 1993;(3): 22–29. Lel Yu.I., Meshcheryagin Yu.B., Rebrin E.Yu. Research of exploitation of different capacity trucks at the Karagaysk deposit. Izvestiya Uralskogo Gornogo Instituta. 1993;(3):22–29. (In Russ.)

9. Nikolaev A., Plotnikova K. Study of the rheological properties and flow process of high-viscosity oil using depressant additives. Energies. 2023;16(17):6296. https://doi.org/10.3390/en16176296

10. Бочкарев Ю.С., Зырянов И.В. Повышение эффективности эксплуатации карьерных автосамосвалов при разработке россыпных месторождений Севера. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(5-2):80– 90. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_52_0_80 Bochkaryov Yu.S., Zyryanov I.V. Improving the efficiency of operation quarry dump trucks on placer deposits in the north conditions. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2022;(5-2):80–90. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_52_0_80

11. Кулешов А.А., Докукин В.П. Надежность горных машин и оборудования. СПб.: С.-Петерб. гос. горн. ин-т им. Г.В. Плеханова; 2004. 104 с. Kuleshov A.A., Dokukin V.P. Reliability of mining machines and equipment. St. Petersburg, St. Petersburg State Mining Institute named after G.V. Plekhanov; 2004, 104 p. (In Russ.)

12. Брауде В.И., Семенов Л.Н. Надежность подъемно-транспортных машин. Л.: Машиностроение; 1986. 182 с. Braude V.I., Semyonov L.N. Reliability of hoisting and hauling machines. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1986, 182 p. (In Russ.).

13. Вальков В.А., Виноградов К.П., Валькова Е.О., Мустафин М.Г. Создание растров высокой информативности по данным лазерного сканирования и аэрофотосъемки. Геодезия и картография. 2022;(11):40–49. https://doi.org/10.22389/0016-7126-2022-989-11-40-49 Valkov V.A., Vinogradov K.P., Valkova E.O., Mustafin M.G. Creating highly informative rasters based on laser scanning and aerial photography data. Geodesy and Cartography. 2022;(11):40–49. (In Russ.) https://doi.org/10.22389/0016-7126-2022-989-11-40-49

14. Выстрчил М.Г., Гусев В.Н., Сухов А.К. Методика определения погрешностей сегментированных GRID моделей открытых горных выработок, построенных по результатам аэрофотосъемки с беспилотного воздушного судна. Записки Горного института. 2023;262:562–570. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16227 (дата обращения: 06.12.2023). Vystrchil M.G., Gusev V.N., Sukhov A.K. A method of determining the errors of segmented GRID models of open-pit mines constructed with the results of unmanned aerial photogrammetric survey. Journal of Mining Institute. 2023;262:562– 570. Available at: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16227 (accessed: 06.12.2023).

15. Nevskaya M., Raikhlin S., Vinogradova V., Belyaev V., Khaikin M. A Study of factors affecting national energy efficiency. Energies. 2023;16(13):5170. https://doi.org/10.3390/en16135170

16. Вишняков Г.Ю., Пушкарев А.Е., Ботян Е.Ю., Хлопонина В.С. Обоснование рациональных режимов работы карьерных автосамосвалов при сверхнормативной эксплуатации. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):24–37. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_24 Vishnyakov G. Yu., Pushkarev A. E., Botyan E. Yu., Khloponina V. S. Justification of rational modes of operation of quarry dump trucks in case of over-normative operation. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):24–37. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_24

17. Yan Q.-D., Chen X.-Q., Jian H.-C., Wei W., Wang W.-D., Wang H. Design of a deep inference framework for required power forecasting and predictive control on a hybrid electric mining truck. Energy. 2022;238:121960. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.121960

18. Hasan H., Octariando R. The effect of road grade on dump truck fuel consumption. SAE Technical Paper. 2022:5030. https://doi.org/10.4271/2022-01-5030

19. Wang H.H. Underground mine planning optimization process to improve values and reduce risks. In: Mueller C., Assibey-Bonsu W., Baafi E., Dauber C., Doran C., Jaszczuk M., Nagovitsyn O. (eds) Mining Goes Digital: Proceedings of the 39th International Symposium “Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry” (APCOM 2019), June 4–6, 2019, Wroclaw, Poland. London: CRC Press; 2019, pp. 335–343. https://doi.org/10.1201/9780429320774-39

20. Wang Q., Zhang R., Lv S., Wang Y. Open-pit mine truck fuel consumption pattern and application based on multidimensional features and XGBoost. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2021;43:100977. https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100977