Конструктивные и материально-технологические резервы повышения эксплуатационной долговечности канатов карьерных экскаваторов
Н.Н.Киселев, д.т.н., М.Н.Котровский, горный инженер
В 1992 г. В МГСУ им. В.В. Куйбышева на основе госбюджетного финансирования была выполнена научно-исследовательская работа «ГБ-92»[1], цель которой - определить главные узлы экскаваторов для модернизации, чтобы обеспечить более эффективную эксплуатацию машин. Были определены три объекта для модернизации: канатоведущие узлы с канатами, элементы опорно-поворотных устройств и электродвигатели тяговых и подъемных лебедок с зубчатыми передачами. А также разработаны рекомендации по повышению надежности и эксплуатационной долговечности каждого из этих объектов.
В числе главных мероприятий по модернизации отечественных экскаваторов в упомянутой НИР отмечены:
1. Отказ от использования высокооборотных (750-900 об/мин.) электродвигателей привода в пользу среднеоборотных (500-600 об/мин.) с целью снижения как минимум в 2 раза приведенных движущихся весов электроприводов и их механизмов.
2. По опорно-поворотному кругу экскаваторов - переход на применение сферических тел качения (бочкообразные или даже шаровые); отказ от двухрельсовых систем и переход к применению конструкции со ступенчатыми роликами или конусо-бочкообразными телами качения; различные виды защиты от абразивов (наддув, фартук). В том числе применять вентиляторный наддув к опорным телам качения для предотвращения попадания в них абразивных материалов, с обязательной и гарантированной смазкой элементов и поверхностей качения и реборд роликов; в качестве опорных рельс - применять так называемые «рельсовые», глубинно (до 6-8 мм) упрочняемые холодной пластической деформацией, низкомарганцевые стали.
3. Для повышения эксплуатационной долговечности (рабочего ресурса) и надежности канатов драглайнов - изменить конструкцию канатоведущих систем в направлениях, обеспечивающих уменьшение «девиации» (отклонения) канатов, снижения числа огибаний канатами блоков, повышения эксплуатационной стойкости ручьев барабанов и блоков по износу (с «развалом») канатами и снижению контактных напряжений (межпроволочных) в канатах.
Серьезные изменения в структуре хозяйственного управления страной, произошедшие после 1992 г. и в последующие годы, привели к тому, что вопросы совершенствования конструкции экскаваторной и другой горной техники перестали быть предметом интереса и заботы государственных и центральных хозяйственных органов страны, которые, по-существу, в доперестроечный период являлись заказчиками этих НИР.
Тем не менее, развитие рыночных отношений в стране и республиках б. СССР привело к заинтересованности научных и проекТ но-конструкторских организаций в модернизации выпускающейся в стране техники. Практика современного мирового развития горных работ в США, Австралии, России, Индии, Китае, Монголии и некоторых других странах свидетельствует о возрастании роли драглайнов не только в традиционных для них бестранспортных системах, но и в транспортных - с погрузкой горной массы в средства карьерного транспорта. Например, в последние годы фирма P&H (США) получила заказ на изготовление крупной партии драглайнов для китайских угледобывающих компаний.
Можно прогнозировать, что динамично развивающиеся горнодобывающие отрасли промышленности Монголии и Китая, располагающие месторождениями угля и руд с благоприятными для открытого способа разработки условиями, в ближайшие годы станут крупными потребителями драглайнов.
В условиях складывающейся тенденции к росту спроса на драглайны, от успешного решения задачи по существенной модернизации отечественных машин будет зависеть их конкурентоспособность не только на внешнем, но и на внутрироссийском рынке горного оборудования.
Учитывая вышеизложенное и будучи убежденными, что выводы и рекомендации в упомянутой НИР и сегодня не потеряли своей актуальности, подготовлен и частично опубликован ряд статей. Первые из них, о возможности и путях успешного решения задач, сформулированных в пп. 1.3 рекомендаций НИР, опубликованы в 1991 г. [2] и в 2005 г. [5].
Настоящая статья посвящена детальному рассмотрению решений, направленных на выполнение важнейшей задачи (обозначенной в п. 3 рекомендаций и довольно подробно рассмотрено в НИР) по существенному повышению эксплуатационного ресурса канатов драглайнов. Однако, считаем целесообразным, с рядом кратких обоснований, осветить их в настоящей статье, используя данные инструментальных исследований нагрузок в подъемных канатах ЭШ-15/90 А, проведенных инж.-аспирантом Е.С.Полянским под руководством д.т.н., проф. Н.Г.Домбровского [3]. В этих исследованиях отмечается, что динамическое нагру-жение подъемных канатов превышает расчетное, обусловленное только стопорным электромагнитным моментом электродвигателей (без учета добавки кинетической энергии электромеханизмов подъема ЭШ15/90 А), на 72-80 %. В этой же работе отмечается, что приведенный вес «силовой цепи» подъема (от ковша до электродвигателей с механизмами) превышает вес груженого ковша (47 т), с учетом влияния приведенной «массы» стрелы, в 10 раз. По расчетам, представленным в статье [5], приведенный расчетный вес «силовой цепи» превосходит (без учета влияния в ней «приведенной «массы» стрелы») вес груженого ковша в 13.4 раза.
Рассмотрим подробнее влияние приведенного веса «силовой цепи» на величину стопорных (пусковых) и динамических усилий на коэффициент запаса прочности канатов.
Расчетные величины стопорных (пусковых) усилий в двух подъемных канатах определим по формулам:
где NH - мощность электродвигателей подъема, кВт; n - число оборотов электродвигателей в минуту; i - передаточное число редуктора подъемной лебедки; п - к.п.д. при одной открытой передаче; D5 - диаметр барабана, м; k - коэффициент стопорения электродвигателей.
С учетом параметров подъемных шестипрядных канатов (диаметр 57 мм, разрывное усилие Рр.к.каждого из двух канатов - 196.5 т, диаметр проволок dn. = 2.1 мм, общая площадь сечения проволок одного каната FП.K. = 1257 мм2; напряжение, разрушающее канат - 160 кг/мм2) запас прочности каната по электромагнитному стопорному усилию составляет:
что соответствует рекомендациям Н.Г. Домбровского [4].
Тогда величина фактического (инструментально замеренного) динамического усилия, возникающего в двух канатах при стопорении двух электродвигателей (и ковша в забое), составит:
При этом усилии запас прочности канатов с учетом влияния кинетической энергии «силовой цепи» подъема ковша составит:
что в 1.76 раза ниже рекомендуемого Н.Г. Домбровским пятикратного значения [4].
Столь значительное снижение запаса прочности подъемных канатов объясняется тем, что стопорное (электромагнитное) усилие дополняется кинетической энергией «силовой цепи», практически не управляемой и не регламентированной машинистом экскаватора.
Это дополнительное влияние может быть в значительной мере снижено (в разы) применением среднеоборотных электродвигателей той же мощности, но менее инерционных (что рекомендовано в статье [5]). Как показано в упомянутой статье, одним из первых положительных эффектов от решения задачи по оснащению экскаваторов среднеоборотными электродвигателями, вместо высокооборотных (см. [5] п. 1 рекомендаций), становится увеличение эксплуатационной долговечности подъемных, тяговых и напорных (для карьерных мехлопат) канатов. Здесь уместно сообщить, что по данным ОМЗ эта рекомендация уже внедрена на драглайне ЭШ11.75, изготавливаемого на Урал-машзаводе, на котором для привода подъема и тяги устанавливаются среднеоборотные электродвигатели (500 кВт, 560 об/мин.). Кроме этого фирмы P&H и УЗТМ для мехлопат типа ЭКГ20 на приводе подъема ковша применяют также среднеоборотные электродвигатели 500 об/мин.
Сущность этого влияния проявляется и через снижение фактических нагрузок на подъемные канаты в момент отрыва ковша из забоя стопорным моментом подъемных электродвигателей
и кинетической (не управляемой машинистом) энергией движущейся «силовой цепи» подъема ковша. Применение среднеоборотных двигателей, как показано в этой статье, снизит кинетическую энергию «силовой цепи» в 2 раза и примерно в V2 = 1.415 раз - динамическую «добавку» в усилиях нагружения подъемных канатов, особенно в момент отрыва груженого ковша из забоя.
Примерно на эту же величину (в 1.415 раза) повысится эксплуатационная долговечность подъемных канатов и снизятся экономические потери, вызванные простоями драглайнов при каждой замене изношенных подъемных канатов.
Что же касается тяговых канатов, то экспериментальных тензометрических измерений динамических нагрузок в них не производилось, видимо, в связи с большой сложностью их осуществления. Поэтому эксплуатационная долговечность тяговых канатов, приведенная в НИР [1], по данным статистически зафиксированном их расходе составляет ~1.5 мес., что в 2.3 раза ниже, чем у подъемных канатов.
Считаем, что стопорное динамическое нагружение (при черпании ковшом) тяговых канатов, несколько приближенно, может обосновываться работой д.т.н. Ю.И. Белякова [6], в которой исследовалась эффективность черпания драглайнами и мехлопатами взорванных горных пород в зависимости от процентной доли в них негабаритов.
Вместе с тем, необходимо отметить, что встречающееся иногда объяснение малого срока службы тяговых канатов абразивным их износом не подтверждено какими-либо исследованиями. В то время как встреча ковша при черпании не только с негабаритами, но даже с крупнокусковой горной массой, вызывает частое стопорение «силовой цепи» с повышенным, против стопорного (электромагнитного), динамическим ее нагружением. Учитывая это, можно с уверенностью ожидать существенного повышения эксплуатационной долговечности тяговых канатов в ~1,5 раза и более путем применения среднеоборотных электродвигателей в приводе тяговых лебедок драглайнов. Кроме того, можно также утверждать, что довольно частое нагружение в стопорном режиме электромагнитным моментом и динамическим воздействием на тяговые канаты будет существенно (и заблаговременно) ограничиваться, благодаря использованию в тяговом приводе среднеоборотных электродвигателей.
Однако полагаем, что производить это надо не двукратным снижением числа оборотов, по существу, высокооборотных электродвигателей тяговых лебедок (как это сделано в ЭШ15.90А [7]), вследствие чего увеличивается время черпания примерно в 2 раза и цикла на 10% и более, а, следовательно, снижается производительность экскаватора. В свете этого, считаем также неоправданным применение на ЭШ1011.70 двух различных скоростей (подъема - 2.58 м/с и тяги - 2.38 м/с), так как столь незначительное (в 1.084 раза [7]) снижение скорости тяговых канатов не может оказать существенного влияния на повышение эксплуатационной долговечности тяговых канатов, тем более при применении среднеоборотных, ~600 об/мин., электродвигателей вместо высокооборотных, 900 об/мин., применяемых на драглайнах ЭШ10.70, ЭШ14.50 (НКМЗ) [7]; и вместо 750-ти оборотных у ЭШ15.90 - на 500 об./мин. электродвигателей (УЗТМ). Тем более, что УЗТМ уже применяет на ЭШ20.90 электродвигатели 630 об/мин. [7] и ЭШ11.75 - электродвигатели 560 об/мин.
О влиянии схемы канатоведения на эксплуатационную долговечность канатов
Уже в прошлом столетии было установлено, что расход канатов на экскаваторах и другом грузоподъемном оборудовании тем выше и интенсивнее, чем больше точек, особенно их двустороннего перегиба и охвата блоков. Эта закономерность вошла во многие специализированные инженерно-технические справочники. Например, в справочнике «НИТТЕ» [8] приводятся сведения, о том, что «на долговечности проволочных канатов значительно отражается не только число изгибов, но и изменение их направлений, которые канат испытывает при прохождении через блоки». Сведения, приведенные в этом справочнике, указывают, что при многократном изгибе каната (на блоках и барабане) нужно избегать противоположного направления изгибов, т.к. в этом случае долговечность канатов может снизиться в несколько раз. Поэтому канат следует направлять через блоки и барабаны, на сколько возможно проще.
Необходимо отметить, что конструкторы корпораций Marion-Dresser и Bucyrus Erie при создании драглайнов заложили схемы прокладки канатов, реально учитывающие зависимость их эксплуатационной долговечности от числа и направленности огибаний блоков (рис. 1). Тогда как в конструкциях драглайнов производства УЗТМ и НКМЗ отклоняющие канатные блоки на надстройке предусмотрены на всех выпущенных и до сих пор выпускающихся машинах (рис. 2). И в этом кроется одна из причин повышенного расхода канатов и коротких сроков их службы.
Применяющаяся в отечественных драглайнах схема прокладки тяговых канатов (см. рис. 2) с двукратным их огибанием противоположными сторонами приводит к появлению существенных дополнительных напряжений в них на междупроволочных контактах и соприкосновениях с ручьями канатоведущей системы (рис. 3). Износ с «развалом» этих элементов создает условия для непрерывного возрастания междупроволочных контактных напряжений в канатах.
Считаем вполне уместным рассмотреть более подробно этот процесс, так как он неоправданно выведен из поля зрения конструкторов как малозначащий фактор для оценки эксплуатационной долговечности канатов. Расчет нагрузок и напряжений в канатах
В выполненной НИР [1] показано, что повышенный износ канатов происходит при нарастании контактных (межпроволочных) напряжений, обусловленном снижением количества взаимно-опорных в ручье проволок (в прядях каната), непосредственно контактирующих как между собой, так и с поверхностью ручьев барабана лебедок и ручьями блоков (см. рис. 3). В свою очередь такое снижение возникает в результате износа «с развалом» ручьев барабана лебедки и ручьев блоков. Износ «с развалом» ручьев барабана и ручьев блоков вызывается влиянием на это величины угла «девиации» (отклонения) от направления укладки канатов. Так как отмеченные факторы оказывают существенное влияние на уровень эксплуатационной долговечности канатов [2], считаем необходимым провести приближенную оценку не только нагрузок, но и напряжений, возникающих в проволоках прядей каната.
Кроме вышеизложенных соображений относительно долговечности канатов, необходимо объяснить причины недооценки в отечественном экскаваторостроении влияния отклоняющих блоков не только на малые изгибные напряжения, но и, самое главное, на возникающие при этом высокие межпроволочные (в канате) контактные напряжения. При прохождении канатов по отклоняющим блокам они, в зависимости от схемы канатоведения, могут претерпевать и двусторонние изгибы, которые существенно (в ~2 раза и более) снижают уровень эксплуатационной долговечности канатов [8, 9].
На протяжении столетия конструкторы определяют сравнительно небольшие изгибные напряжения в проволоках канатов по формуле Н. Баха [9]:
где k = 3/8 - коэффициент специфики условий изгиба проволоки; Еп - модуль упругости стали холоднотянутых проволок, равный 2.0 • 106 кг/см2 [8]; dH - диаметр проволок каната, см; D5 - диаметр блока, огибаемого канатом, см.
Величина рассчитанных по этой формуле напряжений ов в проволоках составляет ~875 кг/см2, что в 18.3 раза меньше напряжения разрыва каната (160 кг/мм2=16000 кг/см2) и в 18.3/5=3.66 раза меньше расчетных oz (растягивающих, стопорных) напряжений. Повидимому, сравнительно малая величина изгибных напряжений и стала основной причиной, приведшей к недооценке отечественными конструкторами экскаваторов роли отклоняющих блоков и их влияния на долговечность канатов. Посуществу такая недооценка полностью исключила из рассмотрения и расчетов весьма большую величину контактных (межпроволочных) напряжений, возникающих в прядях канатов.
Влияние этих напряжений на ресурс работы канатов подтверждается исследованиями специалистов фирмы «Тиссен-Драт» с помощью, так называемой, пробежной машины на канатах диаметром 52 мм. Сущность процесса, в основном сильно понижающего эксплуатационную долговечность подъемных, тяговых и напорных (у карьерных мехлопат) канатов, выявленного этой фирмой с помощью пробежной машины, состоит в том, что при огибании канатоведущих элементов (у блоков и барабанов) образуется так называемый «развал» ручьев в последних, при сохранении постоянных или возрастающих усилий в канатах. Это приводит к ухудшению опорности (длины контакта) проволок канатов в ручьях с их примерно двухкратным и более увеличением контактных (межпроволочных) нагрузок и, как следствие, к существенному росту касательных напряжений, вызывающих усталостные разрывы взаимно-парных проволок.
В материалах фирмы «Тиссен-Драт» [1] приводятся данные о 1.5-кратном снижении опорности (угла контакта каната) со 150°, до образования «развала» ручья, до 90° - после образования «развала», со снижением в 2.5 раза разрушающего цикла огибания каната со 100403 до 40-103. Эти результаты полностью опровергают устоявшиеся домыслы о существенном влиянии на эксплуатационную долговечность тяговых канатов абразивного износа, как одного из главных факторов. С некоторым приближением постараемся оценить (с использованием данных фирмы «Тиссен-Драт») снижение прочности канатов при их огибании в ручьях блоков с «развалом» у канатоведущих элементов.
Используем известную зависимость Герца-Беляева [10] для определения контактной прочности цилиндрических тел (см. рис. 3):
Преобразовав ее применительно к определению максимальных контактных (межпроволочных) напряжений в проволоках канатов (при Di = D2 = dH), получим
Тогда это удельное нагружение (в кг/см) ручья определится по формуле:
где: Рст.э.м. - стопорное электромагнитное усилие в двух канатах от двух электродвигателей (что меньше при среднеоборотных электродвигателях экспериментально измеренного Рдин. в ~1,8 раза); Еп. = 2.0 • 106 кг/см2 - модуль упругости проволок [8]; 2 - число канатов лебедки; D5 - диаметр барабана лебедки или отклоняющего блока, см; Zmin - число опорных о ручей проволок нагруженного каната (dE = 57 мм, dH = 2.1 мм) после «развала» ручьев; Zmax - то же, до «развала» ручья. Значения Zmin и Zmax определяются по формулам:
где: aomin, аomax - приняты по данным фирмы «Тиссен-Драт» [1].
Следует отметить, что поперечная высокая упругая податливость каната существенно улучшает опорность проволок о ручей, но до сих пор расчетами не оценена (в связи с чем приняты углы опорности каната по данным «Тиссен-Драт» до износа с «развалом» - 150°, после износа - 90°).
Величины контактных напряжений q0 max и q0 min при стопорной нагрузке каната после «развала» и до «развала» ручьев составят соответственно:
Для оценки влияния столь высоких контактных напряжений на долговечность канатов и, как следствие, высоких касательных напряжений в проволоках канатов определим приведенные главные напряжения с учетом зависимостей [10]:
где FHk = 12.57 см2 - суммарное сечение проволок каната.
При
тогда
Запас по разрывному напряжению проволок равен
что почти в 2 раза меньше рекомендуемого пятикратного значения [4] при стопорном нагружении (без учета нагру-жения кинетической энергии «силовой цепи»).
Вышеприведенные результаты приближенных расчетов говорят о необходимости проведения работ по тщательному изучению влияния высоких контактных «межпроволочных» напряжений на эксплуатационную долговечность канатов (видимо, с учетом многоэлементности проволочных канатов) и их существенной поперечной упругой податливости.
Возникает необходимость принятия мер по существенному снижению «развала» путем глубинного упрочнения ручьев, повышению их твердости, чтобы снизить их износ (с «развалом»).
Столь значительное уменьшение долговечности канатов непосредственно от начала возникновения и величины «развала» (ручьев блоков и канатов) может быть компенсировано внедрением ряда конструктивных и материально-технологических мер, как то:
- изменением схемы канатоведения подъемных и тяговых канатов с устранением двух блоков и обеспечением протяжки канатов от лебедки по схеме, аналогичной фирмам Marion-Dresser и Bucyrus Erie, что в конечном итоге позволит повысить эксплуатационную долговечность канатов примерно в 2 раза;
- заменой в процессе капитальных ремонтов экскаваторов барабанов лебедок на барабаны, выполненные с оболочкой, изготовленной из низкомарганцовистой [11], листовой или широкополосовой стали (типа «рельсовой»), но без термоупрочнения (для обеспечения последующей проточки ручьев); в свою очередь, для последующей повышенной и глубокой (до 8 мм) прочности и твердости (до 400 HB по Бринелю) ручьи барабана обкатывать роликом для пластичного упрочнения;
- применением такой же стали и способа ее упрочнения обкаткой роликом для изготовления элементов футерования ручьев блоков экскаваторов; технология упрочнения галтелей крупных валов и устранения шероховатостей и неровностей контактирующих поверхностей для снижения их износа [13] накаткой роликом хорошо освоена заводами тяжелого машиностроения стран СНГ (НКМЗ и др.);
- выполнением рекомендаций фирмы «Тиссен-Драт» -выравниванием и снижением угла «девиации» канатов до 1° - что значительно снизит «износ» и интенсивность «развала» ручьев барабанов и блоков;
- применением упорных подшипников качения в системах слежения на стреле головных блоков драглайнов с упорными подшипниками качения (что уже выполняется НКМЗ в драглайнах ЭШ10.70).
Весьма эффективным мероприятием, на наш взгляд, по снижению износа («развала») ручьев элементов канатоведения станет оснащение экскаваторов автоматической системой эпизодической смазки ручьев (например, Lincoln), которая бы подавала смазку (с определенной периодичностью) в ручьи. Как показывает опыт эксплуатации на железнодорожном транспорте систем смазки кривых в радиусе закруглений ж.-д. путей, износ торцевой части головки смазываемых рельсов снижается в 4-5 раз [11].
Заключение
Накопленные статистические данные о фактических сроках службы канатов, периодичности и трудоемкости их замены на драглайнах, работающих в карьерах стран, бывших в составе СССР, предоставляют убедительные аргументы в пользу срочного внедрения радикальных мер по модернизации этих экскаваторов. Статистические данные свидетельствуют о том, что повышенный износ канатов - на сегодня одно из самых «слабых» мест драглайнов. А первым следствием этого является то, что суммарные расходы на канаты за весь период эксплуатации экскаватора (с учетом экономических потерь от простоев при замене канатов) составляет около 50-60% стоимости машины.
Основными факторами, снижающими долговечность экскаваторных канатов, являются высокие межпроволочные (парные -взаимные) контактные напряжения, возникающие в процессе огибания канатами изношенных (со значительным «развалом») ручьев, канатоведущих элементов (барабанов лебедок и блоков), но отнюдь не изгибные (малые по величине и рассчитываемые по формуле Н. Баха). Контактным - сопутствуют значительные касательные напряжения и усталостные разрушения проволок прядей каната. При этом весьма растут так называемые приведенные главные напряжения проволок со значительным усталостным снижением запаса прочности канатов на разрыв, против рекомендуемых [4] принятыми в расчетах величин.
В связи с износом ручьев в виде «развала» происходит часто значительное, до 5-кратного и даже более, снижение количества опираемых о ручьи проволок прядей канатов в процессе огибания ручьев канатоведущих элементов и, как следствие, прогрессирующее усталостное разрушение проволок прядей канатов. В связи с ростом «развала» и приведенных - главных напряжений, возникает весьма сложная задача по максимально возможному препят" ствованию или хотя бы сдерживанию появления и роста «развала», например, глубинным упрочнением, и твердости ручьев. Такой возможностью обладает низкомарганцевая (типа рельсовой) сталь, которая до ее термического упрочнения под действием высоких контактных напряжений, создаваемых обкаткой ручьев роликом, и в последующем, проволоками прядей пластически упрочняет поверхность ручьев до твердости ~350-400 HB (по Бринеллю), что значительно снижает величину и рост «развала», повышая долговечность канатов.
Эффективной мерой повышения одновременно долговечности канатов также может стать снижение «живых сил», движущихся вращательно и поступательно от ковша (по канатам к барабанам) к «массе» «силовой цепи» применение среднеоборотных электродвигателей привода подъема и тяги, со снижением передаточного числа редукторов механизмов в 2 раза (в существующих корпусах редукторов лебедок). Это снизит «живые силы» примерно в 2 раза и величину «неуправляемой добавки» динамических нагрузок в стопорном режиме примерно в 1.415 раза.
Весьма значительно, в ~1.5-2 раза, может быть повышена долговечность канатов драглайнов путем возможного исключения из канатной системы отклоняющих блоков на надстройке (как у драглайнов фирм США). Следует при этом отметить, что высокие контактные, касательные и приведенные напряжения в проволоках прядей канатов в процессе огибания ими канатоведущих элементов возникают даже при весьма небольших углах охвата ручьев блоков (как, например, у подъемных канатов на надстройках машин ЭШ-10.70, ЭШ-15.90 и ЭШ-20.90 на величину ~30°). Так как в этом слу чае удельные, на погонный сантиметр ручья, напряжения обуслав ливаются большими усилиями набегающей и сбегающей ветвей ка ната, а воспринимаются они весьма укороченным участком опор ности ручья.
Одним из значительных факторов, влияющих на долговечност канатов и проявляющихся в более длительный период образова ния значительного «развала» - это конструктивные условия обес печения угля девиации каната от направления ручья на барабан [2] или блоке в пределах ±1°, рекомендуемого фирмой «Тис сен-Драт» с целью снижения интенсивности возникновения и рос та «развала».
Повышенный износ канатов обусловлен нарастанием контактны; межпроволочных напряжений по мере износа с «развалом» ручьев Для предотвращения и снижения износа (с «развалом» ручьев) не обходимо в конструкции схемы канатоведения отечественных драг лайнов реализовать вышерассмотренные предложения.
Значительно снизить влияние этого фактора на экономичност применения драглайнов способна только существенная их модер низация, охватывающая схему прокладки канатов, материалы ручьев барабанов лебедок и блоков.
* * *
Применение рассмотренного в статье комплекса конструктив ных и материально-технологических разработок для модерниза ции отечественных драглайнов способно повысить эксплуатацион ную долговечность канатов в 3-5 раз, что обеспечит увеличени коэффициента технической готовности и экономичности исполь зования драглайнов.
Для практической реализации рассмотренных в общем вид предложений, считаем целесообразным снабдить ведущие заво ды, изготовители экскаваторного оборудования, а также наиболе крупные объединения открытых горных работ (потребителей экс каваторов), материалами упомянутого отчета НИР [1] по их запросу.
Реализация рассмотренных в статье предложений способна по высить конкурентоспособность драглайнов российского и украин ского производства на рынках карьерного выемочно-погрузочноп оборудования.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Разработка предложений по модернизации парка экскаваторов с целью существенного повышения надежности и долговечности их основных механизмов. Отчет о НИР, ГБ-92. Фонды МГСУ им. В.В. Куйбышева. М., 1992.
2. Киселев Н.Н. Повышение долговечности канатов рабочего оборудования (преимущественно драглайнов). Горный журнал, №12,1991.
3. Полянский Е.С. Исследования нагрузок в подъемных канатах и стрелах драглайна. Автореф. канд. диссерт. МИСИ им. В.В. Куйбышева, научн. рук. Н.Г. Домбровский.
4. Домбровский Н.Г. Экскаваторы. М., Машиностроение, 1969, с. 280.
5. Киселев Н.Н., Садовников М.Н. Влияние электродинамических параметров на надежность, долговечность и управляемость экскаваторов цикличного действия. Горная промышленность, №1,2005, с. 66-70.
6. Беляков Ю.И. Проектирование экскаваторных работ. М., Недра, 1983, с. 80.
7. Справочник механика открытых работ. «Экскавационно-транспортные машины цикличного действия». Под. ред. М.И. Щадова, Р.Ю. Подерни., М., Недра, 1989, с. 206-290.
8. HUTTE. Справочник (для инженеров, техников и студентов). Т. 2. Литература по машиностроению. Москва-Ленинград, «ОНТИ-НКТП» СССР, 1935, с. 674; 675; 679.
9. Сергеев С.Т. Надежность и долговечность канатов (сборник). Киев, «Техника», 1968, с. 30.
10. Машиностроение. Энциклопедический справочник в XIV томах. Изд. ГНТИ (машиностроительная литература ). Том 1, книга 2, с. 190; 250; 257.
11. Мелентьев Л.П., Порошин В.Л., Фадеев С.И. Ремонт и содержание рельс. М., изд. «Транспорт», 1984.
12. Волков Д.П., Каминская ДА. Динамика электромеханических систем экскаваторов. М., «Машиностроение», 1971.
13. Трение твердых тел (Сборник). Отв. редактор, проф. д.т.н. Крагельский И.В. М.; Наука. 1964, с. 102-109.
