Оценка технического состояния опорных подшипников скольжения барабанной мельницы при эксплуатации в составе арктического комплекса горного оборудования

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-6-144-151

Читать на русскоя языкеА.С. Корогодин, С.Л. Иванов
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №6 / 2024 стр. 144-151

Резюме: Представлены материалы обеспечения поддержания заданного уровня готовности горного оборудования дезинтеграции эксплуатируемого в составе плавучего комплекса горного оборудования, применяемого в рамках инновационной геотехнологии по разработке месторождения «Павловское» на острове Южный архипелага Новая Земля. Подход к организации технического обслуживания и ремонта барабанных мельниц плавучего комплекса основывается на комбинированной иерархической системе в зависимости от оценки уровня рисков возникающих отказов по адаптированному методу Файна–Кинни с прогнозированием остаточного ресурса подшипниковых узлов скольжения путём оценки их тепловых полей по картам Шухарта в ходе проведения мониторинга в режиме реального времени. Такой подход позволяет прогнозировать сроки для проведения профилактического ремонта опорных узлов барабанной мельницы непосредственно на месте стационарного стояния горного оборудования с использованием приставных станочных модулей.

Ключевые слова: процесс изнашивания опорных узлов скольжения, мониторинг по тепловым характеристикам, оборудование дезинтеграции, опорные подшипниковые узлы скольжения, карты Шухарта, оценка остаточного ресурса, плавучий комплекс горного оборудования, месторождение «Павловское»

Благодарности: Авторский коллектив выражает благодарность генеральному директору предприятия ПАО «ЗВЕЗДА» Скворцову Петру Петровичу, главному технологу Салихову Дамиру Даниловичу, его заместителю Солянику Антону Романовичу и руководителю группы проектирования оснастки, инструмента и испытательных стендов Кудряшову Владиславу Викторовичу за помощь и консультацию в проведении эксперимента.

Для цитирования: Корогодин А.С., Иванов С.Л. Оценка технического состояния опорных подшипников скольжения барабанной мельницы при эксплуатации в составе арктического комплекса горного оборудования. Горная промышленность. 2024;(6):144–151. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-6-144-151

Информация о статье

Поступила в редакцию: 01.10.2024

Поступила после рецензирования: 18.11.2024

Принята к публикации: 23.11.2024

Информация об авторах

Корогодин Артур Сергеевич – аспирант кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-3398-6342; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Иванов Сергей Леонидович – доктор технических наук, профессор кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. СанктПетербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-7014-2464; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Вклад авторов

Все авторы внесли равный вклад в подготовку публикации.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

1. Bochneva A., Lalomov A., LeBarge W. Placer mineral deposits of Russian Arctic zone: Genetic prerequisites of formation and prospect of development of mineral resources. Ore Geology Reviews. 2021;138: 104349. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2021.104349

2. Белов С.В., Скрипниченко В.А., Ушакова В.А. Горно-геологическая и экономическая характеристика месторождений свинцово-цинковых руд в российской Арктике. Арктика и Север. 2022;(48):5–28. https://doi.org/10.37482/issn2221-2698.2022.48.5 Belov S.V., Skripnichenko V.A., Ushakova V.A. Mining-Geological and Economic Characteristics of LeadZinc Ore Deposits in the Russian Arctic. Arctic and North. 2022;(48):5–28. (In Russ.) https://doi.org/10.37482/issn2221-2698.2022.48.5

3. Kurta I., Zemlyansky V. Preconditions for Technological Development of the Construction Industry of the North for the Arrangement of the Mineral Complex of the Russian Arctic. Procedia Engineering. 2016;165:1542–1546. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.891

4. Tabata S., Otsuka N., Goto M., Takahashi M. Economy, society and governance in the Arctic: Overview of ArCS research project in the field of humanities and social sciences (2015–2020). Polar Science. 2021;27:100600. https://doi.org/10.1016/j.polar.2020.100600

5. Standring W.J.F., Dowdall M., Amundsen I., Strand P. Floating nuclear power plants: Potential implications for radioactive pollution of the northern marine environment. Marine Pollution Bulletin. 2009;58(2):174–178. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2008.11.025

6. Naseri M., Baraldi P., Compare M., Zio E. Availability assessment of oil and gas processing plants operating under dynamic Arctic weather conditions. Reliability Engineering & System Safety. 2016;152:66–82. https://doi.org/10.1016/j.ress.2016.03.004

7. Юнгмейстер Д. А., Смоленский М. П., Исаев А. И., Ефимов Ф. А. Конструкции и параметры механизмов шагания для комплекса добычи рассредоточенных по морскому дну полезных ископаемых. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):159–174. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_159 Yungmeister D.A., Smolenskii M.P., Isaev A.I., Efimov F.A. Designs and parameters of stepping mechanisms for the complex of extraction of minerals scattered on the seabed. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):159–174. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_159

8. Юнгмейстер Д.А., Смоленский М.П., Сержан С.Л., Уразбахтин Р.Ю. Параметры шагающего устройства для добычи полезных ископаемых, рассредоточенных по морскому дну. Устойчивое развитие горных территорий. 2024;16(2):487– 502. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-2-487-502 Yungmeister D.A., Smolenskii M.P., Serzhan S.L., Urazbakhtin R.Y. Parameters of a stepping device for mining of scattered minerals on the sea bed. Sustainable Development of Mountain Territories. 2024;16(2):487–502. (In Russ.). https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-2-487-502

9. Мякотных А.А., Иванова П.В., Иванов С.Л. К вопросу классификации комплексов добычи торфяного сырья. Горная промышленность. 2023;(6):137–142. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-6-137-142 Myakotnykh A.A., Ivanova P.V., Ivanov S.L. On classification of peat extraction complexes. Russian Mining Industry. 2023;(6):137–142. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-6-137-142

10. Габов В.В., Суан Н.В., Задков Д.А., Тхо Ч.Д. Увеличение содержания крупных фракций в добываемой массе угля комбайном с использованием парных срезов. Записки Горного института. 2022;257:764–770. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.66 Gabov V.V., Xuan N.V., Zadkov D.A., Tho T.D. Increasing the content of coarse fractions in the mined coal mass by a combine using paired cuts // Journal of Mining Institute. 2022;257:764–770. (In Russ.) https://doi.org/10.31897/PMI.2022.66

11. Lepov V.V., Panteleev K.D., Rahmilevich E.G., Yrcev E.S. A system approach to research development and creation of the complex engineering systems for Arctic and Subarctic. Procedia Structural Integrity. 2020;30:82–86. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2020.12.014

12. Wakiru J., Pintelon L., Muchiri P.N., Chemweno P. Maintenance optimization: Application of remanufacturing and repair strategies. Procedia CIRP. 2018;69:899–904. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.11.008

13. Шешукова Е.И., Шибанов Д.А., Иванов С.Л., Шишкин П.В. Оценка нагрузок приводов рабочего оборудования карьерного экскаватора (часть 2). Горная промышленность. 2024;(4):108–114. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4-108-114 Sheshukova E.I., Shibanov D.A., Ivanov S.L., Shishkin P.V. Assessment of loads at the working attachment of a mine shovel (Part 2). Russian Mining Industry. 2024;(4):108–114. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4-108-114

14. Габов В. В., Гаращенко Ж. М. Обоснование структуры механизированного комплекса для отработки целиков угольных шахт. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):38–50. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_38 Gabov V.V., Garashchenko Zh.M. Defining the structure of a mechanised complex for extracting coal pillars. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):38–50. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_38

15. Михайлов А.В., Федоров А.С. Анализ параметров мундштука шнекового пресса для 3D-экструзии торфяных кусков трубчатого типа. Записки Горного института. 2021;249:351–365. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.3.4 Mikhailov A.V., Fedorov A.S. Analysis of the screw press mouthpiece parameters for 3D extrusion of peat pieces of tubular type. Journal of Mining Institute. 2021;249:351–365. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.3.4

16. Теплякова А.В., Азимов А.М., Алиева Л., Жуков И.А. Обзор и анализ технических решений для повышения долговечности и улучшения технологичности элементов ударных узлов бурильных машин. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(9):120–132. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_9_0_120 Teplyakova A.V., Azimov A.M., Alieva L., Zhukov I.A. Improvement of manufacturability and endurance of percussion drill assemblies: review and analysis of engineering solutions. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2022;(9):120–132. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_9_0_120

17. Edidin A.A., Jewett C.W., Kalinowski A., Kwarteng K., Kurtz S.M. Degradation of mechanical behavior in UHMWPE after natural and accelerated aging. Biomaterials. 2000;21(14):1451–1460. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(00)00021-1

18. Максаров В.В., Минин А.О., Захарова В.П. Технологическое обеспечение качества расточных поверхностей изделий из алюминиевого сплава АМц на основе высокочастотного волнового воздействия. Цветные металлы. 2023;(4):90– 95. https://doi.org/10.17580/tsm.2023.04.12 Maksarov V.V., Minin A.O., Zakharova V.P. Ensuring surface quality in AlMn alloy items during high-frequency wave impact boring. Tsvetnye Metally. 2023;(4):90–95. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/tsm.2023.04.12

19. Максаров В.В., Каренина Р.А., Синюков М.С. Совершенствование технологии финишной абразивной обработки в магнитном поле резьбовой поверхности замкового соединения из конструкционной легированной стали для буровых штанг. Черные металлы. 2024;(9):65–70. https://doi.org/10.17580/chm.2024.09.10 Maksarov V.V., Karenina R.A., Sinyukov M.S. Improving the technology of finishing abrasive treatment in a magnetic field of the lock joint threaded surface of the structural alloy steel lock joint for drill rods. Chernye Metally. 2024;(9):65–70. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/chm.2024.09.10

20. Адмакин М.А., Халимоненко А.Д., Захарова В.П., Нгуен В.Д. Обрабатываемость резанием маломагнитных высокомарганцовистых сталей. Черные металлы. 2023;(2):82–87. https://doi.org/10.17580/chm.2023.02.12 Admakin M.A., Khalimonenko A.D., Zakharova V.P., Van Dao N. Machinability of cutting of low-magnetic high-manganese steels. Chernye Metally. 2023;(2):82–87. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/chm.2023.02.12

21. Semykina A., Zagorodnii N., Novikov I., Novikov, A. Main directions of improving the maintenance and repair of vehicle units in the Far North. Transportation Research Procedia. 2021;57:611–616. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.09.090

22. Mikhailov A.V., Shibanov D.A., Bessonov A.E., Bouguebrine C. Comprehensive assessment production efficiency of electric rope shovel through operator qualification criteria. International Journal of Engineering. 2024;37(7):1231–1238. https://doi.org/10.5829/IJE.2024.37.07A.03

23. Zhao R., Xie X., Yu W. Repair equipment allocation problem for a support-and-repair ship on a deep sea: A hybrid multi-criteria decision making and optimization approach. Expert Systems with Applications. 2020;160: 113658. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2020.113658

24. Bardyshev O., Repin S., Zazykin A., Evtyukov S., Rajczyk J., Ruchkina I. et al. Study on the aspects of organizing the repair of construction machinery in the Arctic. Transportation Research Procedia. 2021;57:49–55. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.09.024

25. Вальнев В.В., Котелева Н.И. К вопросу об автоматизации технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования. Современные наукоемкие технологии. 2024;(5-2):276–283. https://doi.org/10.17513/snt.40040 Valnev V.V., Koteleva N.I. To the question of automation of maintenance and repair of industrial equipment. Modern High Technologies. 2024;(5-2):276–283. (In Russ.) https://doi.org/10.17513/snt.40040

26. Салимов А.Э., Шибанов Д.А., Иванов С.Л. Риски отказов карьерного экскаватора, связанные с его техническим обслуживанием и ремонтом. Горная промышленность. 2024;(2):97–102. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-2-97-102 Salimov A.E., Shibanov D.A., Ivanov S.L. Failure risks of mine excavator associated with its maintenance and repair. Russian Mining Industry. 2024;(2):97–102. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-2-97-102

27. Neves M.D.M., Andrade A.H.P., Silva D.N. Analysis of the criticality of flaws found in trunnion of grinding ball mills used in mining plants. Engineering Failure Analysis. 2016;61:28–36. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2015.07.037

28. Zhukov I.A., Martyushev N.V., Zyukin D.A., Azimov A.M., Karlina A.I. Modification of hydraulic hammers used in repair of metallurgical units. Metallurgist. 2023;66(11-12):1644–1652. https://doi.org/10.1007/s11015-023-01480-w

29. de Pater I., Mitici M. Predictive maintenance for multi-component systems of repairables with Remaining-Useful-Life prognostics and a limited stock of spare components. Reliability Engineering & System Safety. 2021;214:107761. https://doi.org/10.1016/j.ress.2021.107761

30. Chernyaev I., Oleshchenko E., Danilov I. Methods for continuous monitoring of compliance of vehicles’ technical condition with safety requirements during operation. Transportation Research Procedia. 2020;50:77–86. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2020.10.010

31. Максаров В.В., Ольт Ю., Кексин А.И., Щеглова Р.А. Применение композиционных порошков в процессе магнитноабразивной обработки метчиков для повышения качества резьбы в изделиях из коррозионно-стойких сталей. Черные металлы. 2022;(2):49–55. https://doi.org/10.17580/chm.2022.02.09 Maksarov V.V., Olt J., Keksin A.I., Shcheglova R.A. The use of composite powders in the process of magnetic-abrasive finishing of taps to improve the quality of threads in articles made of corrosion-resistant steels. Chernye Metally. 2022;(2):49–55. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/chm.2022.02.09

32. Petkova A.P., Gorbatyuk S.M., Sharafutdinova G.R., Nagovitsyn V.A. Selection of materials and technologies for the electrochemical synthesis of sodium ferrate. Metallurgist. 2024;68(3):449–459. https://doi.org/10.1007/s11015-024-01747-w

33. Михайлов А.В., Соловьев И.В. Анализ грейферной выемки волокнистого торфяного сырья. Устойчивое развитие горных территорий. 2023;15(4):1098–1107. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2023-15-4-1098-1107 Soloviev I.V., Mikhailov A.V. Grab excavation analysis of fibrous peat raw material. Sustainable Development of Mountain Territories. 2023;15(4):1098–1107. (In Russ.) https://doi.org/10.21177/1998-4502-2023-15-4-1098-1107

34. Verl A., Heisel U., Walther M., Maier D. Sensorless automated condition monitoring for the control of the predictive maintenance of machine tools. CIRP Annals. 2009;58(1):375–378. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2009.03.039 35. Zhou X., Xi L., Lee J. Reliability-centered predictive maintenance scheduling for a continuously monitored system subject to degradation. Reliability Engineering & System Safety. 2007;94(4):530–534. https://doi.org/10.1016/j.ress.2006.01.006