Глава 1. Надежность горных машин

РЕМОНТ ГОРНЫХ

МАШИН

 

 

ДОПУЩЕНО МИНИСТЕРСТВОМ ТЯЖЕЛОГО

И ТРАНСПОРТНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНИКА

ДЛЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕХНИКУМОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОСКВА «НЕДРА» 1978

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................................................4

Контрольные вопросы............................................................................................................................................5

ГЛАВА 1. НАДЕЖНОСТЬ ГОРНЫХ МАШИН.................................................................................................6

§ 1. Характеристика и условия работы горного оборудования.........................................................................6

Характеристика горных машин............................................................................................................................6

Условия работы горных машин...........................................................................................................................6

Требования, предъявляемые к горным машинам...............................................................................................6

§ 2. Факторы, определяющие надежность горных машин.................................................................................7

§ 3. Трение и износ.................................................................................................................................................8

Виды трения...........................................................................................................................................................9

Общее понятие об изнашиваемости горных машин..........................................................................................10

Классификация износов.......................................................................................................................................10

Методы уменьшения износа.................................................................................................................................12

§ 4. Определение неисправностей оборудования...............................................................................................15

Методы обнаружения неисправностей машин...................................................................................................15

Обнаружение неисправностей деталей машин...................................................................................................16

§ 5. Допустимый износ деталей............................................................................................................................17

Общие сведения о допусках и посадках..............................................................................................................17

Влияние качества поверхности деталей на посадку...........................................................................................17

Допустимый износ деталей....................................................................................................................................18

Измерение износов..................................................................................................................................................20

Инструменты и приборы для измерения степени износа....................................................................................20

§ 6. Прочность элементов горных машин.............................................................................................................21

Влияние характеристик привода на формирование нагрузок............................................................................21

Основные пути улучшения динамических характеристик горных машин.......................................................23

§ 7. Смазка и уход за горным оборудованием.......................................................................................................23

Общие сведения о смазочных материалах.............................................................................................................23

Физико-химические свойства смазочных масел.....................................................................................................29

Сорта смазок, применяемых при эксплуатации горных машин............................................................................31

Выбор смазочных материалов...................................................................................................................................33

Смазывание горных машин.......................................................................................................................................34

Карты смазки...............................................................................................................................................................35

Нормы расхода смазочных материалов...................................................................................................................37

Уплотняющие устройства горных машин................................................................................................................37

Газовая смазка.............................................................................................................................................................38

§ 8. Организация смазочного хозяйства..................................................................................................................38

Оборудование кладовой.............................................................................................................................................38

Выдача и доставка смазочных материалов..............................................................................................................39

Сбор и регенерация отработанных масел................................................................................................................39

Контрольные вопросы................................................................................................................................................40

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНОЙ СЛУЖБЫ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ...........................41

§ 9. Ремонтные службы горного предприятия.........................................................................................................41

Назначение и структура ремонтных служб..............................................................................................................41

Категории ремонтных рабочих.................................................................................................................................42

Учет оборудования......................................................................................................................................................43

§ 10. Система планово-предупредительных ремонтов горного оборудования.....................................................44

Обоснование системы планово-предупредительных ремонтов оборудования.....................................................44

Положение о планово-предупредительных ремонтах.............................................................................................45

Составные элементы системы планово-предупредительных ремонтов.................................................................45

Аварийные ремонты....................................................................................................................................................47

§ 11. Организация и планирование ремонтов...........................................................................................................48

Основные ремонтные нормативы.............................................................................................................................48

Планирование ремонтов.............................................................................................................................................50

Передача оборудования в ремонт и приемка его после ремонта...........................................................................54

Порядок списания оборудования...............................................................................................................................55

§ 12. Ремонтные базы горных предприятий.............................................................................................................55

§ 13. Ремонтные предприятия.....................................................................................................................................56

Центральные электромеханические мастерские.......................................................................................................56

Ремонтные заводы........................................................................................................................................................57

Специализация и кооперирование ремонтных предприятий...................................................................................57

Контрольные вопросы..................................................................................................................................................58

ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ГОРНЫХ МАШИН....................................................................................59

§ 14. Понятие о технологическом процессе ремонта. Подготовка ремонтов........................................................59

Организационная подготовка капитального ремонта машины...............................................................................59

Конструкторская подготовка.....................................................................................................................................59

Технологическая подготовка......................................................................................................................................59

Разборка машин............................................................................................................................................................60

Мойка деталей..............................................................................................................................................................61

Сортировка деталей по годности...............................................................................................................................62

§ 15. Восстановление деталей механической обработкой........................................................................................63

Ремонтные размеры......................................................................................................................................................63

Восстановление деталей механической обработкой.................................................................................................63

§ 16. Восстановление деталей сваркой и наплавкой................................................................................................64

Оборудование для электродуговой сварки...............................................................................................................64

Оборудование для газовой сварки и резки................................................................................................................67

Подготовка деталей к сварке......................................................................................................................................68

Ремонт стальных деталей сваркой............................................................................................................................68

Ремонт сваркой деталей из чугуна.............................................................................................................................69

Сварка деталей из алюминия.....................................................................................................................................70

Наплавкой твердыми сплавами..................................................................................................................................70

Восстановление деталей вибродуговой наплавкой..................................................................................................71

Другие виды сварки и наплавки деталей..................................................................................................................72

§ 17. Другие способы восстановления деталей........................................................................................................73

Восстановление деталей металлизацией...................................................................................................................73

Плазменное напыление материалов...........................................................................................................................74

Восстановление деталей электролитическим покрытием.......................................................................................74

Химическое покрытие деталей никелем и хромом...................................................................................................77

Ремонт деталей полимерными материалами............................................................................................................77

Восстановление деталей электрическими способами обработки металлов...........................................................78

§ 18. Ремонт деталей и узлов горных машин.............................................................................................................79

Ремонт осей и валов.....................................................................................................................................................79

Ремонт деталей зубчатых и цепных передач.............................................................................................................80

Ремонт резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений........................................................................................80

Восстановление подшипниковых узлов......................................................................................................................81

Ремонт цилиндров и поршней......................................................................................................................................82

Устранение неисправностей муфт..............................................................................................................................82

Ремонт пружин и рессор...............................................................................................................................................83

Ремонт деталей гидравлических устройств...............................................................................................................83

Ремонт металлоконструкций........................................................................................................................................84

§ 19. Балансировка деталей и узлов после ремонта...................................................................................................84

§ 20. Сборка машин.......................................................................................................................................................86

§ 21. Особенности сборки узлов..................................................................................................................................88

§ 22. Контроль и испытание машин после ремонта...................................................................................................94

Контрольные вопросы...................................................................................................................................................95

ГЛАВА 4. РЕМОНТ ГОРНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ..............................................................................96

§ 23. Общие вопросы ремонта электрических машин и аппаратов..........................................................................96

§ 24. Ремонт пусковой и регулирующей аппаратуры................................................................................................96

§ 25. Ремонт электродвигателей постоянного тока....................................................................................................98

§ 26. Ремонт двигателей переменного тока.................................................................................................................99

§ 27. Основные требования, предъявляемые к электрооборудованию взрывобезопасного исполнения...........100

Контрольные вопросы..................................................................................................................................................101

ГЛАВА 5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В РЕМОНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ...................................................103

§ 28. Общие вопросы техники безопасности и промышленной санитарии............................................................103

§ 29. Основные правила безопасности при ремонтных работах..............................................................................104

Слесарные работы........................................................................................................................................................104

Электрослесарные работы............................................................................................................................................106

Сварочные работы.........................................................................................................................................................106

§ 30. Создание благоприятных условий труда в гальванических отделениях........................................................107

Контрольные вопросы...................................................................................................................................................87

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................................................................................88

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Неуклонное развитие народного хозяйства нашей страны неразрывно связано с развитием сырьевой базы современной индустрии — горнодобывающей промышленности. Поэтому пятилетними планами постоянно предусматривается наращивание производственных мощностей, повышение технической вооруженности этой отрасли, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов. Для добычи руд и угля открытым и подземным способами в стране создан ряд высокопроизводительных машин и комплексов, которые по своим техническим данным находятся на уровне лучших зарубежных образцов, а конструкции многих отечественных машин не имеют аналогов в зарубежной практике.

Дальнейшее развитие горнодобывающей промышленности будет происходить не только за счет ввода в эксплуатацию новых предприятий, разработки новых горных машин и комплексов, но и путем интенсификации работы существующего оборудования, его модернизации и продления сроков службы. Это обусловлено тем, что долговечность некоторых узлов и Деталей горных машин зачастую ниже технически возможных и экономически целесообразных сроков.

Наш век является веком научно-технической революции, веком комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. По мере создания горных комплексов, автоматических и поточных линий значение надежности оборудования значительно возрастает. Это связано с тем, что при комплексной работе горных машин или поточной технологии горного производства поломка одной какой-либо детали приводит к простою не одной машины, а всего комплекса, всей технологической линии, что наносит большой материальный ущерб народному хозяйству страны.

В связи с этим интересы современного горного производства требуют, чтобы оборудование работало бесперебойно в течение достаточно длительного, заранее заданного межремонтного периода. Для достижения поставленной цели необходимо полностью исключить причины, вызывающие поломки деталей, и поднять до целесообразного уровня их износостойкость.

Опыт и вся история развития техники свидетельствуют о том; что создание горного оборудования высокой надежности и хороших условий для его безаварийной работы является весьма длительным процессом. Этот процесс связан с необходимостью создания высокопрочных материалов, идущих на изготовление оборудования, требует коренного улучшения конструкций горных: машин и технологии их производства, совершенствования технологии горных работ, роста квалификации рабочих кадров машиностроителей и эксплуатационников и дальнейшего воспитания их коммунистического отношения к труду. Поэтому, наряду с решением этих задач, на данном этапе развития горного производства одним из путей быстрейшего повышения эффективности работы оборудования, повышения его надежности является организация своевременных и качественных профилактических ремонтов. Для этого на горнодобывающих предприятиях имеются ремонтные мастерские, участки и цехи, развивается сеть ремонтных заводов и гарантийных служб заводов-изготовителей горного оборудования. 

Повышение надежности машин неразрывно связано с необходимостью понижения интенсивности их износа, что является одной из важнейших научно-технических проблем. В исследовании вопросов велика роль русских и советских ученых. Еще в 1752 г. гениальный русский ученый М.В. Ломоносов исследовал процесс износа металлов истиранием. В 1920 г. Д.Л. Бабошин ставил опыты по истиранию стали и вопросы износа деталей. В этой же связи необходимо отметить имена таких деятелей отечественной науки, как проф. Н.II. Петров — основоположник гидродинамической теории трения и смазки, которая в дальнейшем была развита проф. Н.Е. Жуковским, акад. С.А. Чаплыгиным, проф. Н.И. Мерцаловым и др.; акад. Н.Н. Давиденков, который в 1929 г. впервые ввел в свой курс лекций раздел об износе металлов, где рассмотрел методы и результаты испытания металлов на износ; проф. А.К. Зайцев, выполнивший большой объем теоретических и экспериментальных работ по изучению износа металлов, свойств антифрикционных материалов и смазок; проф. И.В. Крагельский, разработавший классификацию видов износа металлов трением и многих других. Исследования вопросов трения и износа в настоящее время получили широкое разнице во многих научно-исследовательских институтах страны. 

Советские ученые и инженеры внесли достойный вклад в работку вопросов технологии ремонтов. Выдающуюся роль в этом деле сыграли прежде всего Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славяиов — авторы великого русского изобретения — электродуговой сварки; акад. Е.О. Патон, вместе со своей школой разработавший и внедривший автоматическую электродуговую сварку под слоем флюса; акад. Б.С. Якоби, впервые установивший техническую возможность и практическую значимость электролитического осаждения металлов; проф. И.Н. Назаров — изобретатель карбинольного клея и многие другие.

Вопросы организации и совершенствования методов ремонта горного оборудования в нашей стране исторически неразрывно связаны с этапами становления и развития горнодобывающих отраслей промышленности — угольной и горнорудной. Так, в период с 1930 по 1940 г. партией и правительством была поставлена задача резкого повышения добычи угля и руд. Горная промышленность получила огромный парк машин. Необходимо было рационально их использовать и содержать в работоспособном состоянии. Большим достижением в этот период явился переход предприятий к плановому ремонту горной техники. Основными этапами этого перехода были следующие.

В 1932 г. угольная промышленность получила проект основных положений и порядок организации планово-предупредительных ремонтов оборудования, составленный на основе опыта машиностроительных заводов и с учетом специфики горного производства. Первый опыт применения новой системы ремонтов одобрен Всесоюзной конференцией главных механиков заводов горного машиностроения и шахт, состоявшейся в декабре 1934 г. в Москве. Принятые конференцией решения направлены на совершенствование системы ремонтов и ухода за оборудованием.

В 1935 г. вышли в свет первые работы инж. Б.Я. Песина и доц. И.Д. Калинковицкого, посвященные организации планово-предупредительных ремонтов оборудования и обобщившие накопленный опыт.

В 1935—1941 гг. система планово-предупредительных ремонтов была широко внедрена на шахтах Донбасса, Кривого Рога, Подмосковного и других бассейнов Советского Союза.

В годы послевоенных пятилеток учеными и инженерами горнодобывающих отраслей промышленности была проделана большая работа по обобщению накопленного опыта планово-предупредительных ремонтов, совершенствованию и научному обоснованию основных положений технологии и организации.

Заключительным этапом в этой области явилась разработка Положения о планово-предупредительных ремонтах (ППР) оборудования и транспортных средств угольной и горнорудной отраслей промышленности (1962 г.), которым закреплен и более широко развит опыт применения наиболее совершенной системы ремонтов. Действующие сейчас новые положения являются руководящими материалами для высшего и среднего звеньев инженерно-технических работников, занимающихся организацией ремонтов горного оборудования.

В последние годы в нашей стране большое внимание уделяется подготовке высококвалифицированных кадров горных механиков и энергетиков, на которых возложена ответственность за содержание оборудования в рабочем состоянии. В этом отношении большую роль сыграли труды многих советских ученых и инженеров, и в первую очередь проф. Днепропетровского горного института П.M. Шилова, систематизировавшего накопленный опыт ремонта горных машин, научно обосновавшего организацию и методы ремонта оборудования шахт и карьеров. 

Основным путем дальнейшего совершенствования организации ремонтов горного оборудования является специализация ремонтных предприятий, что позволяет внедрять передовую технологию ремонта, современное ремонтное оборудование, новейшие методы дефектации деталей, повышает качество ремонтов и в конечном счете снижает материальные затраты на выполнение ремонтов и значительно повышает срок службы оборудования.

С этой целью организуются специализированные научно-исследовательские институты, в обязанности которых входит разработка научно обоснованных рекомендаций по организации ремонтов, повышению надежности и сроков службы горных машин, создание специального ремонтного, оборудования, разработка новых методов ремонтов, контроля состояния и диагностики машин, дефектации и восстановления деталей, т. е. проведение единой, научно обоснованной технической политики в ремонтном деле.

Значительная часть выпускаемого в стране горного оборудования идет не на расширение действующего парка, а на замену вышедших из строя машин. Поэтому увеличение их долговечности служит значительным вкладом в повышение технической вооруженности горнодобывающей промышленности, залогом повышения объемов добычи полезных ископаемых и является делом большой государственной важности.

Программой настоящего курса «Ремонт горных машин» предусмотрено изучение учащимися техникумов условий работы оборудования шахт и карьеров, требований к его прочности и долговечности, общих причин выхода из строя оборудования, методов дефектации деталей, планирования, организации и технологии ремонта, методов повышения надежности горных машин, а также общих вопросов техники безопасности при ремонтных работах.

Изучение курса преследует цель дать учащимся необходимый минимум знаний и практических навыков по вопросам организации ремонтных служб предприятий и научно обоснованным методам восстановления изношенного оборудования, повышения его прочности и долговечности.

Введение, главы 1, 2-й 5 написаны Н. М. Трегубовым, главы 3 и 4 — Л. Ф. Акастеловым.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризовать значение своевременного и качественного ремонта горных машин на современном этапе,

2. Кто является основоположниками организации ремонтного производства в нашей стране? Рассказать об их работах.

3. Рассказать об основных этапах совершенствования ремонтов горного оборудования.

4. Пути дальнейшего совершенствования организации ремонтов горных машин.

 

ГЛАВА 1. НАДЕЖНОСТЬ ГОРНЫХ МАШИН