Открытые горные выработки и их назначение

Введение

Надежность изделий является основным показателем их качества. Проблема обеспечения надежности продукции возникла в 50-х гг. прошлого столетия применительно к радиоэлектронным устройствам, состоящим из большого числа элементов. Современные технологические машины открытых и подземных горных работ также состоят из большого количества узлов и деталей, снабжаются автоматическими и электронными системами управления и контроля.
Требования к надежности промышленных изделий, в том числе к надежности горных машин, постоянно возрастают. Было выпущено значительное количество публикаций но данному вопросу, большинство из них посвящено стадии эксплуатации техники и часть - вопросам расчета надежности изделий на стадии их разработки. Однако надежность является комплексным понятием, создастся и поддерживается на всех стадиях формирования изделия: при проектировании, изготовлении и эксплуатации.
При организации работ по отработке надежности следует исходить из того, что надежность закладывается на стадии научно- исследовательских и опытно-конструкторских работ, обеспечивается при серийном производстве, поддерживается и восстанавливается при техническом обслуживании и ремонте, реализуется при использовании по назначению.
Создание надежных машин требует ускоренных ресурсных испытаний, при которых выявляются отказы наименее надежных деталей и узлов. Но для горных технологических машин эти испытания могут быть осуществлены лишь частично, да и то в основном для узлов, требующих дорогостоящего оборудования и приборной базы стоимостью до десяти миллионов рублей. Для многих предприятий- изготовителей техники это трудноосуществимо, что обрекает их на чрезмерно длительные периоды доводки машин после анализа данных об их реальной эксплуатации. В результате машина доводится тогда, когда се уже нужно снимать с производства, как морально устаревшую.

Основные положения надежности горных машин и оборудования
Уровень надежности изделия нельзя связывать с изделиями, вырабатывающими весь свой заданный ресурс. Уровень надежности ха характеризуется затратами на освоение изделия, его отработку, изготовление и эксплуатацию. Поэтому надежность должна иметь интервальную оценку и назначаться такой, какая необходима в каждом конкретном случае.
Так, например, ресурс ходовой части танка или двигателей самолетов имеет строго ограниченный заданный ресурс, отличный от транспортных машин. Вместе с тем большой ряд сложных машин, систем, комплексов не допускает даже единичных отказов, так как резко снижается экономический эффект от применения новой техники. Отказ одного из элементов ЭВМ способен привести к остановке всего вычислительного комплекса или производственного процесса.
Первые исследования по надежности относятся к концу Второй мировой войны. Основанием послужили факты отказов электронных систем самолетов и устройств военно-морского флота США (до 70 % электронных устройств в начальный период их эксплуатации после 20 ч работы).
Отечественный и зарубежный опыт повышения надежности машин показывает, что наибольший эффект достигается, когда соблюдаются следующие требования:
• надежность изделия закладывается при его проектировании;
• заданные показатели надежности закладываются в техническом задании на изделие, они должны быть не ниже стандартных, на уровне лучших зарубежных аналогов,
• новые модификации изделий должны подвергаться отработке на надежность;
• отработка на надежность должна включать комплекс конструктивных и технологических мероприятий, выполнение расчетов и испытаний, установлений правил пользования, состав и комплектность запасных частей по годам и на весь срок службы изделий;
• допуск к серийному производству должен производиться после подтверждения нормируемых техническим заданием показателей надежности;
• испытания на надежность должны быть комплексными, включать стендовые испытания, поузловые, эксплуатационные;
• проведение расчетов по надежности должно выполняться в процессе проектирования, до испытаний, по современным методикам, заложенным стандартами по надежности.
Система стандартов «надежность в технике»
Система стандартов «Надежность в технике» (ССНТ) предназначена для нормативного обеспечения методов, мероприятий и средств, направленных для достижения требуемого уровня надежности изделий.
ССНТ должна обеспечивать эффективность организационных, конструкторских, технологических и эксплуатационных мероприятий для достижения оптимального уровня надежности машин, объективных и сопоставимых результатов контроля и испытаний машин на надежность.
В систему стандартов входят стандарты, разделяющиеся на 5 групп и имеющих свой код:
«О» - общие вопросы надежности;
«1» - нормирование надежности по номенклатуре, показателям, критериям отказов;
«2» - методы расчетов надежности, в том числе и норм запасных частей;
«3» - методы обеспечения надежности при конструировании, изготовлении и эксплуатации;
«4» - испытания и контроль надежности;

Основные термины и определения
Термины устанавливаются стандартами ГОСТ 21623-86; ГОСТ 16504-81; ГОСТ 27.002-89 и ГОСТ 18322-87

. Они обязательны к применению для всех видов техдокументации и литературы. Для каждого понятия стандартизован один термин и применение терминов - синонимов не допускается.
Технический объект (изделие) - предмет, подлежащий расчету, анализу, испытанию и исследованию в процессе его проектирования, изготовления, применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования в целях обеспечения эффективности его функционального назначения.
Механическая система (система) - сложный объект, представляющий собой совокупность взаимосвязанных функционально и расположенных в определенном порядке объектов. Это могут быть машины, агрегаты, сборочные единицы, которые в зависимости от цели исследования могут входить в более сложную механическую систему в качестве подсистемы или элемента.
Элемент (механической системы) - объект, представляющий собой часть системы в конкретном исследовании. Элементами могут быть детали, сборочные единицы, агрегаты и даже машины, если они в исследовании (расчете) представлены только признаками и характеристиками, без раскрытия их внутреннего содержания.
Понятие система и элемент системы должны рассматриваться как целое и часть в конкретном исследовании, и поэтому эти понятия относительны. Что было системой в отношении части, то будет элементом при рассмотрении целого.
Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Это свойство определяет эффективность функционирования изделия во времени через свои показатели. Надежность, являясь комплексным свойством, оценивается через показатели частных свойств - долговечности, безотказности, ремонтопригодности и сохраняемости, каждого в отдельности или в различных их сочетаниях.
Безотказность - свойство объекта сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или наработки. Проявляется как в режиме работы, так и в режиме ожидания.
Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность до предельного состояния с возможными перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Долговечность разделяют на физическую и моральную.
Физическая долговечность - это продолжительность работы машины в средних условиях эксплуатации до капитального ремонта или списания. Списание производится тогда, когда эксплуатация становится опасной, технически невозможной, а восстановление экономически нецелесообразным.
Моральная долговечность - это продолжительность работы машины, после которой ее конструкция становится технически и экономически не эффективной по сравнению с новыми типами машин.
Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонтов.
Сохраняемость - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение и после режимов ожидания, хранения и транспортирования. Изделие в период его применения (эксплуатации) может находиться в исправном, неисправном, работоспособном, неработоспособном состояниях. Особое состояние изделия - его предельное состояние. Переход из одного состояния в другое характеризуется событиями - повреждением или отказом.
Исправное состояние (исправность) - состояние объекта, при котором он удовлетворяет всем требованиям нормативно - технической документации (НТД).
Неисправное состояние (неисправность) - состояние объекта, при котором он не удовлетворяет хотя бы одному из требований НТД.
Работоспособное состояние (работоспособность) - состояние объекта, при котором изделие способно выполнять заданные функции, соответствующие требованиям НТД.
Неработоспособное состояние (неработоспособность) - состояние объекта, при котором не выполняется хотя бы один параметр заданных функций изделия, указанных в требованиях НТД.
Предельное состояние - состояние объекта, при достижении которого его дальнейшее применение (эксплуатация) но назначению недопустимо, невозможно, или нецелесообразно.
Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении его работоспособного состояния.
Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.
Причина отказа - явления, процессы, события и состояния, вызвавшие возникновение отказа.
Ремонтируемый объект - объект, для которого возможность проведения ремонтов и технического обслуживания предусмотрены НТД.
Перемонтируемые объекты - объекты, для которых ремонты и техобслуживание не предусмотрены НТД.
Абсолютное большинство машин и их сборочных единиц относятся к ремонтируемым