Эксплуатационные свойства горнотранспортных машин и их оценка

Каждая горнотранспортная машина обладает рядом эксплуатационных свойств, характеризующихся горно-геологическими, технологическими, техническими, эргономическими и технико-экономическими свойствами, по которым оценивается как эффективность использования машин, так и соответствие кон­струкции машин требованиям конкретных условий эксплуатации

Для оценки отдельных и комплексных эксплуатационных свойств ГТМиО используют измерители и показатели. Измерители характеризуют качественную сторону свойств (едини­цу измерения), а показатели количественное значение измерителя (величину).

Для измерения эксплуатационных свойств и, следова­тельно, эффективности использования исполь­зуют в первую очередь производительность ГМиО в заданных единицах и себестои­мость продукции в стоимостном выражении.

Производительность машины - количество продукции, выпус­каемое в единицу времени. Она зависит от времени и интенсивности использования машины.

Использование машины по времени определяется технологическими и организационными ситуациями, техническим состоянием, а использование машины по интенсивности - режимом ее работы.

Для горных машин определяют три вида производительности: теоретическую, техническую и эксплуатационную.

Теоретическая производительность (Q_теор) - максимально возмож­ная производительность машины при ее данных конструктивных параметрах, непрерывной работе без учета конкретных условий эксплуатации и простоев. Для каждой машины она может иметь только одно зна­чение, которое приводится в технических характеристиках.

Техническая производительность (Q_техн) - максимально, возмож­ная производительность машины при ее непрерывной работе в кон­кретных условиях без учета простоев. Для каждой машины она имеет несколько значений. Техническую производительность ис­пользуют при подборе машин, определении эффективности их ис­пользования, при разработке и выборе схем организации работ.

Эксплуатационная производительность (Q_экс), в отличие от техни­ческой, учитывает не только конкретные условия эксплуатации машины, но и простой ее по конструктивно-техническим, технологическим, организационным, климатическим и другим причинам. Для этого в выражение для определения эксплуатационной производительности вводится коэффици­ент использования (К_и) машины по календарному времени, учитывающий неизбеж­ные перерывы в работе (регламентированные перерывы, плановые передвижки, подача транспор­та, остановки на ремонт, организационные простои и др.).

Себестоимость (руб) единицы продукции горной машины об­ратно пропорциональна эксплуатационной производительности и может быть определена по формуле

С_с = С_маш.см /Q_экс , (3.1)

где С_маш.см - себестоимость машино-смены, руб; Q_экс – эксплуатационная производительность.

С повышением эксплуатационной производительности снижает­ся себестоимость единицы продукции, что свидетельствует о взаи­мосвязи этих величин и их зависимости в основном от одних и тех же эксплуатационных свойств.

В процессе эксплуатации ГТМиО непрерывно из­меняются их эксплуатационные свойства и ухудшается техническое состояние, что вы­зывает снижение производительности и экономичности работы машин.

3.2. Влияние горно-геологических, технологических и

технических свойств на производительность ГТМиО

На производительность горнотранспортных машин существенное влия­ние оказывают как горно-геологические свойства месторождения, так и технологические параметры систем открытой и подземной разработки, транспортные схемы шахты, карьера, схема цепи аппаратов обогатительной фабрики и т.д. В свою очередь физико-механические характеристики разрабатываемых горных пород предопределяют воздействие дина­мических нагрузок на сборочные единицы и детали ГТМиО, а так­же интенсивность их износа. При низких температурах появляется явление хладоломкости металла деталей машин, увеличиваются динамические нагрузки на рабочие органы из-за смерзания раз­рыхленных горных пород и промерзания массива, что также влияет на производительность ГТМиО.

К группе технических свойств относятся такие свойства, которые показывают приспособленность ГТМиО к требованиям горного производства. Технические свойства определяются параметрами, характеризующими:

- эффективность рабочего органа машины (вмести­мость ковша - для экскаватора, скрепера, по­грузчика; проходимость, т.е.приспособленность машины к перемещению по насыпным, рыхлым, влажным грунтам пересеченной местности; длину и высоту отвала - для бульдозера; вместимость камеры дробления - для дробилки; грузоподъемность или емкость кузова - для транспортных машин; диаметр всасывающего патрубка - для насоса и пульпонасоса и т.д.;

- тягово-скоростные свойства машин оценивается: габаритами, массой, силой тяги, удельным давлением на грунт, величиной клиренса, количеством, диаметром и расположением колес, давлением в шинах и т.д.; маневренностью, т.е. возможностью выполнения машиной маневров на небольшой площади; плавностью хо­да; мобильностью - способностью машины набирать в очень короткое время скорость, преодолевать уклоны, а также приспособленность машины к демонтажу на укрупненные блоки для перевозки и др. Измерителями тягово-скоростных свойств являются динамиче­ские или тяговые характеристики машин, их рабочие и транспорт­ные скорости;

- топливную экономичность, т.е. приспособленность машины к выполнению определенной работы с минимальным расходом топлива.

3.3. Эргономические свойства ГТМиО

Эргономические свойства горнотранспортных машин (табл. 3.1) проявляются при управлении машинами и тесно связаны с нервным напряжением и значительными нагрузками на органы слуха, зре­ния, обоняния и осязания человека (машиниста).

Таблица 3.1

Эргономические свойства горнотранспортных машин

Комплексные показатели	Единичные показатели
Гигиениче­ские	Освещенности, вентилируемости, температуры, влаж­ности, давления, напряженность магнитного и элек­трического полей, запыленности, радиации, токсич­ности, шума, вибрации, гравитационных перегрузок и ускорения
Антропометри-ческие	Соответствие изделия (машины) размерам и форме человека, а. также распределению его массы
Физиологичес-кие и психофи-зиологические	Соответствие изделия (машины) энергетическим, силовым, зрительным и слуховым психофизиологи­ческим, а также обонятельным и осязательным способностям человека
Психофизиоло-гиче­ские	Соответствие изделия (машины) закрепленным и вновь формируемым навыкам человека, а также возможностям восприятия и переработки информа­ции

Поэтому современные машины должны иметь такие конструктивные решения, которые бы обес­печивали высокую работоспособность машиниста (оператора) при наименьшей его утомляемости, согласно единичных и комплексных показателей.