Влияние железорудной пыли на изнашивание поверхности штоков гидроцилиндров карьерного экскаватора

Показан негативный характер воздействия абразивной мелкодисперсной железорудной пыли в рабочей зоне на интенсивность изнашивания штока и уплотнений гидроцилиндра карьерного экскаватора при погрузке железной руды. Подтверждена возможность применения бесконтактного оптического метода измерения топографии поверхности штока при его изнашивании в абразивной пылевоздушной среде, что может быть основанием для научных обсуждений с целью развития новых технологий диагностирования состояния поверхности деталей. Показаны преимущества системы оптического бесконтактного метода измерения топографии поверхности с использованием фрактальной размерности как меры шероховатости. Программное построение опорной кривой (Эббота-Файерстоуна) профиля шероховатости и вычисления на ее основе количественных параметров шероховатости делает данный метод диагностирования перспективным для текущего обслуживания штоков гидроцилиндров. Рост коэффициента шероховатости поверхности как отношение площадей контактных поверхностей к площадям неконтактируемых поверхностей на изнашиваемой протяженности штока свидетельствует в целом о снижении шероховатости поверхностей штока. Отмечено, что при значении числа рабочих циклов гидроцилиндра z = 320 тыс. наблюдается минимальное значение фрактальной размерности поверхности штока D = 2,666 и минимум среднеквадратичного значения высоты поверхности штока Sq при постепенном снижении шероховатости поверхности штока. Значение числа циклов (z = 320 тыс.) может использоваться при корректировке регламента технического обслуживания и ремонта гидроцилиндров экскаватора в качестве 90%-го ресурса наработки на отказ.

Абдельвахаб Агагена, Михайлов А. В. Влияние железорудной пыли на изнашивание поверхности штоков гидроцилиндров карьерного экскаватора // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 11-1. – С. 5–23. DOI: 10.25018/02 36_1493_2023_111_0_5.

Абдельвахаб Агагена¹ — аспирант, e-mail: Agagena_A@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0001-8425-3803,
Михайлов Александр Викторович¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: Mikhayov_AV@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-0516-7737,
¹ Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II.

Абдельвахаб Агагена, e-mail: Agagena_A@pers.spmi.ru.

1. Okoro Faith, Femi Oyewole Damilola, Okunlola Opeyemi, Akosua Antwi, Yannick Ngassam Technical and economic overview of iron ore production in Australia. Politecnico di Torino. 2016, pp. 1—15. DOI: 10.13140/RG.2.2.16885.58087.

2. Трушко В. Л., Трушко О. В. Комплексное освоение железорудных месторождений на основе конкурентоспособных подземных геотехнологий // Записки Горного института. — 2021. — Т. 250. — C. 569—577. DOI: 10.31897/PMI.2021.4.10.

3. Булес П. Обеспечение надежности работы карьерных гидравлических экскаваторов при их эксплуатации на открытых разработках России: автореферат дис. канд. техн. наук. — М.: НИТУ «МИСиС». 2016. — 22 c.

4. Shibanov D. A., Ivanov S. L., Shishkin P. V. Digital technologies in modeling and design of mining excavators // Journal of Physics: Conference Series. 2021, vol. 1753, no. 1, article 012052. DOI: 10.1088/1742-6596/1753/1/012052.

5. Danilov A. S., Wang Hetang, Cheng Sisi, Wang Haojie, He Jun, Fan Lan Synthesis and properties of coal dust suppressant based on microalgae oil extraction // Fuel. 2023, vol. 338, no. 1, article 127273. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.127273.

6. Singh G., Perwez A. Estimation of assimilative capacity of the air shed in iron ore mining region of Goa // Indian Journal of Science and Technology. 2015, vol. 8, no. 23, pp. 1—7. DOI: 10.17485/ijst/2015/v8i23/54671.

7. Agaguena A., Chishegorov D., Ivanov S., Mikhailov A. Influence of the main operational factors on the working capacity of a mining hydraulic excavator // E3S Web of Conferences. 2021, vol. 326, article 00007. DOI: 10.1051/e3sconf/202132600007.

8. Шибанов Д. А., Иванов С. Л., Емельянов А. А., Пумпур Е. В. Оценка показателей работоспособности карьерных экскаваторов в реальных условиях эксплуатации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 10. — С. 86—94. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-10-0-86-94.

9. Мосейкин В. В., Абсатаров С. Х. Минеральный состав железистых кварцитов Лебединского месторождения и его взаимосвязь с процессами разрушения пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2008. — СВ 1. — С. 97—103.

Литературу с п. 10 по п. 18 смотри в REFERENCES.

19. Бавыкин О. Б., Вячеславова О. Ф. Взаимосвязь свойств поверхности и ее фрактальной размерности // Известия МГТУ «МАМИ». — 2013. — T. 2. — № 1(15). — С. 14—18.

20. Потапов А. А., Булавкин В. В., Герман В. А., Вячеславова О. Ф. Исследование микрорельефа обработанных поверхностей с помощью методов фрактальных сигнатур // Журнал технической физики. — 2005. — Т. 75. — № 5. — С. 28—45.

21. Адмакин М. А., Халимоненко А. Д., Захарова В. П., Нгуен Ван Дао Обрабатываемость резанием маломагнитных высокомарганцовистых сталей // Черные металлы. — 2023. — № 2. — С. 82—87. DOI: 10.17580/chm.2023.02.12.

22. Ереско С. П. Математическое моделирование, автоматизация проектирования и конструирование уплотнений подвижных соединений механических систем: Монография. — М.: Изд-во ИАП РАН, 2003. — 156 с.

23. Задков Д. А., Габов В. В., Бабырь Н. В., Стебнев А. В., Теремецкая В. А. Энергоэффективная секция механизированной крепи очистного комплекса, адаптивная к условиям эксплуатации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6. — С. 46—61. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_46.

24. Agrawal A., Goel S., Rashid W. B., Mark P. Prediction of surface roughness during hard turning of AISI 4340 steel (69 HRC) // Applied Soft Computing. 2015, vol. 30, pp. 279—286. DOI: 10.1016/ j.asoc.2015.01.059.

25. Gadri L., Boumazbeur A., Nouioua I., Boukeloul M., Hamdane A., Mouici R., Mebrouk F., Ibrahim H. Study of fractured rock masses deformation in Boukhadra (Tebessa) underground mine empirical and numerical approach (NE Algeria) // Journal of Geology and Mining Research. 2012, vol. 4, no. 2, pр. 23—34. DOI: 10.5897/JGMR11.041.

26. Rouaiguia I., Bounouala M., Abdelmalek C., Idres A. Valorization of waste rocks from Boukhadra iron ore mine for better environmental management Overview on the Boukhadra mine // Науковий вісник НГУ. — 2017. — № 6. — С. 60—67.

27. Свергузова С. В., Сапронова Ж. А., Зубкова О. С., Святченко А. В., Шайхиева К. И., Воронина Ю. С. Пыль электросталеплавильного производства как сырье для получения коагулянта // Записки Горного института. — 2023. — Т. 260. — С. 279—288. DOI: 10. 31897/PMI.2023.23.

28. Гембицкая И. М., Гвоздецкая М. В. Трансформация зерен технологического сырья при получении мелкодисперсных порошков // Записки Горного института. — 2021. — Т. 249. — С. 401—407. DOI: 10.31897/PMI.2021.3.9.

29. Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. 3-е изд., перераб. — Л.: Химия, 1987. — 265 с.

Литературу с п. 30 по п. 36 смотри в REFERENCES.