Підвищення безвідмовності центральної цапфи поворотної платформи екскаватора ЕКГ-10 на основі комплексного аналізу працездатності за критеріями міцності та надійності

Об’єкт дослідження: поворотної платформи кар’єрного екскаватора ЕКГ-10. Предмет дослідження: процеси навантаження, зношування, втомного руйнування та втрати працездатності центральної цапфи в умовах інтенсивної експлуатації. Мета роботи: підвищити безвідмовність центральної цапфи на основі комплексного розрахунково-аналітичного аналізу її працездатності за критеріями міцності, зносостійкості та надійності. У першому розділі виконано аналіз геолого-кліматичних умов Криворізького залізорудного басейну, технічних особливостей екскаватора ЕКГ-10, конструкції та матеріального виконання центральної цапфи. Досліджено типові причини втрати працездатності, недоліки існуючої системи технічного обслуговування та ремонту, а також сучасні методології підвищення довговічності важконавантажених вузлів гірничих машин. Сформульовано завдання дослідження. У другому розділі розроблено методику визначення діючих на цапфу навантажень, виконано перевірний розрахунок міцності та витривалості осі за критерієм Губера-Мізеса з урахуванням концентраторів напружень. Проведено оцінку зносостійкості пари тертя «вісь–втулка» за законом Арчарда, спрогнозовано ресурс вузла до досягнення граничного зазору. Виконано кількісний аналіз показників надійності, FMEA-аналіз та побудовано дерево відмов. Розроблено комплекс технічних заходів із підвищення безвідмовності, що включає впровадження автоматичної централізованої системи змащування, застосування зносостійких матеріалів для втулок та наплавлення поверхні осі, модернізацію системи стопоріння й інтеграцію засобів діагностики. У третьому розділі виконано економічне обґрунтування запропонованих рішень: оцінено вартість простою екскаватора, розраховано зниження витрат на технічне обслуговування та ремонт, визначено річний економічний ефект і термін окупності капітальних вкладень. Підтверджено високу економічну доцільність модернізації. 5 У четвертому розділі проведено аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів під час експлуатації та ремонту поворотного механізму, розроблено комплекс організаційнотехнічних заходів з охорони праці при демонтажно-монтажних роботах центральної цапфи.