Перспективы развития горнодобывающей отрасли тесно связаны с состоянием и развитием современных горных машин и оборудования, соответствующих техническим и качественным требованиям, предъявляемым горными предприятиями. Предприятия ориентированы на количественную оценку – объемы добычи полезных ископаемых, зависящие от эффективности функционирования перспективного ряда горных машин, к которым относятся современные карьерные экскаваторы. Простои и незапланированные остановы карьерных экскаваторов напрямую зависят от условий эксплуатации горной машины, оказывающих внешнее негативное воздействие на машину в целом и ее техническое состояние, что влечет за собой снижение эффективности использования дорогостоящей горной техники и экономические потери горнодобывающего предприятия. Приведено обоснование внешних факторов, оказывающих воздействия на наработку и техническое состояние карьерных экскаваторов. Для более детальной оценки влияния внешнего воздействия на эффективность эксплуатации горных машин влияющие факторы делятся на две группы: эргатические, связанные непосредственно с участием человека, и факторы природно-техногенного характера, где участие человека сведено к минимуму. Выявлено, что в наибольшей степени оказывают влияния факторы природно-техногенного характера. Предложен алгоритм комплексной оценки технического состояния и прогнозирования наработки как в номинальных, так и в реальных условиях эксплуатации с учетом факторов природно-техногенного характера. Предлагается на основе разработанной программы планирования и оценки наработки карьерного экскаватора проводить коррекцию графиков проведения мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту (ТО и Р) с целью минимизации количества незапланированных простоев карьерного экскаватора и поддержания его в работоспособном состоянии.
Рассмотрено влияние основных конструктивных параметров рабочего оборудования карьерного экскаватора – длины стрелы и вместимости ковша на динамическую составляющую нагрузки привода подъема. Представлена динамическая эквивалентная схема канатно-полиспастной системы, получены выражения для определения коэффициента жесткости системы, составлено и решено дифференциальное уравнение движения, определены диапазон собственных частот системы, амплитудно-частотная характеристика, зависимости коэффициента усиления внешней нагрузки от длины стрелы и вместимости ковша.
Приведены и обоснованы аналитические зависимости, связывающие геометрические параметры, необходимые для расчета усилий и мощностей основных приводов карьерного экскаватора, с его конструктивными размерами и параметрами забоя. Использование этих зависимостей значительно облегчает и ускоряет эксплуатационные расчеты, так как исключает наличие элементов графического решения.
