苏新元

（铜陵市中等职业技术教育中心, 安徽 铜陵 244000）

矿山作业需要用到多种机械设备，在工作过程中难免会受到一些冲击，造成磨损，当冲击力过大时，矿山机械内部结构无法承受，会形成相应的改变，使机械装备在疲劳的情况下进行作业。通常这种情况在机械装备制造时是无法预料的，长此以往，矿山机械装备将产生裂纹等现象，最终失去作业能力[1]。矿山作业中常用到刮板输送机，这类机械装备在工作中常受到拉应力，承受较大的重量与冲击力，矿山作业面较为复杂、环境恶劣，存在许多不可预见的问题，刮板输送机在进行运输的过程中，如果装备中部矿产重量过大，超出原有承受能力进行作业，会对刮板输送机的内部结构产生较大影响，连接处摩擦力变大造成部件磨损，从一定程度上缩短了矿山机械设备的使用寿命。研究其疲劳寿命，对矿山作业的成本预算与安全性保证都有着十分重要的作用。

1 探究矿山机械装备零部件疲劳寿命

对矿山机械装备零部件疲劳寿命的研究需要从疲劳设计入手，随着科学技术的不断发展，这种设计方法受到相关行业工作者的广泛关注。事实上，疲劳设计在机械装备的研究中由来已久，最早起源于二十年代初期，当时蒸气机车应用较为广泛，但在实际应用过程中发现机车的零部件经常损坏，引起相关工作者的重视与研究，通过调查分析发现，绝大部分零部件都是因为疲劳作业最终失效[2]。研究表明，当对零部件单独进行施加压力、拉应力的情况下，零件并没有损坏，形态也没有发生改变，因此，对这种疲劳损坏现象的防范工作是很难开展的。无论是蒸气机车还是矿山机械设备，一旦失效将造成无法预计的后果，因此必须要引起注意。随着矿山不断向机械化、智能化发展，机械装备结构更加复杂，零部件制作更加精密，许多矿山的作业环境非常恶劣，基于这一现状，需要机械装备具有较高的承受能力与耐磨损能力[3]。避免因疲劳作业引起的装备失效，疲劳设计中提出的抗疲劳能力就是机械装备本身对外界损坏的抵御能力，疲劳设计中最大的难题就是装备在运行中的疲劳损伤破坏与静止状态下的静力破坏存在较大差距，两者之间不同之处如表1所示。

表1 疲劳损伤破坏与静力破坏对比表

机械装备在运行过程中，受到的损伤是具有一定寿命的，此种情况下，机械装备零部件的抗疲劳损伤能力大大下降，当零部件在一定条件下进行疲劳作业时，材料的脆性也会随之增加，但外部形态不会发生改变，这对矿山机械装备零部件疲劳寿命研究十分不利。机械装备的制作过程中难免会出现一些细微的瑕疵，这些瑕疵在机械装备运行初期是不会出现影响的，可是一旦机械装备在十分疲劳的情况下进行作业，这种小缺陷就会被无限放大，在不断累计的过程中，最终导致装备失效[4]。为避免此类问题的频繁出现，需要对装备的疲劳寿命进行研究，找到疲劳损伤产生的原因以及处理方法，保证矿山机械装备的稳定运行。当机械设备形成损伤时，会产生裂纹或者缝隙，所谓疲劳寿命就是在这种损伤已经出现的情况下，探究其损坏发展速度与方向，得到最好的零部件更换时机。这类问题可规划为检修工作的范畴中，需要一定的理论知识与实践经验作为基础。由于矿山作业恶劣的环境，机械装备是很容易产生轻微损坏的，在这些损坏部位出现后，装备还能持续工作的时间，也就是剩余寿命，是我们需要重点关注的问题。使机械装备零部件发挥出最大的作用，并对制造材料进行评价与选择，让机械装备更好的服务于矿山。

2 实验结果与分析

对机械装备的疲劳寿命研究是一项十分重要的工作，这类实验通常采用数据比对分析的方式，通过实验达到判断机械装备抗疲劳能力以及稳定性。

将研究后的机械零部件疲劳寿命与传统零部件疲劳寿命作比较，并记录数据，实验结果如表2所示。

表2 机械零部件疲劳寿命比较

矿山机械装备与其零部件的疲劳寿命研究，对提高装备稳定性有着重要的作用。得知机械装备的实际疲劳寿命对其检修工作也起到了很大帮助，并为矿山机械装备设计工作提供实践基础，使机械装备零部件的安装与设计更加合理，满足矿山的实际需求。

3 结语

随着社会经济的不断发展，对很多资源的需求量也越来越高，许多矿山都需要进行全天不间断作业，这就对机械装备提出了更高的要求，对于装备零部件疲劳寿命的研究成为相关工作者的重点关注内容之一。

机械装备的安全稳定运行对于矿山企业发展有着至关重要的作用[5]。机械装备中一个小小的零部件因疲劳损伤造成失效都会对装备的整体运行造成影响，轻则导致装备损坏，重则造成重大的人身伤亡事故，并伴随巨大的财产损失。因此相关检修人员要对装备零件的疲劳寿命进行确定，并定期检查装备，避免意外事故的发生。