Тех.экспл.карьерного тр. Стенин
.pdf4.3.10. Часовые переменные затраты.
Зпер Зт Зсм Зш Зто,р , где Зт , Зсм , Зш , Зто,р – часовые затраты на топливо, смазочные
материалы, шины и ТО и ТР автомобилей, соответственно, р./ч.
Затраты на топливо:
Зт GтЦ т ,
где Gт – часовой расход топлива, л/ч; Ц т – цена единицы топлива, у.е.; Gт зависит от режима движения автомобиля:
если автомобиль движется в тяговом режиме, т. е. f i 0 , тогда часовой расход топлива определяют из уравнения топлив-
ного баланса: |
3,6 |
Nтд Nмд Nэд Nтр |
|
|||||||
Gт |
|
|||||||||
т Hи |
|
|||||||||
|
g f i jа вр |
G q V |
kF |
V 3 |
) , |
|||||
|
|
|||||||||
|
|
1000 |
|
a |
т |
1000 тв |
|
|||
где т – плотность дизельного топлива, кг/л; Hи – низшая теп- |
||||||||||
лота сгорания топлива, кДж/кг; |
Nтд |
– термодинамические по- |
||||||||
тери мощности в двигателе, кВт; Nмд |
– механические потери |
|||||||||
мощности в двигателе, кВт; Nэд – эксплуатационные потери |
||||||||||
мощности в двигателе, кВт; Nтр |
– |
|
потери |
мощности в |
||||||
трансмиссии, кВт; |
f – коэффициент сопротивления качению; i |
|||||||||
– продольный уклон дороги, %; |
jа – ускорение автомобиля, м/с2; |
|||||||||
вр – коэффициент учета вращающихся масс; Vт – техническая |
||||||||||
скорость автомобиля, |
м/с; |
kF |
– |
фактор |
обтекаемости |
автомобиля; Vтв – геометрическая сумма векторов скорости ветра и скорости автомобиля, м/с.
jа вр в расчетах не учитывают, так как на рассматриваемом участке автомобиль движется равномерно.
Vтв Vт2 Vв2 2VтVв cos в , м/с,
где в – угол между направлением движения автомобиля и направлением ветра.
10
Если автомобиль движется в режиме торможения, то есть f i 0 :
Gт |
3,6 |
Nтд Nмд Nэд . |
|
||
|
т Hи |
Затраты на смазочные материалы:
Зсм Gт qмот Цмот qтрЦ тр qспЦсп qплЦпл ,
где qмот , qтр , qсп , qпл – норма расхода моторного и трансмиссионного масла, специальных и пластичных смазочных материа-
лов, соответственно, л/л(кг) (прил. 8); |
Ц – цена соответствую- |
||||||
щих смазочных материалов, р.(у.е.)/л(кг). |
|
||||||
Затраты на шины: |
100Gш.нормЦш |
|
|||||
Зш |
|
, |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
102,3 0,149H Vт (0,105 0,08H ) |
|
||||||
где Gш.норм – нормативное значение часового расхода шин, |
|||||||
у.е.(р.)/ч; Цш – стоимость одной шины, у.е.(р.). |
|
||||||
|
G |
|
|
lссn |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|||
|
ш.норм |
|
ctсмLн |
|
|||
|
|
|
|
|
где Lн – средний нормативный ресурс шины, км; n – количество шин на автомобиле; lсс – среднесуточный пробег автомобиля, км; c – число смен работы автомобиля; tсм – продолжительность одной смены, ч.
lсс x lоб с ,
где x – количество ездок автосамосвала; lоб – длина оборота, км.
x tсм |
, |
|
Tдв |
где Tдв – время движения автосамосвала за один рейс, ч. |
11
|
T |
|
lоб |
T , |
|
|
|||||
|
дв |
|
|
пр |
|
|
|
|
Vт |
||
L Lновnнов Lвосстnвосст , |
|||||
н |
|
|
|
n |
|
где Lнов , Lвосст – ресурс соответственно новой и восстановленной шины, км; nнов , nвосст – количество, соответственно, новых
и восстановленных шин на автомобиле; n – общее число шин на автомобиле.
Затраты на ТО и ТР автомобилей:
|
|
пост |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
||
Зто,р |
Зто, р |
|
|
|
|
|
|
|
|
100 Зто, р |
|
|||
|
Т |
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
||||
1 |
пр |
|
|
1 |
пр |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
101,2 0,01H V |
0,038 0,084H |
||||||
|
V |
l |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
l |
||||||||||
|
|
|
|
|
V |
|
|
т |
|
|||||
|
т |
|
ег |
|
|
|
т |
|
|
е |
|
|
|
где Тпр – время простоя автомобиля, ч; Vт – техническая скорость автомобиля, км/ч; lе – общая длина ездки автомобиля, км.
Результаты расчетов для всех значений скоростей оформляются в виде табл. 3.
Таблица 3 – Расчет оптимальных скоростей движения автосамосвалов, перевозящих вскрышные породы
Мар- |
Уча- |
Направле- |
Текущее |
|
Gт , |
|
Зт , |
|
|
Зсм , |
||||||||
шрут |
сток |
ние |
|
значение |
|
л/ч |
|
у.е./ч |
|
|
у.е./ч |
|||||||
|
|
|
|
движения |
|
скоро- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
|
|
7 |
||
Продолжение табл. 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Gш , |
|
Зш , |
|
Зто,р |
|
Зпер , |
|
Зпост , |
|
W |
т км |
|
S |
, |
||||
шин/ч |
|
у.е./ч |
|
у.е./ч |
|
у.е./ч |
|
у.е./ч |
|
|
|
|
|
т км |
||||
|
|
|
|
|
, т∙км/ч |
у.е./т∙км |
12
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
4.3.12. Перевозка полезных ископаемых.
Оптимальная скорость движения автосамосвалов, перевозящих полезные ископаемые, будет соответствовать максимальной прибыли от совершения транспортного процесса за данный промежуток времени.
Условие оптимизации: П Д SтQ max Vопт
где Sт – себестоимость перевозок, р./т; Д – доход, р.; Q – объем перевозок, т; Vопт – оптимальная скорость движения, км/ч.
|
|
|
Зпер |
|
З |
|
|
S |
т |
|
|
|
пост |
З |
З l , р./т, |
|
|
||||||
|
|
Wт |
|
|
п-р |
д ег |
|
|
|
|
|
Wт |
|
где Зп-р – затраты на погрузочно-разгрузочные работы, р.; Зд – затраты на содержание дорог, р.; lег – длина ездки с грузом, км; Wт – производительность, т/ч.
Q WтT , т
где T – рассматриваемый промежуток времени, ч. Д QЦпи р.
где Цпи – стоимость полезного ископаемого, р.
ПWтT Цпи Sт или
ПТ WтЦпи Зпер Зпост Зп-рWт ЗдlегWт , р.
4.4.Расчет скоростных ограничений.
Максимально возможную скорость движения автосамосвала на подъем рассчитывают при условии, если f i 0 .
Максимально возможную скорость движения на подъем определяют из уравнения мощностного баланса:
|
Gа q |
g f i jа вр Vт |
kF 3 |
||
Nе max тр |
|
|
|
Vтв , кВт, |
|
1000 |
|
1000 |
13
где Nе max – максимальная мощность двигателя, кВт; тр – КПД трансмиссии; Gа – масса автомобиля, т; q – грузоподъемность автомобиля, т; – коэффициент использования грузоподъемности; f – коэффициент сопротивления качению; i – продольный уклон дороги; вр – коэффициент учета вращающихся
масс; jа |
– ускорение автомобиля, м/с2; kF – фактор обтекаемо- |
|||||||||||||
сти автомо-биля. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Допустимая скорость движения автосамосвала при прохож- |
||||||||||||||
дении поворотов: |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
VR max 3,6 |
|
, км/ч, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
( iв ) |
|
||||||
где iв – уклон виража; – коэффициент сцепления. |
|
|||||||||||||
Допустимая скорость при движении на спуск: |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
М т |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
g |
(Gа q ) f (1 ) (Gа q )i |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
||
Vд |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Gа q |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2(Gа q )(lв lз ) |
|
|||||
|
|
tп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tп |
|
|
|
|
М т |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
g |
(Gа q ) f (1 ) (Gа q )i |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
, м/с, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gа q |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где М т |
– тормозной момент, кгÀм; – коэффициент, опреде- |
ляющий степень проскальзывания колес; rк – радиус колеса, м; tп – предтормозное время, с.
Допустимая скорость движения автосамосвала по условию нагрева шин:
- передних
14
Vдп |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
, м/с |
||
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
4,66 К |
т |
|
Тпр |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
tшд 38,4 0,6tс Кт 0,5 |
lе |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
- задних |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Vдз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, м/с, |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
4,51 К |
т |
Тпр |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
tшд 22,5 0,6tс Кт 0,5 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
lе |
где tшд = 110 ÂС – допустимая температура нагрева шин; tc –
температура окружающей среды, ÂС.
Результаты расчета скоростных ограничений оформляют в виде табл. 9.
Таблица 9 – Выбор скоростных режимов движения автосамосвала по маршруту
Маршрут, |
|
Характерный |
Направление |
|
VТопт, |
||||||
модель |
|
|
участок |
движения |
|
|
км/ч |
||||
автосамосвала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
||
Продолжение табл. 9 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Vi max , |
VR max , |
|
VД , |
|
VДП , |
|
VДЗ , |
|
VT , |
||
км/ч |
км/ч |
|
км/ч |
|
км/ч |
|
км/ч |
|
км/ч |
||
5 |
6 |
|
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
|
10 |
5.РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО ПАРКА АВТОСАМОСВАЛОВ
Впроцессе выполнения данного раздела рассчитывают величину парка автосамосвалов, необходимого для осуществления заданного объема перевозок горной массы. Расчет строится на результатах определения скоростных режимов движения автосамосвалов.
5.1. Расчет рабочего числа автосамосвалов.
Рабочее число автосамосвалов получается путем отношения сменного или суточного задания на перевозку к соответственно
15
сменной или суточной производительности одного автосамосвала. Суточная или сменная производительность автосамосвала зависит от его грузоподъемности и количества совершенных им транспортных циклов (ездок) соответственно в сутки или за смену. Транспортный цикл включает в себя время движения автосамосвала по маршруту и время его простоев за одну ездку.
tдв 1 n li , kс 1 vi
где kс <1 – коэффициент скорости, равный отношению средней скорости движения по элементу профиля к скорости, определенной по динамической характеристике; li ,vi – соответственно длина элемента, м, и установившаяся скорость движения на этом элементе.
Расчет времени рейса (оборота) автосамосвала
Тоб 60 |
li |
60 |
li |
Tпр , |
|
kсvр.i |
kсvх.i |
||||
|
|
|
где li – длина i -го элемента профиля, км; vр.i , vх.i – техническая
скорость движения по i -му элементу профиля при рабочем (грузовое направление) и холостом (порожняковое направление) ходе, км/ч; kс – коэффициент скорости, учитывающий снижение технической скорости движения по различным причинам (0,75-0,9); Тпр – время простоя в течение одного рейса или про-
должительность концевых операций, мин. Определение числа автосамосвалов.
Рабочее число рейсовых автосамосвалов для обслуживания i -го пункта погрузки:
nрейс QсмikTоб , 60qфtсмkв
где Qсмi т/смену; k го пункта,
– сменная производительность пункта погрузки,
– коэффициент неравномерности работы погрузочнопринимают равным 1,1»1,2; qф – фактическая грузо-
16
подъемность автосамосвала, т; kв – коэффициент использования сменного времени, принимают равным 0,7»0,9.
Инвентарный парк (списочное количество) автосамосвалов: nинв kинвnрейс ,
где kинв – коэффициент инвентарности, учитывающий резервные машины и машины, находящиеся в ремонте.
5.2. Расчет максимально возможного числа автосамосвалов, работающих с одним экскаватором.
nmax Тоб tпогр Тоб 1, tпогр tпогр
где tпогр – время погрузки автосамосвала, ч.
6. ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА
Расчетно-пояснительную записку оформляют в соответствии с ГОСТ 2.105-95 ©Общие требования к текстовым документам®.
При использовании справочных материалов (нормативов, рекомендаций, статистических данных, формул и т. д.) необходима ссылка на литературные или иные источники.
Для сокращения объема пояснительной записки при циклических расчетах необходимо привести расчетные формулы, пример расчета одной величины, а все результаты расчета свести в таблицы.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Астафьев, Ю. П. Планирование и организация погрузочнотранспортных работ на карьерах. – М.: Недра, 1986. – 171 с.
2.Хохряков, В. С. Проектирование и организация работы карьерного автотранспорта. – М.: Госгортехиздат, 1963. – 195 с.
17
3.Васильев, М. В. Научные основы проектирования и эксплуатация автомобильного транспорта на открытых горных разработках. – Свердловск, 1962. – 332 с.
4.Васильев, М. В. Транспорт глубоких карьеров. – М.: Недра, 1983. – 295 с.
5.Ржевский, В. В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. – М.: Недра, 1968. – 639 с.
6.Васильев, М. В. Комбинированный транспорт на карьерах. – М.: Недра, 1975. – 307 с.
18
|
Приложение 1 – Краткие технические характеристики одноковшовых экскаваторов |
|
|
|
||||||||
|
Параметры |
|
|
Модель одноковшового экскаватора |
|
|
|
|||||
|
ЭКГ- |
ЭКГ- |
ЭКГ-4 |
ЭКГ- |
ЭКГ-8 |
ЭКГ- |
ЭКГ- |
ЭКГ- |
ЭВГ- |
ЭШ- |
|
|
|
|
3,2 |
4,6 |
|
5А |
|
8И |
6,3 |
12,5 |
15 |
20/75 |
|
Вместимость ковша, м3: |
3,2 |
4,6 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
8,0 |
6,3 |
12,5 |
15,0 |
20,0 |
|
|
|
для тяжелых пород |
|
||||||||||
для легких и средних пород |
4,0 |
6,0 |
5,0 |
5,2 |
8,0 |
10,0 |
8,0 |
16,0 |
15,0 |
22,0 |
|
|
Наибольший радиус разгрузки, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
м |
|
13,5 |
12,6 |
12,65 |
15,75 |
17,9 |
19,9 |
37,8 |
70,3 |
|||
Радиус разгрузки при наи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
большей высоте, м |
13,3 |
12,3 |
12,5 |
12,2 |
15,0 |
15,2 |
– |
19,5 |
36,5 |
– |
|
|
Скорость подъема ковша, м/с |
0,81 |
– |
0,87 |
– |
1,0 |
0,94 |
1,05 |
1,1 |
1,3 |
– |
|
|
Масса экскаватора, т |
140 |
190 |
185 |
197 |
340 |
338 |
340 |
656 |
1150 |
1620 |
|
|
Мощность электродвигателя, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кВт: |
2Ã75 |
1Ã175 |
1Ã175 |
1Ã230 |
2Ã200 |
2Ã190 |
2Ã400 |
2Ã550 |
2Ã680 |
|
||
|
подъемного |
|
||||||||||
|
поворотного |
2Ã40 |
2Ã60 |
2Ã50 |
2Ã75 |
2Ã100 |
2Ã100 |
2Ã190 |
2Ã250 |
1Ã210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|