Д.В. Стенин Карьерный транспорт. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 150200

1

КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра эксплуатации автомобилей

КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 150200 «Автомобили и автомобильное хозяйство» всех форм обучения

Составители Д. В. Стенин М. В. Дадонов

Утверждены на заседании кафедры

Протокол № 8 от 12.04.01. Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 150200 Протокол № 5 от 5.03.01.

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2001

2

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.Цели и задачи курсового проектирования

Цель выполнения курсового проекта - закрепление знаний, полученных студентами при изучении дисциплин: «Техническая эксплуатация карьерных автомобилей», «Проектирование автотранспортных предприятий карьерных автомобилей» и «Организация перевозочного процесса».

Задачи курсового проекта:

-систематизация, закрепление и углубление знаний, полученных студентами по данным дисциплинам;

-привитие навыков в использовании специальной литературы;

-получение студентами знаний о закономерностях и принципах функционирования автотранспортных предприятий.

1.2. Состав и объем курсового проекта Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки и

графической части.

Пояснительная записка должна состоять из 50–60 страниц машинописного или рукописного текста с расчетными формулами, таблицами, рисунками, схемами.

Примерное содержание пояснительной записки:

-титульный лист;

-задание на курсовой проект;

-содержание, перечень графического материала;

-выбор типа и марки автосамосвала (2–3 с.);

-выбор параметров карьерных технологических автодорог (2–3 с.);

-расчет скоростных режимов движения автосамосвалов по заданным маршрутам (15–20 с.);

-расчет величины парка автосамосвалов, необходимого для перевозки заданного объема горной массы (3–4 с.);

-технологический расчет производственно–технической базы для эксплуатации данного парка автосамосвалов (15–20 с.);

-определение геометрических параметров и планировка предприятия

(5–6 с.);

-выбор технологического оборудования и разработка планировочных решений для заданного производственного подразделения (5–6 с.);

-список используемой литературы;

3

- приложения.

Графическая часть проекта выполняется в объеме 5 листов и может иметь следующее содержание:

-первый и второй листы – результаты выбора типа и марки автосамосвалов и параметров карьерных технологических автодорог, расчета количества автосамосвалов и их скоростных режимов движения; -третий лист – генеральный план предприятия;

-четвертый лист – главный производственный корпус;

-пятый лист – производственное подразделение (зона, участок, складское помещение) с расстановкой специального технологического оборудования и указанием рабочих мест.

2.СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА

2.1. Выбор типа и марки автосамосвала.

Данный раздел выполняют на основании исходных данных в следующем порядке:

2.1.1. Выбор области оптимального соотношения емкости кузова автосамосвала и емкости ковша экскаватора, который осуществляют в зависимости от расстояния транспортирования.

Область оптимального соотношения емкости кузова машины и емкости ковша экскаватора VА/VЭ находится в пределах:

-4-6 - при расстоянии транспортирования до 1-1,5 км;

-6-10 - при расстоянии транспортирования до 5 км;

-8-12 - при расстоянии транспортирования до 7 км.

2.1.2.Расчет грузоподъемности и объема кузова автосамосвала, необходимых для загрузки принятого числа ковшей экскаватора.

где qТ ,VАТ – соответственно теоретические значения грузоподъемности, т, и объема кузова, м3, автосамосвала; nкв – принятое число загружаемых ковшей экскаватора; Vэ – объем ковша экскаватора, м3 (прил.2); kнк – коэффициент наполнения ковша экскаватора (рассчитывают через коэффициент экскавации); kрк – коэффициент разрыхления

4

горной массы (прил.7); kш – коэффициент загрузки с «шапкой», kш = 1–1,1; ρц – объемная масса (плотность) горной породы в целике, т/м3.

kрк = Vр = ρц >1,

Vц ρр

где Vр,Vц – объем, занимаемый одной тонной, соответственно разрыхленной горной массы и горной массы в целике, м3; ρр- объемная масса

(плотность) разрыхленной горной породы, т/м3 (прил.7).

Отношение коэффициента наполнения ковша экскаватора к коэффициенту разрыхления горной породы называется коэффициентом экскавации (прил.7):

kэ = kнк .

kрк

2.1.3.Выбор марки автосамосвала по рассчитанным объему кузова или грузоподъемности (прил.1) .

2.1.4. Расчет фактически загружаемого в выбранный автосамосвал числа ковшей по емкости и грузоподъемности.

К дальнейшему расчету принимают меньшее число ковшей, которое округляют до целого числа nк: дроби 0,75 и менее округляют в

меньшую сторону, остальные – в большую.

2.1.5. Расчет фактической массы груза в кузове автосамосвала и его фактической полной массы.

2.1.6. Расчет коэффициентов использования грузоподъемности и емкости кузова автосамосвала.

5

Если фактически загружаемое число ковшей экскаватора не вошло в область оптимального соотношения емкости кузова автосамосвала и емкости ковша экскаватора, расчет повторяют для другой марки автосамосвала.

3. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОРОГ

Результаты выбора параметров карьерных технологических автодорог оформляют в виде таблицы.

Категорию карьерной автодороги выбирают в зависимости от интенсивности движения:

iдв = Qγгодk ,маш./ч

q Tгc

где iдв – интенсивность движения автосамосвалов по данному участку автодороги, маш./ч; Qгод – годовой объем перевозок по данному мар-

шруту, т./год; k – коэффициент неравномерности грузопотока, k = 1,2

– 1,4; q – номинальная грузоподъемность автосамосвала, т; γ – коэффициент использования грузоподъемности; Tг – время нахождения ав-

томобилей в наряде в год при односменной работе, ч; c – число смен работы в сутки.

6

В случае, если маршруты пересекаются, т.е. имеют общие участки, категорию автодороги на этих участках выбирают в следующем порядке:

-рассчитывают интенсивности движения автосамосвалов по каждому грузопотоку (маршруту) – iдв1;iдв2 ;...;iдвn ;

-рассчитывают суммарную интенсивность движения:

iдв∑ = iдв1 +iдв2 +...+iдвn ,маш/ч;

- рассчитывают средневзвешенную фактическую грузоподъемность автосамосвалов:

q= q1γ1Qгод1 + q2γ 2Qгод2 +...+qnγ nQгодn ,Т;

γ1Qгод1 +γ 2Qгод2 +...+γ nQгодn

-категорию автодороги выбирают по средневзвешенной грузоподъем-

ности и суммарной интенсивности.

Параметры проезжей части карьерных технологических автодорог (число полос, ширина проезжей части, ширина обочины) выбирают в зависимости от категории автодороги и габаритных размеров подвижного состава (прил.3). На участках пересечения маршрутов параметры проезжей части выбирают по автосамосвалу с большими габаритными размерами.

На криволинейных участках постоянных автодорог при радиусах кривых в плане менее 500 метров предусматривают уширение проезжей части, величина которого зависит от радиуса кривой и габаритных размеров автосамосвалов (прил.4). Уклон виража изменяется в пределах от 0 до 10‰. Меньшие значения уклона виража соответствуют большему радиусу кривой автодороги в плане.

Параметры дорожной одежды зависят от категории карьерной автодороги и горнотехнических условий разработки данного месторождения (прил.6).

7

РАСЧЕТ СКОРОСТНЫХ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ АВТОСАМОСВАЛОВ ПО ЗАДАННЫМ МАРШРУТАМ

4.1. Этапы расчета скоростных режимов. Разбивка маршрутов на характерные участки.

Расчет оптимальных скоростей движения автосамосвалов на каждом характерном участке в прямом (груженом) и обратном (порожнем) направлениях.

Расчет скоростных ограничений.

Выбор скоростных режимов движения автосамосвалов по маршру-

ту.

4.2. Разбивка маршрутов на характерные участки. Осуществляют из условия однообразия дорожных параметров.

Последовательность разбивки:

-выделение участков автодороги, имеющих одинаковые дорожное покрытие, коэффициенты сопротивления качению и сцепления, среднюю высоту неровностей дорожного полотна;

-расчет значений продольного уклона карьерной автодороги по участкам, разделенным пикетами (каждый такой участок имеет длину 100 метров);

-объединение участков, имеющих одинаковый продольный уклон. Допускается объединение участков с общим отклонением значений продольного уклона не более 1%.

Отдельно выделяют участки автодороги, имеющие поворот радиусом R, меньшим чем:

R = ϕ20+iв ,м

где ϕ – коэффициент сцепления колеса с дорогой; iв – величина уклона

виража, град.

Результаты разбивки маршрута на характерные участки оформляют в виде таблицы.

8

4.3. Расчет оптимальных скоростей движения автосамосвалов. Расчет производят по каждому характерному участку маршрута в

прямом и обратном направлениях в зависимости от типа транспортируемого груза. Во всех случаях сущность расчета сводится к определению зависимостей технико-экономических показателей эксплуатации карьерных автосамосвалов от их технической скорости движения по данному характерному участку маршрута и определению таких скоростей движения, при которых данные показатели носят наиболее благоприятный характер. Технически данная задача выполняется путем нахождения экстремумов (максимума или минимума).

Расчет оптимальных скоростных режимов движения автосамосвалов может выполняться вручную или с помощью ЭВМ по специально написанной студентом программе (в этом случае в приложении пояснительной записки приводят ее текст). Поиск экстремумов, лежащих в пределах технически возможных скоростей движения автосамосвалов, может осуществляться с помощью известных математических методов. Наиболее показательными и простыми в применении являются метод перебора, основанный на расчете технико-экономических показателей для всех значений технически возможных скоростей движения автосамосвалов с шагом в 1 км/ч, и метод «деления пополам».

4.3.1.Перевозка вскрышных пород.

При транспортировании вскрышных пород критерием определения оптимальной скорости движения автосамосвалов является миними-

9

зация себестоимости одного тонно-километра совершенной транспортной работы.

Sткм = min → vтопт,

где Sткм – себестоимость одного тонно-километра совершенной транспортной работы, р./т-км; vтопт – оптимальная техническая скорость движения автосамосвала, км/ч.

Себестоимость одного тонно-километра совершенной транспортной работы:

При расчете оптимальных скоростей движения автосамосвалов, перевозящих вскрышные породы, себестоимость определяют:

SТКМ = ЗПЕР + ЗПОСТ , WТКМ

где ЗПЕР - часовые переменные затраты, р./ч; ЗПОСТ - часовые постоянные затраты, р./ч; ЗП−Р - затраты на погрузку и разгрузку автомобилей, р./т; WТ - часовая производительность, т/ч; lЕГ - длина ездки с грузом, м.

Часовая производительность:

10

WТКМ = qγ+vT βlЕГ β lЕГ TПРvT

или

где β - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля; ТПР - время простоя автомобиля за одну ездку, ч; VТ - техническая скорость автомобиля, км/ч.

Таблица3 Расчет часовой производительности автосамосвала, выраженной в т- км/ч

Время простоя автосамосвала в течение одного рейса.

ТПР = tПОГР + tРАЗГР + tОЖ.П−Р + tПРдр. tПОГР = tПОГР' + t МП ,

t РАЗГР = t РАЗГР' +t МР,

где t МП и t МР- время маневра автосамосвала под погрузку и разгрузку,

соответственно, ч.

4.3.2. Рациональные схемы маневров автосамосвалов на конечных пунктах.

Рациональные схемы должны обеспечивать:

-минимальные затраты времени на установку автосамосвалов под погрузку-разгрузку;

-безопасность работ;

-наименьший расход топлива (при движении задним ходом расход топлива в 1,5 раза больше);