Мощные экскаватор но-автомобильные комплексы карьеров

А. А. КУЛЕШОВ
МОЩНЫЕ ЭКСКАВАТОРНО ' АВТОМОБИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ КАРЬЕРОВ
Кулешов А. А. Мощные экскаваторно-автомобильные комплексы карьеров. М., Недра, 1980, ,317 с.
В книге изложены научные принципы формирования мощных экскаваторно-автомобильных комплексов для различных горнотехнических условий. Предложена система критериев для оценки качеств экскаваторно-автомобильных комплексов, а также даны методические основы выбора рационального способа содержания автосамосвалов в зависимости от климатических условий. Рассмотрены методы повышения надежности и долговечности горно-транспортных машин, оптимальные режимы профилактического обслуживания и ремонтов, методы повышения технической готовности экскаваторов и автосамосвалов в условиях Севера и требования к конструкциям этих машин.
Книга предназначена для инженерно-технических работников горнодобывающих предприятий, проектных и научно-исследовательских институтов.
Табл. 66, ил,— 111. список лит.— 70 назв.
Рецензенты: чл -кор AM СССР В. В. Ржевский и проф. д-р техн. наук П. И. Томаков
К 30703 285 - 298-80 2 504 0(10 000 043(01)—80
С 11 аательство «Нед
I» ВИДЕНИЕ и решении главной задачи 10-й пятилетки развития народник, х'няйства СССР-подъем материального и культурного spomiH жншн народа — важная роль отведена развитию сырье- 11 1 г,;мы страны, являющейся фундаментом индустрии и сель' мни \<мянства. Добыча минерального сырья постоянно увеличивается, причем преимущественное развитие получает открытый способ разработки полезных ископаемых. Опережающими темпами развивается сырьевая база Севера н'чфп и Дальнего Востока, относящихся к зонам сурового кличам Месторождения полезных ископаемых этих районов будут |м фа впиваться, учитывая крайне суровые климатические условии. с применением цикличной технологии, основой которой яв-лиюгея 1Кеканаторио-автомобильные комплексы (ЭАК). I’.itHimie горнодобывающей промышленности тесно связано • (нльнснитм совершенствованием конструкций погрузочного и |paiieiiopiкого оборудования, методов онределення его оптимальных параметров и режимов эксплуатации и в конечном IfIOI4* . мши,мнением его долговечности, снижением издержек на послужи на и не. I’oei объемов производства добычи минерального сырья, кон-•II н(рация работ в последнее десятилетие потребовали резкого .тчення единичной мощности, габаритов и массы машин Это .......... .. Уимичить производительность машин, но зато значи- и н,11(} выросли их первоначальные эксплуатационные затраты к •■•(расы, связанные с простоем машин. < (»(даиие мощных карьерных экскаваторов—мехлопат с ковшом емкостью К 20 м\ большегрузных автосамосвалов грузоподъемностью |() I КО т и более позволило расширить область применения автомобильного транспорта на различных стадиях •нработки месторождений, большегрузные автосамосвалы стали непременным транспортным средством всех строящихся карье--г|шСр;1Х ^,||,нстерства цветной металлургии СССР " иго/ Г°Р|,0Й массы было перевезено автотранспортом них и.» k автосамосвалами типа БелАЗ. Удельный вес перст, тк технологическим автотранспортом по двум крупнейшим ютю юоыкающим отраслям промышленности — черной и цветник металлургии СССР — составил в 1976 г. более 50% Еще fMi.ii,шее развитие получит автотранспорт на карьерах в 1980 г. \ дельны и вес перевозок автотранспортом в «чистом» виде к к комбинации с железнодоржным и конвейерным по всем (нрнодобывающнм министерствам достигнет 60% и примерно на * том уровне сохранится в ближайшие годы. Ьлаюдаря созданию семейства большегрузных автосамосва-юи автотранспорт стал конкурентоспособным с железнодорож-ны'1 транспортом не только на карьерах среди», и ной мощное?,.......КРУ"»« карьеру с груш.6» том^ составляющим десятки миллионов тонн в год. С > вы пением глубины карьера, когда на определенном 9Tanoi""',®®^1c" годным применение циклично-поточнои технологип. о ио ь м дом транспорта по-прежнему остается автомобильный, хотя при этом и меняются несколько условия его работы. „ЛМП.(ЖГЫ Таким образом, экскаваторно-автомобильные комплексы остаются ведущими па открытых горных разработках на дал к\-ю перспективу, независимо от принятой генеральной транс-ЕЖ. в связи с этим большое л.ачси,.с дал.....ей шее развитие теории применения    Yf™,,шГи автомобильных комплексов, совершенствование традиционных, разработка принципиально новых методов тивности их использования в различных Региональных ^ловнях. Развитие экскаваторно-автомобильных кгли,ла<соп ы открытых разработках вступило ныне в качественно новую фаз}, отличи тельными признаками которой являются:    па„п.|, интенсивный рост в последние годы и в ближайшей перспективе единичной мощности и стоимости машин, их габаритов и ^изменение условий эксплуатации, вызванное увеличением глубины разработки до 200-250 м и ^ео а также увеличением масштабов и концентрации производства, . . p. f -1се, личонием мощности грузопотоков — до 50 млн. т/г д * . ’ повышение требований к уровню организации и управления погрузочно-транспортным процессом в карьерах, накопление большого производственного опыта эксплуатации комплексов на карьерах за последние 15 лет. требующего науч. "^Изменившаяся ситуация требует пересмотра ряда теоретических положений, сыгравших в свое время положительную noil, проведения новых исследований, направленных на решение проб чемы существенного повышения эффективности экс-^v.TBP,Z Горотстпяи,ето технологическое,>    с добыче полезных ископаемых, в первую очередь в районах с су новы ми климатическими условиями, где трудовые затра!Ы в \ сколько раз выше по сравнению с другими районами страны. Обращение к районам Севера при рассмотрении вопросов фор ми росши,,и и эксплуатации комплексов    со орт- ного оборудования вызвано, кроме того, стремлением псслсдо влияние на их работу «верхнего порогового уровня» при-oolno к нмГтических условий. Очевидно, что машины, успешно выдерживающие .испытания Севером» к методы их «спл^™-цни, могут быть Эффективными и в других климатических '“'предлагаемая работа посвящена исследованию    ” сложЬых функциональных систем, к которым можно отнести п<скаваторно*автомобнльные комплексы карьеров. Естественно ю нее вопросы, характеризующие работу этой системы, наш.и 1 книге одинаково полное освещение. В основу данной монографии положены исследования, вы тлнеиные автором в 1965—1978 гг. на различных карьера1-'.свора. Большое внимание уделено при этом инструментальных истодам исследования в реальных условиях, что позволило по чучпть обширный экспериментальный материал по эксплуата щи комплексов и на его основе предложить методы оптнмнзацш и iio.ii.ювания экскаваторно-автомобильных комплексов. Автор выражает глубокую благодарность рецензентам — 1л кор. АН СССР В. В. Ржевскому и проф. II. И. Томакову зг юииыо советы и замечания, высказанные при подготовке рукописи. Автор с благодарностью примет все критические замечания it пожелания по существу содержания данной книги. ЛАВА 1 , НАЛ ИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ I ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭКСКАВАТОРНОАВТОМОБИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ I 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ районов ^Ра';Н,;ИакС^;15 аР'ечеХ традиционных горнодобывающих “К Гамы^новые чодел,, экскаваторов » „ СССР, так и f Py6'*“J"VaBLaмосвалов ВслАЗ-548 карьеры Севера. I к. 1 ■    пучен» Норильского ГМКа. поступила на к_ар^'Р * н1, __ на Ждановский рудник комби- T3SS^=s?E5Zr?S грузоподъемностью от 91 до 180 ]I jkuii.j>a I    вс и время также на карьерах Севера — на 1Чолы.ким . к <''Та\ГастГЦм“,Г™"Г^кава,ор,,о.автомоб,1льних ком,, “if1"» ж=:,,аГ;::Р= •i i|> ) гранспортнрование горной массы автосамосвалами ос iiii'cгвляется на подъем с перепадом высот между конечны? н\ нкIамп около 200 м. Ухудшение условии работы средств кар Чинно автотранспорта привело к резкому сокращению облас •ю применения в качестве единственного на карьере вида трап порта. В железорудной промышленности в 1975 г. автотранспо] (как елниетпениый) применялся только в 9 карьерах из 32 де •    гвуюшич п строящихся. Основная тенденция применения те им ни пческого автотранспорта в горнодобывающей промышле ком н на современном этапе — использование его в комбннир ванных транспортных схемах в качестве забойного или сборо вши транспорта. Наиболее прогрессивный автомобилыю-конве < |*ниii транспорт принят в проектах строительства и реконстру 111,11 - * 111 57 железорудных карьеров, 17 карьеров цвети» мемллургни, 14 карьеров стройматериалов [52]. В 1976 г. н. •i.i 1,1 опытная эксплуатация автомобильно-конвейерного тран порта на Каджаранском медно-молибденовом карьере; в 1981 nniVici в строй такая схема транспорта на Оленегорском карьер лнтмобплыю-конвейерный транспорт с самоходными дроби; iuivii н грохотильными установками предусмотрено внедрить н •    ц|м ком карьере, Волховском алюминиевом карьере и др. Отрг Ложа нижних горизонтов глубоких карьеров практически по; пне мао осуществляется с помощью автотранспорта. Удельны 1мч перевозок горной массы автотранспортом, в том числе в kov биннронанных транспортных схемах, составил в 1976 г. в же и и|р\дной промышленности 51,5%; в будущем его удельны "ci но прогнозам, возрастет. Все более широко на карьера •ниомобильный транспорт применяется в комбинации со скипс ...... подъемом: в 1973 г. на Сибайском карьере пущей в экс •и' нацию скиповый подъемник грузоподъемностью 40 т, чт | Iю жономию 330 тыс. руб. в год по сравнению с применяемы1 рмтс вариантом автомобильного транспорта. По проекту нн 1 I и i v | ;i I ипроннкель предусматривается перевести на автомо Пи и.но скиповой транспорт Центральный карьер комбинат. •Пгчсшаинкель». Институтами Казгиироцветмет и Унипромед выполнен проект перевода па автомобильно-скиповой траиспор1 11икиласвского карьера. И настоящее время 80—85% всей перевозимой горной массь •    ■и мил я Ю1 скальные руды и породы. Объем полезных ископаемых, разрабатываемых карьернымг п.! ншаторамн, по основным отраслям горнодобывающей про мышлепностп составляет более 90%. вскрышных пород —86% Быстрыми темпами растет концентрация горнодобываюшег промышленности. В 1980 г. более 80% горной массы на карье 1'м. черной металлургии будет добываться на карьерах с годо ........рои толстенной мощностью свыше 30 млн. т. Средня» нрин <н(| ici венная мощность одного карьера по добыче желез "'И р\ ой. но прогнозным оценкам, возрастет с 4.8 млп. i мощностью карьера (Канада) Мощность карьера по горной массс, млн. т/год Емкость ковша экскаватора, м1 Грузоподъемность автисамосвала, <2 5 3,2—5 7,7—13,2 на руде 1,9—6,1 4—7,6 8,4—11,5 на вскрыше 3,2—6,9 3,1—7,6 8,4-11,5 31.5—76,5 45-91 76.5—109 U::::: 1е*ду рабочими параметрами машин ЭАК и производственной мощностью карьера (США, Австралия)    __ Мощность карьера по горной массе, млн. т год Емкость ковша экскаватора. м' Грузоподъемность автосамосвала, т 10.1—20 >20 2.3—4 4—6,1 5,2-8.2 7—10,7 в 1971 г. до 14,4 млн. т в 1990 г., а по горной массе — соответственно с 15,1 до 40,2 млн. т. В угольной промышленности средняя нагрузка на забой в 1977 г. составила 3.52 млн. т. угля, т. е. в 1,5 раза больше, чем в 1970 г. В настоящее время 1*. разрезов имеют производительность от 5 до 10 млн. т угля в год, 4 разреза— более 10 млн. т; производительность разреза «Ьогатырь» достигла 35 млн. т угля в год. Такая же тенденция характерна и для карьеров цветной металлургии. Анализ зарубежного опыта эксплуатации ЭАК, в частности в горнодобывающей промышленности Канады [58], указывает на определенную связь между производственной мощностью карьера п мощностью погрузочно-транспортного оборудования. По 20 карьерам руд цветных металлов Канады эта связь выглядит следующим образом (табл. 1.1). При этом среднее расстояние транспортирования на руде составляет 1—2 км, на вскрыше —0.5—2 км. Из табл. 1.1 видно, что мощность экскаваторов на руде и на вскрыше практически одинакова. На железорудных карьерах СШЛ и Австралии [65] гакже наблюдается определенная зависимость между мощностью основного технологического оборудования и производственной мощностью карьера (табл. 1.2). Липли i показывает, что для крупных карьеров (производн-и и.ностью более 10 млн. т/год по горной массе) эта взаимо- •    ич и. мило заметна. И табл. 1.3 приведены данные по эксплуатации ЭАК на ряде крупных зарубежных карьеров. Анализируя эти данные, можно <    целать вывод об отсутствии тесной связи между производственной мошноетыо карьера и мощностью применяемого оборудовании, на карьерах достигнута высокая производительность экскаваторов и автосамосвалов. И целом за последнее десятилетие технические, технологиче- <    кне и организационные условия эксплуатации экскаваторно- •    нномобильиых комплексов значительно усложнились из-за ухудшения горнотехнических условий, концентрации производства, возросшей интенсивности отработки месторождений и ввода н жеилуатацию крупных погрузочных и транспортных машин. * 1.2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТИПАЖА И КОНСТРУКЦИИ КАРЬЕРНЫХ »КС КАВАТОРОВ-МЕХЛОПАТ Последнее десятилетие характеризовалось созданием разно-обрл шых типоразмеров мощных карьерных экскаваторов, совершенствованием их конструкций и созданием принципиально но-ны.ч моделей с комбинированным канатно-гидравлическим («Су-шрфронт») и гидравлическим управлением. Одним из наиболее существенных моментов было создание мощных электрических мехлонат с емкостью ковша 9,18—19,9 м3 для выемки и погрузки крепких скальных пород. Самым мощным экскаватором для разработки скальных пород до 1977 г. был экскаватор модели I'll 2800 (США) с емкостью ковша от 16.8 до 30,6 м3 [69]. И 1977 г. на заводе в г. Милуоки (США) изготовлен самый крупный в настоящее время карьерный экскаватор PH 5700 для угольного разреза с конструктивными параметрами: емкость ковша — 19 м3, длина стрелы — 27 м, длина рукояти—18 м. максимальный радиус черпания — 35 м, максимальный радиус ра п'рузкн — 32 м. Для скальных пород экскаватор будет оборудован стрелой длиной 19 м, рукоятью длиной 12 м и ковшом гм костью 38 м3. Масса экскаватора — 1 500 т, суммарная мощность двигателей — 3 750 л. с. Этот экскаватор создан для ра -пот н комплексе с автосамосваламн грузоподъемностью 250— .400 I п более [70]. Применение принципиально новых типов экскаваторов с комбинированным и гидравлическим приводом Шмноляет примерно в два раза уменьшить их массу и более чем и чна раза повысить усилие резания на зубьях ковша [47]. Первый отечественный гидравлический экскаватор ЭГ-12 про-и шодптедьностью 4—5 млн. т горной массы в год изготовлен на .\ рллмашзаводе в 1979 г. Институтом горного дела нм, А. А.Ско- Таблица 1.3 Условия применения и производительность мощных экскаваторов и автосамо Карьер, страна ДчОынаемое полезнее ископаемое Производственная мощность, млн. т год Горнотехнические условия a о >* tj о *6 Оф Ч я У 5. 2 & о - п 2 О о с; я О = = О ОЙ с я с «с = 2 «Кане» (Бразилия) Железн ая руда 2,25 — руда, 2,(Ю — порода «Исленд» (Канада) Медная «Пима» Медная 2,5 — руда 4,0 -порода «Токвинала» (Перу) .Медная «Джеффри» (Канада) Железная «Спарвуд» Уголь Карьер компании МТ Ньюмен «Маннинг» (Австралия) Железная Карьер компании «Квебек Картер» (Канада) Железная руда, 1,6 — порода 11гл Маунтин» (США) Железная 5-8 — РУДа, 1,6 — порода Применяемое оборудование Дорожные условия Годовая производи-сльиость оборудования Экскавато * с СО х Литое;: it я я £ о * е J 5 * С < >>й X и Си С экска автосамосвалов на 1 т грузоподъемности тыс. т ночное ночное Бетон ночное 7,0 9,2 17 18.5 ночное 4.0 0,1 9.2 9 — на подъема. 10-12-на спусках минского совместно с заводом-изготовнтелем разработан параметрический ряд гидравлических экскаваторов с ковшами емкостью от 8 до 40 м3 [37]. Таблица 1.4 Техническая характеристика гидравлических экскаваторов__ Отечествен Зарубежные
Н-101
RH-75
1000 CK
ЭКГ-12
Параметры
Емкость ковша, м3 Усилие копания, кН Максимальный радиус копания, м Высота разгрузки, м Среднее удельное давление на гр> нт, Приводной двигатель Мощность приводных двигателей насосных установок, кВт Рабочее давление в гидросистеме, МПа Масса, т Электри ческий 167
4,5—6,5 460 11.6 7,0 142
175
Дизельный 100
Таблица 1.5 Типоразмерный ряд карьерных экскаваторов Емкость ковша, м5 Параметры Модель стандарт сменного Макснмаль-ный радиус черпания, ы Максимальная высота черпания, м Максимальная высота разгрузки, м ЭКГ-3,2 1.6—2,5 2,5—4,0 базовая ЭКГ-2у 2.5 4,0—6,3 базовая Э КГ-Зу ЭКГ-8 бщонли ЭКГ 4 у ЭКГ 12.5 базовая ЭКГ-Юу ЭКГ-6, Зу ЭКГ-20 «,() -12.5 8.(1 10-25 базовая ЭКГ-16у ЭКГ-Юу кой схемой привода. 1ак, в ««и оабоЧНй проект карьерного е ни «Ижорскпн завод» завершен раоо ^    экскаватор, „•кантора с    мши'иы пр.. этом не увел,,..»- ЖГ 12 5. Металлоемкость иоьоп    начать в 1У/У'- Выпуск таких экскаваторов предда    ть 10 эКСкава- 1, пита 10-й пятилетки планнров..    накопления опыта „оги фирмой «Марион»    ). , , „|||()узК* ^рышных пород „„„млит-млы грузоподъемностью экскаватором «Суперфронт Нерюнгринский угольный ра. Типоразмерный ряд карьерных экскаваторов-мехлопат фирмы «Марион» (США) Экскава Емкость ковша, м1 Длина стрелы, м Экскава Емкость ковша, м 1 Длина стрелы, м 1 ,53—2,45 1 ,9-3,06 2.45-6,1 5,35-6,2 6,1—12,2 6,1 — 12,2 7.92-11    ,43 7.92—11    ,43 9,75-10,67 11.58—18,3 13,9—17,4 17,0—17,4 192-At 251-М 6,35—13,8 8,4—15,3 12.2—19,9 15.3—26,8 13.7-11    ,3 12.8—17,4 14,33 15,54 -20,1 15,8 Таблица 1.7 Конструктивные параметры скальных экскаваторов, выпускаемых в США Параметры
Фирма-изготовитель «БюсаА- сХариишфегер» «Марион» Модель экскаватора 540
822
14.6 I ,45 95.5 587
545
Емкость стандартного ковша, м3 Максимальное подъемное усилие, кН Максимальная высота черпания, м Максимальный радиус разгрузки, м Максимальный радиус черпания, м Радиус черпания на горизонте установки, м Скорость хода, км/ч Продолжительность рабочего цикла при угле поворота 90 С, с Мощность сетевого двигателя, кВт Удельная энерговооруженность, кВт/т Подъемное усилие на 1 м3 ковша, кН/м3 Рабочая масса, т
19.9 до 2400 19.9 17.5 20.3 19.2—18.5 1800 2,81 91,2 640
чкскапатор ЭКГ-3,2 Энерговооруженность кВт/м1 вместимости ковша
ЭКГ-4.6 ЭКГ-811 ЭКГ-12,5 г,_8 м3 в меньшей мере — „агоры ЭКГ-811 с ковшом емкостью    4'Q__46 м«, „ соВССМ экскаваторы ЭКГ-4,6 с K',‘,^'|N1 эКГ-12.5 с ковшом емкостью и малой степени — экскав Р\ Ы\ разрезах). Такая же кар-10— 12 5 м3 (в основном, на угольных Р^Р^*' , „„а будет наблюдаться    отечественных карьерных —" ““ «моля-||""при*БММ1ке омуекмьных    |'235с„“л""р“Х    крепких 1ШЙ ковш может    Экскаваторы ЭКГ-Юу и ” "грузки горной массы а транспортные средства на уровне их у ста «овкк ^    ^ пастой шее Приведенный в табл. 1.5 тн Р ,аП0Л0ПИНу, так как се-ирсмя реализован моделей экскаваторов ЭКГ-3,2, рийное производство ба3°™- • ■ н0 Что значительно енн-•Ж1 -5 и ЭК1-20 до сих пор не освоен*>• лектов машин по- жает возможность выбора ° ов‘ання для различных горнотех-, ру точио-транснортно    Р^ тппоразмерные ряды карьерных иических условии. Заi ру , ,м разнообразием 1.6. •кскаваторов отличаются бо., > Р нструкТцвные параметрь В табл. 1.7 приведены основные констр^х ц сшд мошиых скальных экскДваТ°^н’0СТ11 „ металлоемкости отечест Данные об энерговооруженности и и. иных экскаваторов приводе!>    ‘ваторов являющаяся од Как видим, металлоемкость    РуКтивного совершен „им и. главных кР‘^р, е , их мощности не снижается. Дл экскаваторов-мехлопат аналогичног •,кГ НИ. приведена ниже: 2Ю0 PH «щкнивтор. • • • -........‘ 39.7    40.4    39-5 М. HI MWMKlXTb. ........... ни 12—14% ниже. Существенно снизить металлоемкость карьерных экскаваторов можно лишь путем перехода на принципиально новую кинематическую схему с использованием гидравлического привода. Особенностью конструкции сверхмощных экскаваторов является применение вместо пятимашинного электрического агрегата тиристорных вентильных преобразователей и электронного управления, обеспечивающих сокращение рабочего цикла и более плавные характеристики рабочих процессов. Увеличение размеров, массы машин и их производительности повысило требования к их надежности и использованию во времени. С этой целыо экскаваторы ЭКГ-4,6 выпускаются как в специальном северном, так и в тропическом исполнении. В 1974 г. Ижорский завод изготовил в северном варианте первый экскаватор ЭКГ-8МХЛ для Норильского ГМК. Испытания экскаватора показали, что эксплуатационная надежность его повысилась примерно в 1,5 раза по сравнению с серийными образцами. Экскаватор ЭКГ-20 также изготавливается с учетом северных условий. В развитии конструкций карьерных экскаваторов четко прослеживается тенденция увеличения их энерговооруженности — с 50 кВт/м3 при емкости ковша 3—4 м3 до 125 кВт/м3 при емкости ковша 12—20 м3 и более. Это позволяет сократить время рабочего цикла и обеспечить надежную работу экскаватора при разработке тяжелых грунтов, особенно в зонах холодного климата, где взорванная масса может смерзаться. Усложнение конструкций мехлопат, увеличение их габаритов и массы привели к повышению требований к ремонтным базам, техническому уровню обслуживающего и ремонтного персонала, что наиболее рельефно проявилось в период освоения на ряде северных карьеров (производственного объединения «Апатит», комбината «Печенганнкель» и др.) экскаваторов ЭКГ-811. Одной из основных задач карьеров является в настоящее время подготовка к вводу в эксплуатацию сверхмощных экскаваторов с ковшом емкостью 12—20 м3, в первую очередь путем строительства соответствующих ремонтных баз. В целом обеспечение горнодобывающих предприятий карьерными экскаваторами нельзя признать удовлетворительным ни по номенклатуре, ни по числу: на многих карьерах парк экскаваторов сильно изношен, и его эксплуатация с экономической точки зрения невыгодна; своевременная же замена изношенных машин новыми такого же типа не производится из-за недостаточной мощности экскаваторного производства. § 1.3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТИПАЖА И КОНСТРУКЦИИ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАЛЮСВАЛОВ Транспортное звено экскаваторно-автомобильного комплекса— автосамосвалы — в последнее десятилетне не претерпело на отечественных карьерах существенных изменений: транспор-•Пфование горной массы производится в основном автосамосвалами БелЛЗ-540 н БелАЗ-548 и их модификациями. Этими автосамосвалами вывезено в 1976 г. 3,5 млрд. т горной массы; на предприятиях горнодобывающей промышленности и в строительстве объем транспортной работы составил при этом около 8 млрд. т• км [21]. При этом удельный вес автосамосвалов грузоподъемностью 40 т в общем парке постоянно увеличивался. За этот период заводом-нзготовнтслем проделана значительная работа но модернизации этих моделей автосамосвалов и по повышению их надежности. Качественный скачок в переоснащении карьеров автотранспортными средствами произошел в 1976 г., когда на Ждановском руднике комбината «Печенганикель» начала эксплуатироваться первая серийная партия автосамосвалов с электрической грансмиссней БелАЗ-549 грузоподъемностью 75 т (из-за отсутствия соответствующих шин грузоподъемность была ограничена до 70 т). Белорусским автозаводом выпускаются автосамосвалы Бел АЗ-549, которые эксплуатируются кроме комбината «Пе-Ченганикель» на карьерах Всесоюзного объединения «Якутал-маз», Соколовско-Сарбайском ГОКе и др. Оснащение автосамосвалов этой модели шинами размером 27.00-49 позволит повысить их грузоподъемность до 80 т без каких-либо конст- • ' I ' .................. БелАЗ-7519 грузоподъемностью 110    т и карьере Жди- 1И-Ц. м»| II |>\ ПМЖ.1 |---— --ч 7 Ь Ь 9 ^ 3 I гор:м ,    ., и    . руктивных изменений. В 1978 г. Белорусским автозаводом изготовлены головные образцы новой модели автосамосвалов БелАЗ-7519 грузоподъемностью 110 т (рис. 1.2). Эксплуатационные испытания автосамосвалов БелАЗ-549 п БелАЗ-7519 проводятся на Ждановском руднике комбината «Печенгани-кель» при участии ЛГИ (Ленинградского горного института). В 1980 г. будут проведены эксплуатационные испытания головного образца автосамосвала БелАЗ-7521 грузоподъемностью 180 т. Таким образом, за четверть века мощность отечественных экскаваторов-мехлопат увеличится почти в 7 раз. а автомобилей-самосвалов— в 7,2 раза. Увеличение мощности транспортных средств происходит опережающими темпами. В перспективе намечено создание экскаваторов с ковшом емкостью 30 м3 и более и автосамосвалов грузоподъемностью 300—500 т. В США фирмой «Дженерал Моторе» (Канадский филиал в г. Лондоне, провинция Онтарио) в 1974 г. изготовлен опытный образец карьерного автосамосвала «Терекс-Тнтан» грузоподъемностью 318 т (рис. 1.3), который проходит испытания в карьере «Игл Мауитин» (США, штат Калифорния) [11]. --U77-— -6706-— Шб- — Рис. 1.3. Лнтосамосвал «Тереке 33-19» грузоподъемностью 318 т 18 В зарубежной практике производство горнотранспортных 1ашин осуществляется с учетом региональных горнотехннче-кнх и климатических условий. В этих странах главенствующей енденцней н создании горной техники является мелкосернн-юсть: например, автосамосвалы определенной модели выпу-каются небольшими партиями — от 4—5 до 25 30 шт., пред-означенными для карьера, заказавшего эти машины [4]. В отечественной практике этот принцип, к сожалению, пока ie нашел широкого применения, несмотря на еще большее зна-юнне его в наших, весьма разнообразных, горнотехнических и климатических условиях открытых разработок. Па большую (ажность учета конкретных условий эксплуатации при создании ювой техники для карьеров указывал акад. Н. В. МельиикоЕ ;i.i| «Развитие горных и транспортных машин на открытых разработках будущего должно быть подчинено максимальному со-ггнетствню рабочих параметров оборудования природным и юр нотехннческим условиям эксплуатации месторождении и их ра ниопальному сочетанию при сопряженной раооте». Углубляя, с одной стороны, специализацию горной техник! для открытых горных работ в зависимости от региональны? Природно-климатических и горнотехнических условий, с друго! стороны, необходимо стремиться к тому, чтобы вновь создавае мыс машины предусматривали возможность эффективного и: использования и в других условиях, без коренного изменешн конструкции и технологии изготовления. В этом смысле заслу жнваст внимания опыт зарубежных фирм, создающих трны машины для открытых разработок по «верхнему порогу», т. е I учетом самых жестких условий эксплуатации (районы Со пера), но без строгой регламентации фактических районов и использования. Новые модели автосамосвалов создаются на базе возможн-полной унификации их узлов и систем, что, с одной сторонь позволяет сократить срок создания новой машины, а с другой — \ простить техническое обслуживание н ремонт машин, снизит пллержкн на эти операции, Степень унификации узлов карьер ...... .жтосамосвалов доведена в настоящее время до 70—80 к Сроки создания новых моделей не увязываются, следователь!» к. « роками освоения принципиально новых двигателей, шин. м? (ни отлей и пр. В конструкциях машин на стадии опытных оС .......он используются выпускаемые промышленностью узлы .и р. 1.1 ц.| Этот принцип позволяет фпрмам-изготовителям провс inII. непрерывное усовершенствование базовой модели машпнь и ' \1 > -11 vi Vi гг параметры по требованию заказчика. Поэтому, нг пример, на карьерах США эксплуатируется 59 марок различны икон имосиа.юн, но такое разнообразие не затрудняет их те: HH i. iKVio эксплуатацию. Следование принципу унификации пс .....in‘Iо автомобилестроителям создать отечественный автос; ......... . | р\ (опольемностью 40 т (БелАЗ-548) всего за 2 гол юсле выпуска БелАЗ-540 (qa = 27 т), в то время как па создаете принципиально новой машины с электрической трансмиссией грузоподъемностью 70—80 т (БелАЗ-549) затрачено 14 лет. Новые модели автосамосвалов создавались с учетом улуч-иення их маневренности и увеличения скорости движения. Это «честно присуще ныне всем без исключения автосамосвалам, эксплуатирующимся на отечественных п зарубежных карьерах. Повышение маневренности машин привело к значительному уко-эочению их жесткой базы и отказу от двух задних ведущих )сен. Генеральной колесной схемой карьерных автосамосвалов :тала схема по формуле 4X2. Конструктивные скорости движения автосамосвалов возросли до 50—(50 км/ч. Рост грузоподъемности автосамосвалов до 180 г и более и их габаритов привел < необходимости искать новые конструктивные решения улучшения их маневренности и снижения нагрузки на колесо. Появились полноприводные машины с тремя осями, из которых передняя и задняя — ведущие. Увеличение единичной мощности горнотранспортных машин привело к прогрессирующему росту нх металлоемкости п особенно к росту стоимости, который значительно опережает соот-зетствующее увеличение мощности. Непропорциональный рост стоимости крупных машин объясняется необходимостью павы-пения их надежности, обычно большей сложностью конструкции и влиянием мелкосернйности. На рис. 1.4 показана динамика развития основных технико-жономических параметров современных и перспективных авто-;амосвалов. Вопреки прогнозам, коэффициент тары к? автосамосвалов ;• электрической трансмиссией не снизился по сравнению с автосамосвалами грузоподъемностью ‘25—(10 т с гидромеханической трансмиссией. Удельная мощность двигателя на 1 т общей массы автосамосвала составляет 6.5—8 л. с., причем меньшее значение этносится к крупным автосамосвалам зарубежного ироизвод-;тва. Высокое качество электрической трансмиссии этих машин эбеспечивает высокий ее к. и. д. (более 0,9), что позволяет снизить удельную мощность двигателя Ny-V Принятый па 1980—1990 гг. типаж отечественных карьерных автомобилей-самосвалов, выпускаемых Белорусским автомобильным заводом объединения «БелавтоМАЗ», приведен в табл. 1.9. Этот типажный ряд целесообразно дополнить типом машин, базирующихся на модели грузоподъемностью 260—270 т. По мнению авторов [4—9]. такие машины целесообразно делать трехосными с колесной формулой 6X4 на базе аигосамосвалов грузоподъемностью 180 т. В связи с расширением использования автосамосвалов в транспортных схемах циклично-поточной технологии в качестве средств сборочного транспорта целесообразно создание I*m I I Динамика развития основных технико-экономических параметре КМрм'рных литосамосвалов: N. 1И мощность дилельиого л ни га геля; </06щ - общая масса груженого автосамосвала Суп уделышя стон мост ь антосамосвала; —грузоподъемность автосамосвала I н 0 л и и и I.U I НИИ* ИЙ III! ИМИ! НИЛИН |.Г|Л1 »Н«|1ГИ»'п>|>у« MllltlDID'll, ДМ III йтелн, мчмии 11«, А Г Vдельини МОЩНОСТЬ, с а х а Н У. * V — в PilJMCp 111И1 18.00—25 21.00—35 •1 :>
24.00—40
33.00—51
44.00—63
II I» и м »• ч а н м с. I Л\П — гидромеханическая, ЭП —электромеханическая. ПГ -щи мши илрпилическам.
Таблица 1.10
1 fчин'ii-c«иг кмрпмп'ригтикн мптосамосвалов типа БелАЗ
1.о л ЛЗ-540 Л
БелАЗ-548 Л
БелАЗ- 549
БелАЗ- 7521
Бел АЗ-7519
I 1/1р.1МОТ|1Ы
I ру ннтдт.емиос'ТЬ* Г MllCCH СИирИЖеННОП* мнто- 21
50
М 1)011.1 HIU V Коэффициент тары М а кс и м Ильи II и ско расть ДI! И Ж СП и я и «томо б ил я, к м /ч размеры, мм: длина ширина 36<> 15
8120 3790 38 К) •1200 500 2.71 ГМП ПГ 21.00-33 21
высота без груза База, мм Мощность двигатели, л. с Удельная мощность* кВт i Трансмиссия Подвеска Размер шин Привод управляемых колес Привод колесных тормозов -Емкость платформы* м:' 70 <80) 65 \ 450 1050 2,92 ЭП с МК ПГ 24.00-19 (27JHM9) ГМ Г 36 5 130 5 300 1300 2,50 ЭП с МК ПГ 170 (180) 135 6 650 2300 2.83 ЭП с МК ПГ При м с ч а п и е, ГМП — гидромеханическая передача; ЭП с МК — электрическая передача с мотор-колесами; МГМ - механический с гидроусилителем и механическим слежением: 1'М — гидравлически(i е механическим слежением; ГГ — гидравлический с гидравлическим слежением; II — n NeiVM этически и; Г—гидравлический* внутри приведенного типажа машин (см. табл. 1.9) специализирован пых моделей для работы на коротких расстояниях (до 1 км). Тнпоразмсрный ряд карьерных автосамосвалов как в СССР, так и за рубежом строится по их грузоподъемности на основании предпочтительных чисел ряда R5 со знаменателем прогрессии (коэффициент ряда), равный 1,4—1,6. Технические характеристики автосамосяалов, выпускаемых Белорусским автозаводом, приведены в табл. 1.10. Автосамосвалы 540 А16 (БелАЗ-540М) грузоподъемностью 30 т и БелАЗ-548 А1 (БелАЗ-548М), серийный выпуск которых намечен с 1980 г., заменят автосамосвалы грузоподъемностью 27 и 40 т. Новые модели автосамосвалов оснащены более мощными двигателями и автоматической 5—6-скоростной гидропередачей. Эти позволяет обеспечить высокие тягово-динамические качества машин, значительно расширить диапазон регулирования и наиболее эффективно использовать мощность силового агрегата. Работы по созданию автосамосвалов грузоподъемностью 60 и 240 т предполагается начать после 1980 г, и освоить серийный выпуск после 1985 г. [20], Рис. 1.5. Лвтоеамоевал М120-17 на отвале Центрального рудника (производственное объединение «Апатит») В развитии конструкций основных узлов и систем автосамо-сиалов прослеживаются следующие тенденции. Р а м ы обычно применяются коробчатого сечения, из низколегированных высокопрочных сталей с пределом прочности до 2.95 кН/мм2 («Терекс 33-15»), Конструкция рам способна выдержать перегрузку до 20% —по усталостным показателям. При конструировании автосамосвала раме придается особое значение, так как она представляет собой конструктивную основу всего автомобиля. В зарубежной практике при расчетах рамы широко используется метод моделирования на ЭВМ. Для совершенствования конструкции рам необходимо проведение экспериментальных замеров нагрузок в различных сечениях рамы в производственных условиях. При эксплуатации импортных авто-(Ямосвалов на отечественных карьерах наблюдались случаи появления трещин и поломок рамы. Кузова применяются двух форм: совкового и ящичного. Мерный тип характерен для всех отечественных автосамосвалов гимн БелАЗ и для американских автосамосвалов грузоподъемностью до 200 т (фирмы «Юннт Риг», «Вестннгауз» и других (рис. 1.5), второй тип — для автосамосвалов особо большой • ру (оиодъемиости (фирмы «Дженерал Моторе» (рис. 1.6). До-! ижнетва кузова совкового — возможность понижения центра ипыч'Ти груженого автосамосвала, ящичного — высокий борт, "О h i чающий погрузку, большая площадь цели при выгрузке мири |i.i ti t ковша экскаватора, равномерное заполнение кузова Н" 11 к не, меньший угол подъема при разгрузке, более ровный 111 \| к I рула. Кузова делают обычно из малолегированной стали с пределом прочности на разрыв 700 кН/ммг и более. На дно кузова укладывают плиты толщиной 19 мм из очень износоустойчивой стали. Вместо плит на некоторых моделях автосамосвалов (США) применяют толстое (3 см) днище кузова, что снижает эксплуатационные затраты. Для повышения долговечности кузова иногда применяют металлические решетки, укладываемые на дно кузова: размер ячеек 5х 10 см. Масса кузова у современных крупнотоннажных автосамосвалов достигает 30%; применение алюминиевых кузовов позволяет повысить грузоподъемность автосамосвалов на 10—15%. Однако это направление не получило пока развития, по-прежнему практически все модели большегрузных автосамосвалов изготавливаются со стальными кузовами, как более надежными в эксплуатации, особенно при транспортировании тяжелых скальных пород. Одним из основных вопросов при выпуске новых моделей карьерных автосамосвалов является оснащение их сменными кузовами для транспортирования пород различной насыпной массы. Применение кузовов различной емкости на автосамосвале одной и той же грузоподъемности позволяет наиболее рационально использовать все металлоконструкции кузова для получения требуемой для заданных условий емкости и оптимальной долговечности кузова. Все зарубежные модели карьерных автосамосвалов имеют, как правило, набор сменных кузовов. Например, автосамосвалы «Терекс 33-15» (грузоподъемность 136 т) выпускают с кузовами объемом от 42 до 154 м3, причем стандартный объем кузова (65,1 м3) предусмотрен для перевозки пород с насыпной массой 2,09 т/м3. Все отечественные автосамосвалы типа БелАЗ выпускаются пока только с одним, стандартным кузовом, что снижает эффективность их использования. Поставлена задача выпуска автосамосвалов типа БелАЗ с тремя сменными кузовами: 1)    стандартный — с геометрическим объемом, рассчитанным на перевозку вскрышных пород и некоторых руд с насыпной массой 1,75 т/м3; 2)    кузов с геометрическим объемом, рассчитанным на перевозку легких пород, угля и сланцев насыпной массой 1,1— 1,2 т/м3; 3)    кузов для перевозки тяжелых руд с насыпной массой 2,3—2,5 т/м3. Кроме того, для автосамосвалов, эксплуатирующихся на карьерах Севера, необходимо предусмотреть изготовление сменных кузовов для вывозки из забоев снега и заснеженной руды, т. е. материала с насыпной массой 0,3—1,0 т/м3. Все модели автосамосвалов имеют систему обогрева кузовов выхлопными газами. Кабина обычно двухместная, утепленная, с кондиционером, хорошим обзором, регулируемой высотой и регулируемой жесткостью сиденья (с помощью сжатого воздуха). На всех моделях современных автосамосвалов двигатель расположен рядом с кабиной. С увеличением габаритов автосамосвалов ухудшается обзор дороги из кабины, особенно справа. Для улучшения обзора передняя стенка кабины скошена. В автосамосвалах новых моделей значительно улучшена конструкция панели приборов — она стала компактнее, плоскость панели стараются располагать перпендикулярно к лучу зрения водителя, стрелочные приборы ыменяют световыми индикаторами контроля, что меньше утом-mi't зрение водителя; значительно улучшена компоновка органон управления — педалей, рычагов, более удобно расположена м. тик,I рулевого управления. Опыт эксплуатации импортны? шносамосвалов с электрической трансмиссией на Ждановско\ шике показал, что управление ими легче, чем автосамосва ы hi ии1,| ЬелАЗ с гидромеханической трансмиссией. БелАЗ-54! «оцеп гм к же для водителей в управлении, хотя конструкцш приборной панели, органов управления требуют усивершенст шжннин. < и л иная установка. В качестве силовой установки в нг о in |нгг время на автосамосвалах всех моделей применяютс *| и H.iii.ir двигатели. Специалисты США считают, что приме in urn I и к• гурбшшых двигателей (Г'ГД) на автосамосвалах б\ hi ii‘ hi ^образно после 1980 г. из-за очень большого расход топлива. В автомобильных ГТД можно использовать многое от авиационных турбин. Особенно привлекает в ГТД их высокий ресурс — примерно 10 тыс. ч. В США ведутся разработки ГТД для автомобилей, которые будут работать на сжиженном газе. Тем не менее, обладая существенными преимуществами перед дизельными двигателями (вдвое меньшая масса, примерно в 10 раз меньший расход масла, хорошие пусковые качества при низких (до —50 JC) температурах, быстрый прогрев, лучшая приемистость, большой межремонтный срок, малая шумность и дымность в работе и др.), они являются весьма перспективными для карьерных автосамосвалов. Поэтому Белорусским автозаводом совместно с Ярославским моторным заводом ведутся большие работы в этом направлении. В 1978 г. были созданы первые образцы газотурбинных двигателей мощностью 413 кВт. Особые свойства ГТД позволяют рекомендовать их для применения на мощных автосамосвала.х. предназначенных в первую очередь для районов Севера. Поставлена задача — отработать конструкцию ГТД мощностью 376—560 кВт и создать условия для их применения на большегрузных автосамосвалах. При применении дизельных двигателей отчетливо прослеживаются две тенденции: 1) использование на большегрузных автосамосвалах быстроходных дизелей с частотой вращения 1500—2000 об/мин и 2) использование тихоходных локомотивных дизелей с частотой вращения 900—1000 об/мин (автосамосвал М200 фирмы «Юнит Риг»), Тихоходные двигатели более надежны в работе, имеют больший ресурс (до 10—12 тыс. ч.): но зато имеют почти в два раза большую массу по сравнению с быстроходными двигателями. Максимальная мощность дизеля, установленного на автосамосвале, достигла в настоящее время 3300 л. с. («Терекс 33-19»),Удельная мощность составляет в среднем 2,2—2,4 кВт от общей массы автосамосвала (с грузом). За рубежом не прослеживается тенденция увеличения удельной мощности дизеля: считается более рациональным повысить тяговые качества автомобиля за счет совершенствования конструкции трансмиссии, повышения ее к. п. д. За редким исключением, на автосамосвалах устанавливаются 4-тактные двигатели, имеющие 6, 8. 12 и 16 цилиндров, со степенью сжатия топлива до 1 : 16, 1 : 17. Двухтактные двигатели установлены на некоторых моделях автосамосвалов фирмы «Дженерал Моторе» («Терекс 33-15»), Двухтактные двигатели, обладая некоторыми преимуществами в конструктивном отношении (более простая конструкция), имеют ограниченное применение из-за повышенной вибрации и шума. Все мощные дизели, установленные на большегрузных автосамосвала.х, имеют турбонаддув, что позволяет обеспечить большую мощность при тех же габаритах двигателя. Расчетный ресурс применяемых дизелей — от 7 до 12 тыс. ч. Дизельные двигатели, устанавливаемые на карьерные авто- самосвалы, должны допускать длительную работу в режиме максимальной мощности примерно 60—70% моторесурса. Долговечность их должна быть в пределах 10—16 тыс. моточасов. Двигатели, которыми оснащаются автосамосвалы типа БелАЗ, пока не отвечают этим требованиям [20]. В настоящее время создаются новые типы двигателей размерностью 140Х Х140 мм с цилиндровой мощностью до 20,2 кВт. В табл. 1.11 приведен перспективный типаж дизельных двигателей для карьерных автосамосвалов. -Оп^ОХО = 2$§о-«£ — О -V, ы О чг О =: оЗ ~ О ас « О — О от - ^ С W О ?»1 • = -С —
см
00
W    О Оп-О^о § о • § ° _ — »~ -г го см I о о - ^ I §2 ««2 ® “ »о л см
На автосамосвалах БелАЗ-549, работающих в карьере Ждановского рудника, в настоящее время испытываются быстроходные дизели 64 Н21/21 мощностью 390 кВт отечественного производства (Уральского турбомотор-пого завода); номинальная частота вращения коленчатого нала — 1600 об/мин, однако работают обычно в режиме I 500 об/мни; двигатель фирмы МГУ (ФРГ) с регулируемой мощностью 413—460 кВт и частотой вращения 2 250 об/мин; шнгатель V-образной формы имеет 12 цилиндров, поставляется фирмой в сборе с главным гене-p. I юром (полностью модуль); шигателн «Пилстнк» (ЧССР) мощностью 376—563 кВт ше-. hi восьми цилиндровые. Двига-и ни первых двух типов пока иски гыпаются в единственном •к н>мпляре, двигатели «Пил. пи» установлены на автосамо-. и,1 ins БелАЗ-549 первой сернн-щill пиртии. Этими двигателями ... iMiiiciin шачительное число ав- — о см о -Т о О о Lf? п О — со о
о: ^
С гX
Й 5 _    = у 5_ _5—    о С * £ 3 v г; “ _ —    О - = F- -г ~ *-    £- •— — с, сс — zj i = 5 о ч ?    е я ~ „ о о О    £ £ 3 •" 3.5 я о
-з о н с.
• Iи im.ii н.I.mu БелАЗ-549. Моторесурс двигателей до капитального ремонта Автосамосвал Двигатель Наработка до капитального ремонта, моточасы Пробег автосамосвала, км «Терекс 33-15» 1СУ — 149Т Анализ работоспособности и надежности дизелей различных марок показал, что качество их неодинаково, и при эксплуатации дизелей в одинаковых климатических, горнотехнических и дорожных условиях их моторесурс до капитального ремонта, по данным комбината «Печенганнкель», колеблется в широких пределах (табл. 1.12). Электротрансмнссня. Считается, что электротрансмиссию целесообразно применять на автосамосвала.х при грузоподъемности свыше 60—70 т. Электротрансмнссня преобразовывает механическую энергию в электрическую, а затем электрическую в механическую. За последние годы в конструкциях электротрансмиссии заметен прогресс: наряду с применявшимися ранее генераторами постоянного тока все более широко применяются генераторы переменного тока. Это вызвано, в первую очередь, тем, что генераторы постоянного тока ограничены по мощности: 3.6- 10е, где N — мощность дизеля; кВт; п — частота вращения вала генератора, об/мин. Например, при частоте вращения вала 1500 об/мин предельная мощность генератора составляет 2 400 л. с. Появление германиевых, а затем кремниевых полупроводниковых выпрямителей позволило перейти к генераторам трехфазного переменного тока (автосамосвалы 120В. «Терекс 33-15»), В развитии автомобильных электротрансмнсспй сформировались два направления: 1) генератор постоянного тока — параллельно включенные шунтированные тяговые электродвигатели постоянного тока и 2) генератор переменного тока — параллельно включенные шунтированные тяговые электродвигатели постоянного тока. Возможность увеличения мощности генератора переменного тока по отношению к потребной тяговой мощности позволяет отказаться от шунтирования тяговых двигателей, что повышает надежность трансмиссии. Опыт эксплуатации показал, что генератор переменного тока проще в обслуживании. В электротрансмиссиях -j-- используются две компоно- | вочные схемы тяговых двигателей: 1) схема мотор-ко-леса, когда каждое ведущее колесо приводится во § i вращение тяговым двигате- £ L лем, установленным в с ту- | пнце колеса; 2) «локомо- J тивная» схема (рис. 1.7), ' когда крутящий момент ве- i—— дущему колесу передается через многоступенчатую ^ шестеренчатую передачу от тягового двигателя, распо- *,ис- 1 Схема передачи крутяшег
1    момента от тяговых двигателей к вед\ ложенного в картере зад- щнм КОлссим у автосамосвала «Терек пего моста. Первая схема 33-15» наиболее распространена, гак как она конструктивно проще. Вторая схема применена на большегрузных автосамс свалах фирмы «Джеиерал Моторе». Крутящий момент от двигателя 1 передается валу-шестерн 2, шпоночной несинхроннзированной ведущей оси 3, затем пла нетарной передаче 4. Общее передаточное отношение равн 36: 1, что обеспечивает максимальную скорость 47,47 км/ч пр частоте вращения тягового двигателя 2800 об/мин. Каждый т? юный двигатель имеет мощность 512 кВт. Такая KOMHOHOBOt пая схема позволяет решить проблему отвода тепла, вырабать иаемого тяговыми двигателями, от шин, но при этом ухудшаете доступ к двигателям, повышается масса трансмиссии и увел* читаются потери энергии в механических передачах. При выборе типа электротрансмнссии исходят, в первуюоч* |н дь, из возможности обеспечения оптимального использовани дизеля, так как это условие является основным для получени оптимального к.п.д. автосамосвала. С этой целью на всех in портных автосамосвала.х фирмы «Юннт Риг», «Джеиерал Mr tfipe» и «Вестингауз» мощность двигателя и генератора контре дируется пневмогидравлическим регулятором, который обеспеч! и и*т требуемую мощность дизеля в зависимости от дорожны Vi юиий на всем интервале рабочей скорости, предупрежда 14 м перегрузку. Регулятор работает иа принципе ограничен!! опрыскивания горючего. Характеристики электротрансмнссий определяются в осно: in м.» способом возбуждения генератора и тяговых двигателе ми характеристики можно регулировать в широких предела '■it м'14 способы возбуждения, что позволяет без изменения koi •|pYKUint электротрансмнссии приспособить ее для разлнчнь к nitHifl эксплуатации. Электротрансмнссня современных большегрузных автосамосвалов должна отвечать следующим требованиям: развивать максимальное тяговое усилие (F) при нулевой скорости и сохранять его в некотором диапазоне скоростей; развивать максимальную скорость автомобиля (и); развивать максимальную мощность в одной или нескольких точках или в определенной зоне (Ртр). Величина PJV/F называется показателем габаритной мощности трансмиссии. Этот показатель определяет габариты и массу узлов трансмиссии, в первую очередь тяговых двигателей, Удельная масса электротрансмнссин современных автосамосвалов велика и составляет около 7,5 кг на 1 кВт мощности дизельного двигателя; удельная масса тяговых двигателей — до 7 кг на 1 кВт входной мощности электротрансмиссии (генератора). Большим преимуществом электротрансмнссин перед гидромеханической трансмиссией является гибкость ее компоновки: все четыре основных элемента трансмиссии — генератор, тяговые двигатели, вспомогательная аппаратура, соединительные кабели — размещаются независимо друг от друга. Конструкция электротрансмнссин совершенствуется путем упрощения ее технического обслуживания, ремонта, повышения долговечности узлов. Щетки генератора работают без замены до 500 тыс. км, коллекторные контактные кольца практически не требуют замены за весь период эксплуатации автосамосвала, подшипники генератора герметичны, смазка в них заменяется раз в два года. В тяговых двигателях ремонт коллектора производят через 300 тыс. км пробега, замену щеток — через 100 тыс. км пробега. Несмотря на значительные достижения в области создания эффективных электрических трансмиссий для карьерных автосамосвалов. в настоящее время ведутся интенсивные работы по их усовершенствованию. Основное направление — создание электротрансмиссий полностью на переменном токе, т. е. применение тяговых двигателей переменного тока. Это позволит значительно снизить габариты и массу двигателей, стоимость трансмиссии. Электрические трансмиссии рассчитывают на ЭВМ. В машину вводят все исходные данные: условия движения, температуру окружающего воздуха и пр. Температура в тяговых двигателях не должна превышать 220° С (в катушках возбуждения и других элементах). На компьютере проверяется также механическая прочность (надежность) узлов тяговых двигателей. Потребная мощность трансмиссии где F — касательная сила тяги, Н; v — скорость движения, км/ч. 20 SO <Ю гл км/ч Рис. 1.8. Тягово-дннамнческш характеристики яитосамосвалов: а — БелАЗ’549. 6 — БелАЗ-7519, в -БелАЗ-752! L) — динамический фактор £ —скорость автосамосвала; ПГ1 -полное электрическое поле; ОП1 i ОП 2 — поле соответствен и о первой f второй ступеней ослабления 0,15
0,OS
Тягово-динамические характеристики автосамосвалоЕ БелАЗ-549; БелАЗ-7519 и БелАЗ-7521 показаны на рис. 1.8. Гарантийный срок службы до капитального ремонта тяговых двигателей, изготавливаемых фирмой «Джеиерал Электрик» (США), равен 5 000 ч; моторесурс в среднем составляет 12 000 ч. Шины. Решение вопросов эксплуатации шин приобретает первостепенное значение при использовании на карьерах доро гостояших автосамосвалов большой грузоподъемности из-за вы сокой цены на шины (табл. 1.13). На большегрузных автосамосвалах устанавливаются беска мерные 42- и 46-слойные шины высокого давления (51 — 55 И/см2) с усиленным найлоновым кордом и глубоким рпсун ком протектора. Шины поставляются фирмами «Гудьир», «Хар; Рок», «Файерстоун» (США). Качество шин, выпускаемых фир мой «Хард Рок», наилучшее. На некоторых автосамосвала.х, на пример 120В, имеется устройство для автоматической подкачю шин. Ходимость шин высокая. Однако из-за недостаточно вы пжого качества карьерных дорог (Ждановский рудник) шинь часто преждевременно выходят из строя. Анализ износа шин на автосамосвала.х М120-17 (Централь мый рудник производственного объединения «Апатит») показы inter, что наиболее интенсивно он происходит в первые 10 тыс. к\ пробега: износ протектора составляет в среднем 23 мм, зате\ Показатели эксплуатации шин Модель авк самосвала Размер одной шины, руб. Стоимость комплекта о процентах К СТ( НМ( стн автссамо-свала Прсбег шин. тыс. К> БелАЗ-548 Бел А 3 -549 2(> 820 «Терекс 33-15» снижается до 17 мм. Износ шин по ширине неравномерный наиболее сильно изнашивается правая часть, на 15% болыи чем левая. Это объясняется особенностью компоновочной схем автомобиля: кабина расположена слева, поэтому автомобп.' делает больше левых поворотов, а правые колеса пробегают пр этом больший путь. К тому же водитель хуже видит состоят дорожной поверхности справа. Несмотря на большие габарит Рис. 1.9. Погрузчик с манипулятором для монтажа и демонтажа шнн на автосамосвалах п массу шнн (до 1 600 кг п более), не существует проблемы их демонтажа и монтажа на автомобиле: все работы производятся специальным погрузчиком (рис. 1.9), оборудованным манипулятором. Отечественная шинная промышленность с 1979 г. также освоила производство крупногабаритных бескамерных шин размером 27.00-49, предназначенных для автосамосвалов БелАЗ-549. Рессорное подвешивание. На автосамосвалах с электрической трансмиссией используются рессоры двух типов: 1) лневмогндравлнческие подвески без противодавления (все отечественные автосамосвалы типа БелАЗ и производства США 120В и др.) и 2) резиностальные слоистые подвески колонного типа (автосамосвалы М100, АЛ120-17, «Терекс 33-15» и др.). Рессоры первого типа обеспечивают высокую плавность хода, но имеют большие габариты, сложность технического обслуживания и ремонта, меньшую надежность. Рессоры второго типа имеют прочную конструкцию, меньшие габариты, высокую надежность и долговечность: ресурс— 15—20 тыс. ч; недостатки— большая жесткость, особенно при движении порожняком, по--ному на автосамосвала.х особо большой грузоподъемности («Терекс 33-15» и др.) установлены подвески с переменной жесткостью: колонна подвески разделена на две неравные част нижнюю большего сечения и меньшей высоты (движение с грузом) и верхнюю меньшего сечения и большей высоты (движение порожняком). На рис. 1.10 показаны задние подвески автосамосвала «Терекс 33-15». В целом рессорное подвешивание обоих типов работает удовлетворительно. Так, за весь период эксплуатации автосамо-спала 120В давление газа в цилиндрах подвесок оставалось стабильным даже при пробеге более 100 тыс. км. Хорошо работают ыкже пневмогидравлпческие подвески на автосамосвала.х In I \3-549. За год эксплуатации, когда проводились наблюдении подвески практически не выходили из строя; характерн- ■.miI.и их также стабильны. Этот узел автосамосвала БелАЗ-549 р« пи и конструкторами намного лучше, чем у автосамосвала ЬглЛЧ М8 Целесообразно переработать конструкцию рессор.........шешннания на автосамосвала.х данного тина по образцу alum ,i ни и.1 Iл БелАЗ-549. lop ■ю in we системы. Большая масса и высокие скорости пт мини большегрузных автосамосвалов в сочетании со сложными ус нитями работы в карьере предъявляют повышенные I.........шнн к тормозным системам. Все автосамосвалы с элемрнчп'коЛ Iрлнсмиссией имеют две системы торможения— Mexaiiii'ii i ию и мекгродинамнческую. Механическим гормо шая система состоит из тормозного привода п Io|imi• ini.i • механизмов. Тормозной привод обеспечивает создание и>>ми-• i к тормозным механизмам и регулирование тормозных ( h i Ociioiiiiue требования к тормозному приводу — минимальное время срабатывания, достаточные развиваемые тормозные усилия, минимально возможные габариты и масса. На всех импортных автосамосвалах применен пневмогидрав-лнческИй привод, на автосамосвалах БелАЗ-549 — гидравлический. Первый тип позволяет использовать прогрессивные конструкции тормозных механизмов и обеспечивает подвод необходимых тормозных усилий к тормозам. Недостатком такого привода является большое время срабатывания. Проведенными исследованиями в условиях Ждановского рудника (см. § 5.4) установлено, что время срабатывания привода у автосамосвала «Терекс 33-15» составляет 1,8—2,0 с, что в три раза превышает требования отечественного ГОСТа к тормозным качествам автомобилей. Второй тип привода — гидравлический — наиболее прогрессивен. В приводе используется масло под высоким давлением— до 2 кН/см1. Этот привод при минимальных габаритах и массе обеспечивает необходимые тормозные усилия и обладает наилучшей динамикой: замеры показали, что время срабатывания привода на автосамосвале БелАЗ-549 не превышает 0,4 с. Тормозные механизмы реализуют приводные силы в тормозной момент на колесах автосамосвала. Наиболее распространены колодочные тормоза (автосамосвалы БелАЗ-549, М100, 120В, «Терекс 33-15»), На задней оси автосамосвала М120-17 применены дисковые тормоза с секторным тормозным воздействием. Опыт эксплуатации показал, что наиболее надежными в тяжелых условиях эксплуатации автосамосвалов являются колодочные тормоза: конструкция их обеспечивает простоту обслу- Рис. 1.10. Рессорное подвешивание на резиностальных колоннах (автосамосвал «Терекс 33-15»):
/— стальной кожух, 2—верхняя цапфа, 3 —нижняя цапфа, 4 — задний мост с тяговыми электродвигателями, 5 — шнпа
живания и ремонта. Недостаток этих тормозов — ограниченная их энергоемкость из-ла затруднений охлаждения контактирующих фрикционных поверхностей: в результате их нагрева нарушается стабильность тормозных характеристик. Однодисковые тормоза (йвтосамосвал Ml20-17) просты по конструкции, обладают хорошей ремонтопригодно-«тыо, обеспечивают «чистоту» выключения тормозного механизма, позволяют улуч-иштъ охлаждение трущихся поверхностей н тем самым iтабилизировать тормозной момент. Недостаток — ограниченные тормозная мощность н лк'ргоемкость, особенно при чннжении по уклонам, равным 80%- В случае исполь-юи.тния дисковых тормозов при скорости движения автосамосвала более 50 км/ч наблюд; гни их сильный износ. В кабине имеется тумблер, регулир мнинй давление сжатого воздуха при подаче в тормозную си к му на передние колеса в зависимости от дорожных услови я ю?н
Рис. 1.11. Диаграмма электродин м ичеекого тор м оження а втоса мосла «Терекс 33-15»: / — ограничение по току, 2 — ограничен по нагреву, 3 — возможная, но не pet мендуемая область динамического Tops жеиия. 4 — предельная скорость двин ння. В — тормозная сила
Для обеспечения равномерного движения автосамосвала т iiiyt'K с безопасной скоростью используется электродинамич- ....... тормоз-замедлитель. Действующей инструкцией на Hei ||ыт|,ном апатитовом руднике максимальная скорость движет ои.кчтосвалов MI20-17 в карьере установлена 30 км/ч. Эле: фичп'каи система автосамосвала настроена так, что при ск< ....... Оолее 41 км/ч двигатели отключаются антоматическ • I• I»11м,I Юнпт Риг» для общих условий установила уровеньбе .......ioii скорости равным 57 км/ч. M i Ждановском руднике электрическая система автосам< | ни.юн построена на максимальную скорость 47 км/ч (рис. 1.11 Vм июн.тснпая инструкцией безопасная скорость движения ai ю. н mi и ни,тон равна здесь 40 км/ч. (‘iii.ii шсплуатации показал, что на всех автосамосвала I I Т( (I I iMi’ict Kofi трансмиссией электродинамический тормоз р; fiiibii I пн тс ii« ни Приборное оснащение учета работы автоса о о I пт 1,1 ||т всех автосамосвалах, выпускаемых зарубея ни мн фирм.«мн, установлены счетчики пройденного пут аооты автосамосвала и часал, дшнатш в чимлшлл. v-n-nni ронденного пути установлен в ступице заднего колеса, осталь ые установлены в кабине и непосредственно на двигателе. Уче! юточасов происходит только при частоте вращения двнгател» выше I 400 об/мин. Наличие на автомобилях таких счетчнко! начительно облегчает контроль за работой автомобиля, позво 1яет строго соблюдать периодичность операций по техническом; (бслужнванню. Стандартные приборы для учета перевезенной горной массь тсутствуют, что не позволяет контролировать использовашн I аспиртной грузоподъемности автомобилей. Косвенные же ме оды дают большую погрешность. По мнению американских специалистов, в 80-х гг. возможн; реализация следующих конструктивных решении в области соз 1ания внедорожных автосамосвалов: применение газотурбинны. (.внгателей, работающих на сжиженном нефтяном газе, тормоз Iых систем со счетно-решающим устройством и датчиками про >уксовки колес, автоматических систем контроля груза^ в ку юве, а также звуковой сигнализации, предупреждающей води еля о том, что машина движется по предельно допустимом; клону, применение автоматического весового распределител: 1ли компенсационного механизма для обеспечения равномер юго распределения нагрузок на оси при различных уклона.' На крупных автосамосвалах все шире применяется автс иатическая система смазки основных узлов, устройств дл збеспечения безопасности работы при снижении давления во; хуха в шинах ниже допустимого уровня, при давлении масл шже нормы и повышении температуры двигателя выш юрмы. Таким образом, тенденции развития автотранспортны средств для открытых разработок па современном этапе харак гернзуются не только увеличением их мощности, габаритов пассы, но и конструктивным усовершенствованием всех оснос Iых узлов и систем автосамосвалов с целью повышения их экс комической эффективности и безопасности работы. В последии -оды наблюдалось замедление темпов создания за рубежом вне дорОЖНых автосамосвалов особо большой грузоподъемност (свыше 200 т). Основное внимание фирмы — изготовители Kapi ирных автосамосвалов в США и Канаде уделяли конструктиг тому усовершенствованию моделей машин меньшей грузонодт гмиости, хороню зарекомендовавших себя в эксплуатации. В т же время фирмы работают над созданием новых моделей автс ;амосвалов повышенной грузоподъемности. Результаты нспь ганнй автосамосвалов «Терекс 33-19» грузоподъемностью 318 з карьере «Игл Маунтнн» в Калифорнии (США) оказались в цс лом положительными [11], что говорит о возможности и целесс эбразности использования машин такой и даже большей грузе подъемности на особо крупных карьерах. Анализ развития горкотранспортной техники показывает, чте Ю 1990 г. отечественная горнодобывающая промышленноеп г)\'дет реально располагать широким спектром моделей и типо зазмеров карьерных экскаваторов и автосамосвалов, что чрез шчайио важно в связи с усложнением горнотехнических уело nifi карьеров и вовлечением в сферу производства новых место Рождений полезных ископаемых в районах Севера, Восточное "ибпри и Дальнего Востока. $ 1.4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСКАВАТОРНО-АВТОМОБИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ Проблема существенного повышения производительности по пузочно-траисиортного оборудования на карьерах является н< 'переменном этапе основной. Темпы роста этого показателя з; Iсииод с 1908 по 1976 г. оставались низкими (табл. 1.14). В табл. 1.15 приведены показатели эксплуатации экскавато )ов различных моделей на карьерах черной металлургии. Из таблицы видно, что качественные показатели экспл\а rauini лучше v экскаваторов ЭКГ-8И. однако, несмотря на это соотношение парка в их пользу на карьерах этой отрасли ме няется медленно. Производительность мехлопат на карьерах мед| р.-промышленности, несмотря на обновление типажа машин, по высилась незначительно; на карьерах свинцово-цинковых |>. по увеличение более заметно. По абсолютным значениям про и тодительность экскаваторов на этих карьерах практическ .равнялась с производительностью на карьерах меднорудно промышленности. И целом годовая производительность мехлопат на карьера иычной металлургии несколько ниже, чем на карьерах черно I it А л и н а 1.14 Иик/натели эксплуатации мехлопат на карьера* черной металлургии СССР nf linfWir на автотранспорт за 1968—1976 гг.    _ Годи
В процентах к 1968 г
Показатели
1976
1971
1972
197П
1968
111
057 131 0,СО
0;49
0.50
0,53
0,54
III нчтДИТСЛЪНОСТЬ ОДНОГО • нлннннно экскаватора, I Hi м* 111" <м "шлитгльность экска- k.n ........I м31‘мкости ковша, Н»«| | ищи hi иепользова-»*/И'н:1Н|чю1о времени
1оказатели эксплуатации экскаваторов ЭКГ-4,6 и ЭКГ-SII на карьерах черной еталлургни при работе на автотранспорт Показатели роцентное соотношен не суммарной местимости ковшей экскаваторов Троизводительность одного спи- очного экскаватора, тыс. м‘ 1 ро из иод и тел ь пост ь экскаватора а 1 м* емкости ковша, тыс. м:| <оэффициент готовности металлургии. В то же время некоторые крупнейшие карьеры этой отрасли, даже расположенные в зоне Крайнего Севера, достигли значительно лучших показателей использования мехлопат. Так, производительность экскаваторов ЭКГ-4,6 и ЭКГ-8И но парку на карьере «Медвежий ручей» составила за период 1971 —1977 гг. на 1 м3 емкости ковша, тыс. м3: 971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 Среднее за период 38,0 144 151,2 146,4 148,8 151,2 148,8    147,6 Однако рост производительности экскаваторов за 6 лет составил всего 7,8%. Структура парка по мощности экскаваторов, характеризуемая процентным соотношением суммарной емкости ковшей, в 1977 г. выглядела при этом следующим образом: -ЖГ-4,6 — 28%. ЭКГ-8И — 72%. На Ждановском карьере ком-Зпната «Неченганпкель» это соотношение составляет: ЭКГ-4,6— }2%, ЭКГ-8И—68%. Карьер «Центральный» производственного эбъединения «Апатит» с 1978 г. полностью перешел на экскаваторы ЭКГ-8И (в карьере их эксплуатируется 19 шт.). Таким збразом, северные карьеры более охотно идут на применение этих дорогих, но более мощных машин, добиваясь часто более высокой выработки на одного трудящегося по карьеру по сравнению с карьерами средней полосы. В табл. 1.16 приведены данные по интенсивности использовании мехлопат на примере Ждановского карьера. Из данных табл. 1.16 видно, что, во-первых, коэффициент интенсивности лучше у экскаваторов ЭКГ-8И и, во-вторых, потенциальные возможности машин используются далеко не в полной мере. Для определения влияния физического износа экскаваторов в процессе эксплуатации па их производительность был выпол* Интенсивность использования экскаваторов па Ждановском карьере Экскаватор Техническая производи- Ф а ктнческая пропав од и-тел ьность, M'VTi Коэффициент ННТЕ11С1Ш1М CTU тель несть. м|р,'ч Э к Г-4,6 ЭКГ-811 псп подробный анализ по экскаваторному парку Центральног апатитового рудника (табл. 1.17 и 1.18). Из табл. 1.17 видно, что средняя годовая производительное! 'М'каваторов ЭКГ-4,6 за исследуемый период изменяется в ни рокнх пределах —от 388,4 до 695,4 тыс. м3. Средняя произвол* к'лыюсть списочного экскаватора по парку составил МО тыс. м3. Заметного изменения производительности экскавг inpa в зависимости от срока эксплуатации не наблюдаете: 1 редняя производительность списочного экскаватора увеличь м<ь почти на 60%. До списания экскаватор ЭКГ-4,6 вырабг 1ывает в среднем 5 980 тыс. м3 горной массы. Средняя годовая производительность экскаваторов ЭКГ-81 и «меняется от 800 до 1 100 тыс. м3, т. е. примерно в 1,6 раз нише, чем у ЭКГ-4,6. В зависимости от срока эксплуатаци прчн шпднтельностъ экскаваторов практически не снижается. 11 ш («Пий взгляд, это противоречит данным, приведенным в лите Г 11 \ J4' (30]. Однак^) в данном случае речь идет о десятилетне! hi резке времени. За пределами этого отрезка, как показывае ....... производительность экскаваторов действительно сущест •и ник снижается. Поэтому установленный с 1.1.74 г. амор I и 1,||[|к>ш1ый срок (9—10 лет) эксплуатации экскаваторо M l l ii и ЭКГ-8И для условий Севера следует считать опт! 1 • ........ За 9 лет производительность списочного экскаватор 'I I 'II увеличилась на 33%. г I и 11 :* м и ка простоев экскаваторов в текущих п аварийны I■ мни.и н среднем по парку на списочный экскаватор выгля it mi I и п кипим образом (машиио-ч): «ДМ . • 'И 1<1 ! . |п|П < • « . ■ • ||< I | н ♦ * . . -» Производительность экскаваторов ЭКГ-4,6 по годам эксплуатации, тыс. м:,;'год (Центральный рудник производственного объединения «Апатит» ) Н ом ер экскаватора Среды я я тел ьи ость за период Среднее по парку Примечай п е. При определении средней производительности экскаваторов за период и по парку из расчета исключены годы ввода и вывода экскаватора из эксплуатации (при неполном годе). * Период модернизации экскаватора. 7 « * з • • * ' 'Л - . и ^-т , ,    ,--~г« .» - г< - rrui*» jitcr 1>лташ(и, тыс. м:'/год (Центральный рудник п рои а во дети ен но ГО • Кжгтгг» , Средняя производительность за период
Среднее по парку
Г а б л и ц a 1,19
Показатели использования автосамосвалов на карьерах Министерства черной
Показатели
Структура парка, %:
по численности
по суммарной грузоподъемности
коэффициент использования парка
’одовая производительность: на один списочный самосвал:
тыс. т
тыс. т-км
-fa I т грузоподъемности:
тыс. т
тыс. т км
вреднее расётояипетранспортнрования.км
Средняя продолжительность простоев в ремонтах списочного экскаватора ЭКГ-4,6 за 11-летиий период составила 1605 ма-нино-ч в год, ЭКГ-811 — 1184 машино-час/год за 10-летний пе-шод, нли 20% и 15% календарного фонда времени.
Анализ использования экскаваторов на отечественных карьерах показал, во-первых, что темпы улучшения качественных юказателей их работы за последние 10 лет крайне низки, и во-порых, при значительном улучшении качества рыхления горной массы причину такого положения следует искать в недостаточ-юй надежности машин и низком уровне управления погрузочио-граиспортиым процессом, в несоответствии мощности и чнслен-4ости машин погрузочного н транспортного звена комплекса. Трактпческп на всех карьерах производительность экскавато-юв ЭКГ-8И в расчете на 1 м3 емкости ковша выше, чем у экскаваторов ЭКГ-4,6. Учитывая это, карьеры по добыче руд цвет-[ых металлов интенсивно улучшают типажную структуру кскаваторного парка. В то же время карьеры по добыче железных руд медленно внедряют экскаваторы ЭКГ-811, что сдсржп-ает темпы роста добычи этих руд. Можно утверждать, что по ;райней мере до 1990 г. основной погрузочной машиной на арьерах, разрабатывающих скальные породы, останется экска-■атор ЭКГ-8И. Поэтому производство этих машин должно быть езко увеличено (в 2—3 раза) за счет сокращения выпуска кскаваторов ЭКГ-4,6, либо освоения новых производственных лошадей.
В табл. I 19—1.24 приведены данные по использованию ас "•самосвалов БелАЗ-540, БелАЗ-548 как в целом по отрасля I орнодобывающей промышленности, так и по отдельным круг ным предприятиям за ряд лет. Для установления тенденци и шиамике показателей эксплуатации автосамосвалов по oi и и.ным отраслям и предприятиям для анализа взят временно период 8—10 лет. Анализ данных табл. 1.19—1.24 показываеп •no ta рассматриваемый период улучшилась структура парк ми I рузоподъемиости за счет более широкого применения автс
< пик налов БелАЗ-548. Однако основные технико-экономически мим.I iaгели использования автосамосвалов за 8 лет практическ mi улучшились, а в ряде случаев ухудшились в связи с пот финп'М горных работ, физическим износом варка машин. П >|"Н причине себестоимость перевозок на предприятиях горж нп'ыимющей промышленности и строительных министерств во; (ни м и 1976 г. но сравнению с 1971 г. с 9,2 до 9,56 коп/т • kn м иитамосваламн БелАЗ-548 — с 8,9 до 9,22 коп/т-км [21 11|чц| ннмнтельность автосамосвалов на карьерах цветной mi | <• I Is |iI ин выше, чем на карьерах черной металлургии, в анг
......... условиях эксплуатации. Крайне неблагополучное пс
пн» I пнг /ю сих пор обстоит с обеспечением карьерных эе iiiVmmHiiii запасными частями, оснащением ремонтных ба н(Ц1 шишртым оборудованием для механизации работ по те> iiM'ii'i ком\ обслуживанию и ремонту автосамосвалов, не решен]
• .............Ни вопросы производства капитального ремонта кар|
Показатели использования автосамосвалов на карьерах Министерства цветной металлургии СССР за 1970—1977 гг.
Показатели
Бел АЗ-540
| БелАЗ-516
БелАЗ-540
БелАЗ-548
Структура парка то суммарной грузоподъемности. %
Коэффициент технической готовности
Коэффициент использования календарного фонда времени
Коэффи циент использования грузоподъемности Годовая производительность на один списочный автосамосвал:
тыс. т
тыс. т-км на 1 т грузоподъемности:
тыс. т
тыс. т-км
Среднее расстояние транспортирования, км
Средняя эксплуатационная скорость, км
Себестоимость транспортирования горной массы, коп/т-км
Продолжение табл. 1.20
Показатели
БелАЗ-540
БелАЗ-548
БелАЗ-540
Бел А 3 -548
Структура парка по суммарной грузоподъемности, %
Коэффициент технической готовности
Коэффициент использования календарного фонда времени
Коэффициент испольЛвания грузоподъемности
Годовая производительность на один списочный автосамосвал:
тыс. т
тыс. т-км на 1 т грузоподъемности:
тыс. т
тыс. т-км
Среднее расстояние транспортирования, км
Средняя эксплуатационная скорость, км
Себестоимость транспортирования горной массы, коп/т-км
Горно-обогатительные комбинаты
Производительность автосамосвалов БелАЗ-548 на некоторых крупнейших карьерах Министерства черной металлургии СССР
Показатели
Олене-
горскпП
ИигулецниП
МихаПлов-ск и II
Соколово-
CapftaltcKiift
Ка один списочным автоса-моевал:
тыс. т
тыс. т-км На 1 т грузоподъемности списочного автосамосвала:
тыс. т
тыс. т* км
Грсднее расстояние транспортирования, км
ерных автосамосвалов. Качество автодорог на большинстве карьеров не соответствует скоростным возможностям автомобилей. Почти на всех карьерах отсутствуют технические средства учета и контроля работы автосамосвалов; не везде отработаны рациональные режимы движения автосамосвалов, определяющие их топливную экономичность, безопасность движения н долговечность основных узлов машин, не созданы технические средства обеспечения безопасной работы машин в усло-ииич недостаточной видимости.
И процессе проектирования новых и реконструкции старых действующих карьеров не учитываются иногда вопросы, связанные с формированием типажа комплексов на различных этапах <н работки месторождения. Все это не может не отразиться на Мининых результатах погрузочно-транспортного процесса.
Ill табл. 1.21 и 1.22 видно, что производительность автоса-wiH iM.ioB на карьерах Севера находится на уровне или превы-ih.ii I показатели карьеров, расположенных в районах с благо-|||||!Ч1иымн климатическими условиями. Себестоимость переводи н.I карьерах Севера выше за счет более высоких расходов н I I ipii.iary водителей, техническое обслуживание и ремонт ав-11 .‘.юбилей.
Показатели использования автосамосвалов БелАЗ-548 на м.. \ карьерах лучше, чем автосамосвалов БелАЗ-540 (табл. 1.19,
I 'I, | .М), несмотря на то что в конструктивном исполнении они Vi. Илии последним. Это объясняется, во-первых, меньшим по-!•»<•) |пч 1ксилуатации данной части парка (меньший физический ники) н, но вторых, большим вниманием к этим машинам со
• .......... ш рсоиала автохозяйств п карьеров (действует прнн-
.......ринритетпости»).
Технико-экономические показатели эксплуатации автосамосвалов БелАЗ-548А на некоторых крупнейших карьерах Министерства цветной металлургии СССР
Ждановский комби- Карьер Показптслн кат «Псчепгамикель» «Медвежий ручеп* «Мирный» Гайского ГОКа Коэффициент технической готовности Коэффициент использования парка Коэффициент использования календарного времени Коэффициент использования пробега Коэффициент использования грузоподъемности Среднее расстояние транспортирования. км Среднесуточный пробег автосамосвала, км Годовой пробег автосамосвала, тыс. км Время автосамосвала в наряде н сутки, ч Производительность: среднесписочного автосамосвала и год: тыс. т тыс. т-км на одну среднесписочную автотонну в год: тыс. т тыс. т-км Среднетехническая скорость, км/ч Расход дизельного топлива, л/100 км Себестоимость транспортирования горной массы, коп/т-км
I - « S 50'с 5 i I “ a 3 ь £- “ B - g « H _^J = I 3 t    ? 1 3 S i i I S' * Я 2 g 3 S ^S>-gSSgg*gfg^SOg33f^5f g5§2    rlbg^p^-oTs^, °l и1|2.-2г;з|5;§ = са§^а |§w-|    ss-liaSi^g^pllEs ? i ^ 3 i I o|5 *®i ^ 11 ® 3 ^ Is sHSH|iii:iiS|-s«sSs5r.“! u = wr I £ = •    g « S ^ ? I - • 8 g 5 g 3 • C - = ^r“sras^#BH    5 n“ 5 .■ л a'o2“Ef ScarSjS ^-3    n =■• Л , 2 S, -r =: =• о * • =5 a S= >0 Г] i J ^ >-o E^oS^S«o^'|    5 р£сп2и>ж?г »^?rST3= a-5S“n    0?0=^ 5g“-^bP -I a
—- — ДО w1 — — ~ г, '' г w * ^ I J ГГ ‘ J    — >— LJ — “ - гя г3?^Е = >Е^22^;«г; 3 2 £ =    S?;2oc4o" о = ^ 1-пГ^^Г5»ОГНм1 s Q "3 П    ^ S о СГ о ^ i-i о О 1— ^ , = 12 Ь2 СГ с ~я ~~ я ^ о п > -Е    — -тЗ . Рг.н_нс^Оо^ — — г^ — i2 С. ~г-    сг^»--зт?з- — с- ч ч “ я ~ д. о g*'?^S_*f5B'5gH5ii8S £? »    2S = g3 J*sg. = ; = = | = 5Si3g5p^o|f|TzS'-pla = ?l5^E= £g    a=;V<Is5??ig?H,Js -    5 “ = 1 Is ° з M || s| ”| • - - , , П3 Я — “ - с 4-*T3 Й ^ ^    ^=СО?О^ТО= X n r H 5 1«чО*»в2- П ; ^9 J H «    j о I ' ® а Ь 5 >*, Л ь H _ a
oS^oSj (O^f 2»icSeb4'&i “ ' Д Ы    о = ^ >    2 _    -=    Jgxi    = и = о га ш г о = со .. ы £ г'й1ввУ;с'>;7;^=    7 tr i ч    о =    ^ ^ ^    -о = ja , - „ н _ -» „ ъ а, -)-и ^-j = “g==-5=-9-±o = £    Ох = г    ;a^-=°^oSS^o ч шД т-~о~ 2 = — 2 о с    s > — _,    с “    S: 3    “ г "    н I i S » Ч> с»^3 С;-    jIX3    » С;    Е Й 2a    ы I £ 2 5 г5~ ~ ПГ>:«^-0:;“^*'> ЯА“а:Я — ЯЯ    ч ■*• 2    -< 5    " n    v Н п    J3 х С С ь С ^ ^ "“1 ~ oprar:-j^> ^ v ^ н и    > О 5 5    *тз    _нг- jX 2?-1»*»о-3-8*111Ю-2®*!2    Q>tr2    С    _■--    9, д, ^ s
г ~ ~ : - - - ^ \ с _    г    7-    -    ~ ~    -    Г! с > -    = ■ - : с : • ^ ^ 2 X 5 э* 3    = -    r- 3    * г -    ='?    -рС?    г--^ = “- - = ^- = Е0 ;- = =о,:П:2:-: = 00§    оо-а    -а    = £    5? Е m 15 = - = Ь Г - = Ь    £ = Z =: = = •< £ С    Ш О --rj:'— >:*0—ис    о1    ‘    с    J_ С?    о fc    — —    -niZ!^w г ? ? " с: н 5 2 о 73 “ 5 - i JT3 » ^ ТП о“ "    о    :    п    -S -    И =    .X 2 171 ”<    = = n = - - - н—-    ^-а    to ^ =    ь с    -jrji    ?-а2й    _,Ойи2 5 = = СО к —.    Я    Я    —X    “    5э ■*•    Я __■“ ^ гг* *тч О *-. %• О

^    a: t -    С    _| “    Г: &    ^    --    —    —i    х    —i    ^    — Я Я н- я£    —    =    ^я^- со сс —    я    .с ' —    Or,    у    - ^    — < н    —    —-    о    5    ^    я ^ со я о ^ 0 = . о - 2    ®    - ? uw -* 5    =    “ — — —.    со —    г~    _ <5    j ®    н    —    —    с.    ж ю и и 2 о    я    со    ». со с • я    I    в к У    2    с: х    _i    ге    ?    2    и > _п> -о г
СО п Я
Технико-экономические показатели эксплуатации автосамосвалов БелАЗ-540 БелАЗ-540 Показатели Среднесписочное чис ло автосамосвалов Коэффициент техни ческой готовности Коэффициент исполь зования календарного времени Коэффициент исполь зования пробега Коэффициент исполь зования грузоподъемности Среднее расстояние гранспортирования, км Среднесуточный про бег автосамосвала, км Годовой пробег спи сочного антосамосва-ла, тыс. км 'одовая производительность списочного звтосамосвала, гыс. т/тыс. т-км 'одовая производительность на одну гписочную авто тонну, ■ыс. т тыс. т-км Зремя автосамосвала з наряде в сутки, ч Производительность звтосамосвала на ! ■ашино-ч работы, /т-км эас.\од дизельного оплива, л 100 км Iробег шин, тыс. км Среднетехническая корость, км/ч Себестоимость транс- юртирования горной taccbi, коп/т-км * Начиная с 197 » г- себестоимость транспортиропання горной массы берется а целом БелАЗ-548 •> 3 • * г? — Среднее за период Среднее за период гёр-1 — << ! ft Ktft tin а Птотр а нспо рт и ом у цеху при работе аятосамосвалоа Б ел А 3-510 и Бел АЗ-3(8. Технико-экономические показатели работы автосамосвалов БелАЗ-548 на Центральном апатитовом руднике за Ю-летний период Коэффициент использовании календарного времени. Основные конструктивные параметры автосамосвалов зарубежного промзводствг (США), эксплуатирующихся на отечественных карьерах Модель звтосамосвала Параметры «Терекс Грузоподъемность, т Собственная масса, т Коэффициент тары Емкость стандартного кузова, м3 Размеры, мм: длина ширина высота Жесткая база, мм Минимальный радиус поворота, м Колесная формула Размер шин ■Мощность силовоК установки, л. с. Энерговооруженность, л.с. т Максимальная скорость движения, км/ч Техническая характеристика импортных автосамосвало v электрической трансмиссией приведена в табл. 1.25. Условия работы в карьерах. Большегрузные автс ■ амосвалы с электрической трансмиссией зарубежного и ore чеетвсуного производства используются для вывозки вскрыи «и.1 ч скальных пород плотностью 2,8—3 т/м3 и насыпной массо 1,8 1,9 т/м3. Движение с грузом на подъем осуществляется п инюдорогам с уклонами 5—8%; погрузка — экскаватором ЭК1 fill (|>пс. 1.12); автосамосвалы М200 работают в комплекс . жгкаваторами ЭК Г-12,5 и «Суперфронт». Для новых автосамосвалов различных моделей на Ждано! <|мм п Центральном апатитовом рудниках построены хороши |ч|мц|1 со щебеночным покрытием. Ширина проезжей части с< • I m.'Mir'i пт 16 до 19 м; минимальные радиусы поворота it 25 м. Автосамосвалы Ml00, 12013, «Терекс 33-15 работают в одном транспортном потоке, автосам! | на 1Ы MI20 17 (рис. 1.13) и БелАЗ-548 в различных трапспор-in I. шникач. I ’ I /Ким работы. Автосамосвалы всех моделей работак t |"t ни yiD'tim it 3 смены, по скользящему графику, в выходнь н н|щ. шинные дни. Время в наряде в среднем составляет 17,1-Г'|' >/( I 11абл 1,26). Годовой рабочий фонд времени (но фа | и in I,h i i.iпн 1,1 м) составил за исследуемый период 5000 Тех ни ко-экономические показатели эксплуатации автосамосвалов с электрической трансмиссией Комбинат «Печен га никель» I и/о «Апатит»
ос”
^ ос

Г-"
со со со со СО —
ta
00 ->* LQ со СО —
Г- «JCO *
— о о
uO (-rw cr.
o' 00 §}
<“- tO
Os’

I
£
N    t"- on ЧГ    — ti




ю «5 t'-T ©
см


82- ч--г~ *<2 eg=
12-

^“<о2 £ В г-
to to л CO СЧ Я. СЧ
"Л. CO ' Sal:
Рис. 1.12. Погрузка вскрыши в автосамосвал Ml00 на Ждановском руднике Рис 1.13. Транспортирование вскрышных пород автосамосвалами М120-17 на Центральном апатитовом руднике МНЮ ч, что на 30—50% больше, чем у БелАЗ-548. Режим работы апгосамосвалов в карьере регламентируется в зависимости от пш олиих условий. Так, на Центральном апатитовом руднике при иилимопи на трассе менее 40 м работа автосамосвалов М120-17 in, Iжил Лип, прекращена. Большие размеры автосамосвала за-фуднямт оГ>;шр водителю с правой по ходу движения стороны. И пман и снегопад применение противотуманных фар не эффективно В аналогичных условиях автосамосвалы БелАЗ-548 Значения элементов транспортного цикла автосамосвалов, мин .Элементы цикли Автосамосвалм Сол A3-549 «Тереке Ожидание погрузки етанопка пол погрузку 1огрузка 4,7—5.9 * Ожидание разгрузки Тодъезд под разгрузку *азгрузка “ При погрулкс D гуминс могут работать при видимости всего 10 м. Поэтому нспользова ше особо крупных автосамосвалов в тяжелых климатически' условиях требует создания специальных технических средстн обеспечения безопасности движения. Кроме того, учитывая, чтг обина автосамосвала расположена с левой стороны, нужно rat организовать движение е карьере, чтобы было как можнс меньше правых поворотов. Производи т е л ь н о с т ь. Абсолютная п р о и з во д и т е л ь нос т i icex автосамосвалов с электрической трансмиссией за отрабо-анное время намного превышает (в 2,5—3,8 раза) произво-штельность автосамосвалов с гидромеханической трансмиссией |БелАЗ-548) на этих рудниках. Численность ремонтного иерсо 1ала па единицу продукции при эксплуатации автосамосвалос 4120-17 снизилась в 7,1 раза. Производительность автосамосва юв с электрической трансмиссией, за исключением автосамо ■вала 120В, который долгое время простоял в ремонтах нз-зс отсутствия запчастей, на одну автотонну также выше, чем у ав госамосвалов с гидромеханической трансмиссией. Повышение грузоподъемности машин положительно сказа юсь на использовании экскаваторов: производительность экска-1аторов ЭКГ-4,6 на Ждановском руднике увеличилась при ра-ооте в комплексе с автосамосвалами М100 и 120В на 20 и 36% гоответственно, экскаваторов ЭКГ-811 с ковшом емкостыс i м3- на II и 12%, с ковшом емкостью 8 м3 на 10 п 6%. Относительно невысокие показатели эксплуатации автоса гюсвалов БелАЗ-549 объясняются недостаточной их надеж юстыо, отсутствием опыта у обслуживающего персонала по тех-шческому обслуживанию и ремонту этих машин, крайне низким \ а честном шнн. С помощью хронометражных наблюдений, ироведеииы% 1 карьере, установлены количественные значения составляющих транспортного цикла автосамосвалов при работе с экскаватором ЭКГ-811 (табл. 1.27). Приведенные в таблице величины характерны для тупиковой схемы подъезда к экскаватору н карьере и на отвале. Среднее число ковшей, загружаемых в автосамосвалы, составило М120-17 — 9,2; 120В — 8 9; «Терекс 33-15» - 10—12. Время обслуживания автосамосвалов экскаватором.^ с уче том ожидания погрузки, достигает 30—35% времени рейса, чгс значительно снижает производительность автосамосвалов. По этому необходимо сократить время ожидания погрузки, улуч шить схемы и состояние подъездных дорог к экскаваторам и по степенно внедрить в ближайшие годы более мощные экскава торы. Среднетехнические скорости движения автосамоевали. с электрической трансмиссией на Ждановском руднике ниже чем у БелАЗ-548, что говорит о несоответствии дорожных уело мин скоростным качествам машин; па Центральном апатнтово.' руднике скорость движения автосамосвалов М120-17 больше чем автосамосвалов БелАЗ-548, однако абсолютное значенн скорости невелико. Скоростные возможности автосамосвало <десь не реализуются в основном из-за плохих погодных уело внй. Производительность автосамосвалов, особенно такич конст руктивио сложных, как рассматриваемые, во многом зависит о квалификации водительского состава, принятой системы оплат! груда. Труд водителей оплачивается либо по сдельно-премиально системе (Ждановский рудник), либо но повременно-премпа.н ион системе (Центральный апатитовый рудник). В последне: случае для каждого автосамосвала устанавливается месячны Илаи <. е б е с т о и м о с т ь транспортирования автосамс . м.I тми с электрической трансмиссией па Ждановском рудник Himu eiне выше, чем автоеамосваламп с гидромеханически I рппемисеией. Причины: высокая стоимость шин, малый расче: П 1.1 и амортизационный пробег, недоиспользование технически ни 1можностей автосамосвалов из-за отсутствия в иастоящс и111 м I мшимых экскаваторов с ковшами емкостью 12 20 м3, н« 11и I it 11>мпо иысокое качество карьерных автодорог п техпичс м.он ни n.iva кщнн машин, отсутствие технических средств кое ipo.ni i n ру <км машины и учета перевезенной горной маса 1111.11ч1 шикай себестоимость транспортирования автосамосвг I I Hi V\r.'0 17 но сравнению с другими марками автосамосвалп . . u-м |"1ЧГ1 кой г ра нем песней на Ждановском руднике объж нпсни р« <кнм снижением амортизационных отчислений, та I п, ;i м11р I н шииониый пробег для этих машин составляв tlld ii.il км Таблица 1.28 Структура затрат в себестоимости транспортирования, "« Виды затрат В ел АЗ-548 Центральный рудник производственного объединения «Апатит* Ковдор-скиИ ГО К Центральный рудник производственного объединения *Апатит» Основная и дополнительная зар плата шоферов с начислениями Топливо и смазочные материалы Техническое обслуживание и ре монт автоеамосвалов Износ и ремонт шин Амортизации Накладные расходы Итого Структура себестоимости транспортирования автосамосва-л а м к М120-17 11 а втосамосвал а м и Б сл АЗ-54 8 приведена в табл. 1.28. Анализ структуры себестоимости перевозок показывает, что с внедрением аятосамосвалов большой грузоподъемности (более 100 т) резко уменьшается доля зарплаты и растет юля амортизационных отчислений. Остальные статьи расходов остаются примерно на одном уровне. Снижение себестоимости перевозок большегрузными авго-самосвалами с электрической трансмиссией возможно в первую очередь за счет увеличения мощности погрузочных средств до 12—20 м3 емкости ковша и увеличения срока службы до 8—10 лет вместо 4—5 лет по действующим нормативам для БелАЗ -548. При этом амортизационный пробег составит 400—500 тыс. км. Фактический пробег автосамосвала MI00 на Ждановском руднике за 4 года эксплуатации составил 32,3 тыс. км и, вероятно, составит до списания 500 тыс. км. Топ л иво и масла. Одной из наиболее серьезных проблем при эксплуатации импортных автосамосналов является замена импортного топлива и масел отечественными, так как нецелесообразно ориентироваться на поставку импортных сортов на весь период эксплуатации автосамосвалов. С фирмами—поставщиками автомобилей согласован вопрос о применении отечественных сортов арктического и летнего дизельного топлива (ГОСТ 305—73 и ГОСТ 4749—73). Химический анализ этих сортов топлива показал, что в них несколько выше содержание серы по сравнению с американским дизельным топливом, что снижает моторесурс дизеля. Характеристика дизельного топлива для быстроходных дизелей {ГОСТ 4749—73) Плотность при температуре 20 С..................0,847 к' Кислотность (в мг) КОН на 100 мл топлива . . .    2,15 Вязкость кинематическая (в ССТ) при температуре 20“С-............................................3,6 Температура помутнения, С ......... t .    минус 40 » застывания.............минус 60 » вспышки в закрытом тигле, С ...    58 Содержание серы. %...................0,09 Зольность, % ........ ...................0,004 Цетатное число.......... ...............42 Первое время импортные автосамосвалы работали толькс на дизельных маслах, поставляемых фирмами. В автосамосвалах М100, 120В и М120-17 в качестве картерного днзелыюгс масла используются 5.4Я-30 (зимой), 5Л£Ч0 (летом), в авго-самосвале «Терекс 33-15» — SAE-30 и 5АЕ-50. По согласованию с фирмами в качестве заменителей этих масел приняты отечественные масла М-10Г (летом) и М61ФС (зимой); в порядке исключения разрешается применять знмой масло М-8Г. Вместе импортного масла 5Л£-50 для автосамосвала «Терекс 33-15* можно использовать близкие к нему по вязкости отечественные масла: дизельные ДТ-14, М-145, моторные М-14ВУ, М4ГБ М-10Г, МТ-14П. Анализ масла М-10Г, выполненный в Канаде, показал боле1 высокое содержание в нем зольности (сульфатов) — 1,7% пс сравнению с 5Л£-30—1,0%, что сокращает срок службы дизеля Стоимость дизельного топлива и масел, руб/т: Дизельное топливо: импортное........*..............77—00 отечественное *......................66—00 ^ j’JJ J ■ SAE-10, SAE-30 ................................307—32 М-10Г............ . . . .............305—00 М-8Г............................295—00 Расход масел составляет 2,5—3,0% от расхода топлива нг 100 км пробега. ГЛАВА 2 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИИ СЕВЕРА НА РАБОТУ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ § 2.1. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭКСКАВАТОРНО-АВТОМОБИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА Анализ отечественного н зарубежного опыта эксплуатации экскаваторно-автомобильных комплексов на карьерах Севера, изучение литературных источников, а также личный опыт работы автора на предприятиях Севера позволяют выделить следующие основные особенности эксплуатации комплексов: технологические, технические, организационные, экономические. Технологические. На карьерах Севера из-за смерзания отбитой горной массы в экскаваторных забоях образуются козырьки и нависи, которые создают большую опасность для экскаваторов. Поэтому нужно либо уменьшать высоту отрабатываемых уступов, позволяющую получить высоту развала взорванной горной массы не более высоты черпания экскаватора, либо создавать специальные технические средства, работающие в комплексе с экскаваторами п позволяющие быстро и своевременно принудительно обрушать опасные козырьки и нависи. Наиболее целесообразным является первый путь. Обилие смежных осадков требует отвлечения части экскаваторов и автосамосвалов для удаления снега из забоев за пределы карьера; по данным производственного объединения «Апатит», на Центральном апатитовом карьере в 1974 г. вывезено эколо 700 тыс. м3 снега. Кроме того, необходимо складировать з отдельном месте также н заснеженную руду—для обеспече-шя нормального функционирования транспортных сооружений (рудоспусков, бункеров), Погрузка и вывозка снега н заснеженной руды обычными машинами приводят к педоиспользова-|ню их технических возможностей; следовательно, для этих це-ieii целесообразно применение специальной или стандартной е.хннки, но со сменными ковшами и кузовами увеличенной емкости. В условиях плохой видимости, скользких и заснеженных ,орог необходимо правильно формировать и рассредоточивать арьериые грузопотоки для повышения безопасности движения надежности работы автотранспорта. Поэтому тесная увязка азвнтия горных работ в карьере с развитием транспортных оммуникаций, правильный выбор места заложения временных ъездов н рудоспусков, размещения отвалов являются одной пз важных задач планирования горных работ и управления производством. Транспортный процесс на карьерах Севера протекает на протяжении 7—9 мес в году в осложненных условиях, когда карьерные автодороги покрыты снегом или льдом, а видимость иг трассе нз-за метелей и туманов большую часть времени колеблется от 0 до 100 м. На процесс движения транспортных средстЕ отрицательно влияет также активная ветровая деятельность в этих районах. Это создает повышенную опасность для работь транспорта, снижает скорость движения автосамосвалов. Кроме того, обилие атмосферных осадков в виде снега требует четкс отработанной технологии и организации работ по поддержании: карьерных автодорог в нормальном эксплуатационном состоя нин — расчистке дорог от снега, подсыпке их шлаком, щебнеv или песком, но осуществлению профилактических мер протнг снежных заносов. Поэтому надежность работы транспортной си стемы карьера во многом зависит от уровня организации дорож ной службы, ее технической оснащенности. Климат Севера зна чительно влияет на параметры карьерных автодорог - ширину виражи, радиусы закруглений и др. Технические. Суть их заключается в следующем. Низкие температуры окружающего воздуха (до —60° С) предъявляют повышенные требования к качеству металла, и: которого выполнены узлы машин: металл должен обладатг большой хладостойкостью, что достигается легированием ста лей. Применение при изготовлении экскаваторов и автосамосва .юн легированных сталей и сплавов увеличивает первоначаль ную стоимость машин, но окупается при эксплуатации за сче снижения аварийности и повышения срока службы конструктив ных узлов. При низких температурах и большой скорости ветра в карь ерах обычные виды дизельного топлива и масла не годятся, та! как они теряют свою текучесть и замерзают. Следовательно п.ишм из непременных условий обеспечения надежной работь пхнологнческого автотранспорта в условиях Севера являете* применение специальных морозостойких видов топлива, маелг н смазочных материалов. lire резинотехнические детали, электротехнические мате I<м I 11.1. шины при сильных морозах изменяют свои первоначаль мы! мгчаннчсские свойства — становятся более жесткими, лом инмм и быстро выходят из строя. Поэтому при конструированш п и ишоиленнн узлов машин, их систем должны быть приме ц< мы морозостойкие сорта резины и других электротехнически,-мо прий ти. Шины карьерных автосамосвалов должны изготав ним и.гн m u,ко п < морозостойкой резины. Hi.ii пк in in ниппельная влажность воздуха (до 90—100°/<ь in ря.п карьеров Сейера отрицательно сказывается на работ» ■Лем рипбпрудниании машин, снижает его эксплуатациоинук надежность. Поэтому резко повышаются требования к герметичности электрооборудования. Низкие температуры и пронизывающие северные ветры предъявляют повышенные требования к теплоизоляции кабин экскаваторов и автосамосвалов. Частые снегопады, бураны и метели при одновременном воздействии сильных морозов значительно ухудшают обзор трассы пути из кабины автосамосвала, так как ветровые стекла обмерзают. Недостаточен полезный объем кабины. С учетом сказанного следует резко повыситьком-фортность условий и безопасность работы водителя большегрузного автосамосвала. С увеличением грузоподъемности машин и их габаритов решение этого вопроса приобретает еще большее значение. Суровые климатические условия создают серьезную проблему содержания карьерных автосамосвалов—их хранение в меж* сменный период, выходные и праздничные дни, заправку, определение рациональных режимов профилактики. Особенно большую сложность представляет решение вопросов хранения автосамосвалов в карьерных автохозяйствах: при больших парках машин (100—300 шт.), их значительных габаритах строить закрытые отапливаемые гаражи-стоянки весьма дорого, хранение же машин на открытых стоянках создает большие трудности в поддержании их готовности в нерабочий период. Необходимо определить области рационального применения обоих типов стоянок, а также разработать технические требования к стоянкам открытого типа в условиях Севера. Этот вопрос изучен пока недостаточно. Так как из-за высокой продуваемости радиатора автосамосвала при низких температурах дизельный двигатель быстро охлаждается при прекращении работы и запустить его без подогрева практически невозможно, то любой способ хранения автосамосвалов на карьерах Севера связан с необходимостью их обогрева. Специфические природно-климатические условия Севера по-иному влияют на режимы работы узлов и систем автосамосва-лов — двигателя, трансмиссии и др. Особенно это касается температурных режимов работы агрегатов и систем. Недостаток кислорода в атмосфере, особенно в гористых местностях, не позволяет получить от двигателя эффективную паспортную мощность. На карьерах Севера хуже условия реализации автосамосвалом тягового усилия и тормозного момента из-за скользкости дорог. Поэтому тормозная система автосамосвала работает в другом режиме, чем на карьерах юга или средней полосы. Большое количество осадков и туманы (число дней с метелями и туманами составляет в среднем на Центральном апатитовом руднике соответственно 167 и 253 в году, на карьере «ДАедвежий ручей»—151 и 50) затрудняют оперативное управление погрузочно-транспортным процессом, так как обычные средства визуального наблюдения за объектами в данных условиях довольно часто неприемлемы, Это требует особого подхода к созданию средств оперативного управления погрузочно-транспортным процессом. Организационные. Спорость ветра.м Рис. 2.1. Граничные условия ведення работ на Центральном апатитовом руднике
При экстремальных отрицательных температурах и скорости ветра (жесткости погоды) устанавливаются ограничения в работе механизмов. Такие ограничения необходимы для предупреждения крупных аварий с погрузочно-транспортным оборудованием отрицательного воздействия на организм человека (рис. 2.1). На Оленегорском карьере в зимнее время сокращение рабочего дня на 1 ч предусмотрено при следующих условиях: Температура воздуха, ‘’С . —25    —20    —15 Скорость ветра, м/с . . , 0—2,4 2,4—9,3 9,3—18,0 Полностью работы прекращаются при следующих погодных условиях: Температура воздуха, СС. —30    —25 —20 Скорость ветра, м/с . . . 0—2,4    2,4—9,3 9,3—18 При скорости ветра более 18 м/с все работы прекращаются независимо от температуры воздуха. Диалогичные ограничения рабочего режима введены и на ipvnix карьерах Севера, с учетом местных особенностей. С точки зрения обеспечения безопасности работ, операторы погрузочных и гориотранспортных машин поставлены в значительно худшие условия, чем на карьерах южных и среднеширот-1И.1Ч районов: во-первых, из-за плохой видимости в карьере <n\pi;t, метель, туманы), во-вторых, из-за сильных ветровых иа-t|iviot< на машины (скорость ветра достигает 60 м и более) и и ip' 1Ы1Ч, из-за гололеда и снежных заносов на карьерных ......юрп|.|\ Следовательно, эксплуатация экскаваторно-авто- \|оЛц/11.|||.1\ комплексов в условиях Севера предъявляет повы-||м iiiii.ii требования не только к конструкции машин, но и к опе-р,порам лн\ машин в смысле их физической, психологической н ирпфт in шальной подготовки. Поэтому очень важно устано-ппп. I Iя операторов оптимальный режим рабочего дня — про-цп,Iжнтелыте11, смен, впутрисменные и межеменные перерывы н работе Суровые климатические условия отрицательно влияют на работу экскаваторов, надежность которых ниже, чем на карьерах ожной и средней полосы. Поэтому надежность работы ком-тлекса в большей степени зависит от работы погрузочных пунк-"ов. Вопросы организации работы погрузочно-транспортных комплексов решать здесь сложнее, чем на других карьерах, так как ipii календарном планировании и оперативном управлении требуется учитывать большее число факторов, cieneiib влияния которых на производство трудно предвидеть. Нельзя однозначно решать вопрос, какой способ обслуживания автосамосвалов экскаватором принять—по закрытому или открытому циклу: на определенном этапе и в отдельные периоды, связанные с изменением метеорологических условий, они м о г у т б ыть вз а н м 03 я меняем ы, Экономические. Удаленность карьеров Севера от центральных, промышленно развитых районов страны, где производится почти все оборудование для горнодобывающей промышленности и запасные части к нему, отсутствие достаточного шела хороших транспортных коммуникаций увеличивают затраты на доставку оборудования на карьеры. Поэтому стоимость одного и того же оборудования на карьерах Севера будет выше, чем на карьерах средней полосы. По этой же причине на данных карьерах выше стоимость всех эксплуатационных материалов, а также затраты на ремонт н обслуживание-машин. В суровых климатических условиях увеличиваются затраты на промышленное и жилищное строительство, сооружение объектов соцкультбыта, эксплуатацию всего комплекса зданий и сооружений промышленной и непромышленной сферы горнодобывающего предприятия. Поэтому затраты на обустройство одного трудящегося в этих районах в 2—3 и более раз выше, чем в средней полосе. Это приводит к необходимости задалжи-вания в сфере горного производства как можно меньше трудящихся, т. е. обеспечения максимально возможного на данном этапе развития промышленности роста производительности труда. К этому побуждает также и недостаток в ряде отдаленных районов Севера трудовых ресурсов Оплата труда всех категорий трудящихся на карьерах Севера в 1,3—2 раза выше (без учета северных надбавок), чем на карьерах средней полосы. Поскольку трудовые затраты в себестоимости перевозок достигают 30%, это автоматически приводит к ее увеличению на 10—35% по сравнению с карьерами средней полосы. Следовательно, для компенсации этого фактора необходимо соответственно повысить производительность, труда. Приведенный анализ особенностей эксплуатации экскаваторно-автомобильных комплексов па карьерах Севера показывает, что они могут существенно влиять на конечные результаты погрузочно-транспортного процесса и требуют поэтому всестороннего учета как при проектировании, так и при эксплуатации карьера. § 2.2. МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИИ СЕВЕРА НА РАБОТУ КОМПЛЕКСОВ С момента широкого внедрения открытого способа разработки в районах Севера (примерно с конца 50-х гг,) накоплен значительный опыт проектирования и эксплуатации карьеров в суровых климатических условиях, выполнен ряд оригинальных исследований по вопросам изучения влияния природно-климатических условий на работу погрузочного и транспортного оборудования, из которых наиболее полными являются работы (5, 19, 25. 29, 32, 35, 38, 45, 31]. Характерной особенностью этого этапа открытых разработок в зонах холодного климата является использование только стандартной техники, не приспособленной к условиям Севера, Для определения степени влияния климатических условий на работу горной техники достаточно было выполнить сравнительные длительные испытания машин одного и того же типа на карьерах Севера, средней полосы пли юга в сходных горнотехнических условиях. Однако такие испытания машин в свое время не были проведены заводамн-изготовителями. Поэтому в настоящее время мы располагаем лишь отдельными несистематизированными ре зультатами исследований надежности, долговечности, режимо! работы машин в условиях Севера. Эти исследования выполнень на базе статистической обработки опытных данных, взятых и: обязательной оперативной информации о работе карьерногс оборудования. Экспериментальные исследования с использова пнем специальной аппаратуры в условиях Севера практичесм не проводились. lie отрицая полезности изучения данного вопроса методов обработки и анализа статистических данных, следует в то ж время указать па его существенные недостатки: 1) возможнь шачительные искажения показателей из-за отсутствия точног учпа на карьерах и в автохозяйствах работы экскаваторог ли ииамоевалов, отказов в работе их узлов; 2) отсутствует ин формации о состоянии окружающей среды на момент хараь М’рныч изменений в работе машин: температуре, влажност пн м', скорости ветра, видимости, снегопереносе, скользи -in mpoi и пр.; 3) статистические данные, используемые нр iiri |.if.|ii.i •; исследованиях, отражают картину прошлых периодо! I i н< \4inuiiaioT динамику изменения горнотехнических услс mm ни iijivhthuhh машин, совершенствования их конструкци ипншш ннн квалификации операторов и в целом уровня орп пи пиши нрои шодства. Для определения влияния природно-климатических условий на работу оборудования наиболее целесообразно проводить исследования более точными методами —с широким применением специальной контрольно-измерительной аппаратуры, позволяющей точно фиксировать параметры рабочих процессов машин и характеристик окружающей среды, чтобы выявить причинность явления. С этой целью необходимо проводить испытания серийных машин в различные сезоны года. Статистические данные также следует использовать, но лишь для установления более общей картины, которая должна быть проверена затем экспериментально. Опытом эксплуатации и исследованиями установлено, что отрицательное воздействие климата на работу горного оборудования проявляется в трех аспектах: снижается годовая производительность машин из-за климатических простоев или неблагоприятных условий движения на трассс; наблюдаются колебания производительности оборудования в зимний и летний периоды (проявление сезонности); снижается эксплуатационная надежность и долговечность горных машин. При исследовании этого влияния принимаются оценочные категории— жесткость или степень неблагоприятностн погоды, которая определяется как отношение суммы числа дней с неблагоприятной погодой к числу дней с отрицательной и переменной температурами [32]. Большинство исследователей при изучении влияния жесткости климата на работу горного оборудования используют известную формулу Г. Бодмана [35]: S„= (1-0.040(1 +0,272ув),    (2.1) где 5г> — жесткость климата, балл; t — температура воздуха. С; vn — максимальная скорость ветра в момент действия температуры, м/с. Однако жесткость климата, определенная по формуле (2.1), характеризует условия работы в отдельных районах только в первом приближении. Во-первых, по отношению к технике она не совсем верна, поскольку в ней слишком большое значение придается влиянию скорости ветра. Во-вторых, на климатическую обстановку не меньшее влияние, чем температура и скорость ветра, оказывают такие факторы, как количество осадков, перенос снега, влажность воздуха, туман. Анализ работы технологического автотранспорта на Центральном руднике производственного объединения «Апатит» показывает, что отсутствие видимости в ряде случаев оказывает гораздо большее отрицательное влияние, чем температура окружающего воздуха. Так, при уменьшении расстояния видимости до 40 м, в интервале температуры от —5 до —20° С производительность автосамосвалов снижается на 60%, в то время как при изменении одной только температуры в этих пределах при хорошей видимости она остается практически постоянной. Кроме того, эта формула не учитывает влияния на технику перепада температур, атмосферного давления в течение суток, которые крайне неблагоприятно сказываются на работе отдельных узлов и агрегатов машин. Анализ распределения отказов горных машин по месяцам года и исследование физики отказов, выполненные Г1. И. Кохом [25], позволили установить, что в общем случае увеличение средней частоты отказов машин и зимнее время определяется комплексным воздействием следующих климатических факторов: низкой температурой воздуха, скоростью ветра, суточным ходом (амплитудой колебаний) температуры воздуха, его влажностью. На основании обработки и анализа данных о параметрах потока отказов горных машин в зависимости от основных климатических факторов П. И. Кох вводит понятие технической жесткости холодного климата, которую предлагает определять по формуле Sr=(*min + 4)(1 +0,05ув)(1+0,02а)ф,    (2.2) где /,ш„— минимальная из возможных температура воздуха, °С; t"ср — среднемесячная температура воздуха самого холодного месяца, °С; г/в —средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца, м/с; о — наибольшее рассеивание значений суточной температуры в течение наиболее холодного месяца, °С; гр— относительная влажность воздуха самого холодного месяца, доли единицы. П. И. Кох делит всю территорию СССР по технической жесткости климата на четыре зоны с баллами жесткости: «она I — от 135 до 95; зона II —от 94 до 65; зона III — от 64 то 25; зона IV — от 24 до 0. Несмотря на некоторые недостатки (преувеличивается значите относительной влажности, не учитываются колебания атмосферного давления, интенсивность снегопереноса, туман к пр.), эта формула более приемлема для оценки влияния климата на работу стационарного или полустационарного обору* лонания, Для оценки этого влияния на работу подвижных объ-гктов, и частности автосамосвалов, наиболее подходит формула II М. Осоки и а [36]: 5Й = (1— 0,С6/)(1 +0,2t’B)(l -f- 0,00С6ЯК) КЬАС,    (2.3) • и V, комплексный показатель суровости климата (жест- ..... и), балл; Я,( — абсолютная высота местности выше 400 м 1'пнпеч моря, м; Ка — коэффициент, учитывающий отно- .....маю влажность воздуха; А,— коэффициент, учитываю* " и н нищие суточных амплитуд температуры воздуха. реднемесячная жесткость климата района Центрального натитового рудника Месяцы Среднее Жесткость климата, по И. М. Осокину, (5,,) связана с жес <остью, но Г. Бол м а ну. (Se) следующим выраженном. S0 l,47Sfi — 0,79.    (2-‘ Учитывая различную степень воздействия одних и гех ж <лнматических факторов на неподвижный (экскаватор) и m 1ВИЖИЫЙ (автосамосвал) объекты, целесообразно пользоватьс для общей оценки зависимости показателей их работы от к.и иата различными формулами (показателями жесткости кл мата). Для определения степени взаимного отклонения основнь гехннко-экоиомических показателей эксплуатации экскав горно-автомобильных комплексов в различных климатнчесм регионах достаточно для анализа рассмотреть статистпческ! данные по сравниваемым карьерам за 2 .3 года и проследи тенденцию в изменении показателей. Для установления же степени влияния сезонности, которг ярко выражена в условиях Севера, на показатели работы ком лекеов необходимо для анализа рассмотреть более длнтельнь период, равный 7—8 годам, т. е. не менее продолжительное полного климатического цикла для данного региона. 1олы при таком методическом подходе можно получить объектнвш. результаты. В качестве примера выполнен подробный анал влияния сезонности на работу комплексов по Центрально? руднику производственного объединения «Апатит», Ковдо с кому и Оленегорскому ГОКам. С этой целью вначале изучеь Рис. 2,2. Эмпирическая плотность вероятности Р(х) численных значений основных климатических характеристик на Центральном апатитовом руднике; « жесткость S0, б — средняя скорость ветра i'B, в — температура воздуха, о, О — число дней в году соответственно с метелями Ом и туманами £г < Iпиитические данные, характеризующие климат района в разнимые годы. 11 табл. 2.1 приведены величины жесткости климата (в бал-ыЧ 1Ля района Центрального апатитового рудника за 1968— IW7R гг. 'Эмпирические плотности вероятности распределения основных климатических среднемесячных характеристик района I Ini Iрм и.поп» рудника за 1962—1975 гг. показаны на рис. 2.2. § 2.3. AHAJI ИЗ ВЛИЯНИЯ .VCJIUBIl И ььвг.кч НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В основу настоящего анализа положены статистические дан иыс о ряде карьеров Севера за 1967—1977 гг. Экскаваторы. Основными оценочными критериям! уровня использования экскаваторного парка являются иронз водптельность списочного экскаватора и коэффициент нсполь зования календарного времени. На рис. 2.3 показана зависимость средней производитель пости экскаваторов за исследуемый период от сезона года. Анализ .......... показывает, что сезонность мало влияет иг работу экскаваторов: производительность экскаваторов ЭК1 -4.1 на Центральном руднике составила в зимний период (ок тябрь — апрель) 0,33 тыс. м3/м3 емкости ковша в сутки, в лет ний (май — сентябрь) 0,35 тыс. м3/м3. т. е. всего на 6°/! больше. Коэффициент вариации составил при этом у = 0,12 дл: зимнего и t' = 0,l0 для летнего периодов. Среднесуточная про изводительность экскаваторов ЭКГ-8И в зимний и летний пе риоды одинакова и составляет 0,27 тыс. м3/м3 емкости ковш при значениях коэффициентов вариации соответственно 0,10 i 0,08. Такая же закономерность характерна для карьеров Ког дорского и Оленегорского ГОКов: производительность ЭКГ-4, в летний период па Ковдорском ГОКе лишь на 3% выше, че: в зимний, при коэффициентах вариации соответственно 0,08 0,07; на Оленегорском—выше на 6.7%, при коэффициента вариации 0.11—в зимний период и 0,09 — в летний перио. Производительность экскаваторов ЭКГ-4.6 па Оленегорско ГОКе почти в 1.5 раза выше, чем на Центральном руднике Ковдорском ГОКе, и примег но такая же, как в на взя том для сравнения карьер Навоинского ГМ Ка и\ 50-летия СССР, имеющег в целом более благоприят ные горнотехнические и клг матические условия. Следе вательио, при хорошем урог не организации технологиче ского процесса н ремонта оборудования на карьера Севера можно получить вь сокие производственные пс казатели эксплуатации го| ного оборудования, прпче с неменьшей стабильность в течение года, чем в боле Рис. 2.3. Среднесуточная производи тельность экскаваторов QaT, ЭКГ-4.6 (-) и ЭКГ-811 (---->
J н 4 — Центральный рудник, 2 — Ковдор-скиЛ ГОК. 3 — Оленегорский ГОК
Таблица 2.2 Коэффициент использования календарного времени экскаваторов Квартал Экскаватор ЭКГ-1,6 ЭКГ-8П благоприятных условиях (коэффициент вариации производительности экскаватора ЭКГ-4.6 и ЭКГ-811 на карьере Навонн-ского ГМКа им. 50-лети я СССР составил 0,08). Производитель ность на I м3 емкости ковша у экскаваторов ЭКГ-8П на 22% инже, чем у экскаваторов ЭКГ-4,6, в условиях Севера и на 22% выше—в условиях Юга. Учитывая более высокую эксплуатаци онпую надежность, эиерговоорул<енность (на 20%) экскавато ров ЭКГ-8П по сравнению с экскаваторами ЭКГ-4,6, логичне< выглядят результаты их эксплуатации в условиях Юга. В то же время среднегодовые темпы роста производительности экскава торов ЭКГ-811 па Центральном руднике значительно выше, че\ экскаваторов ЭКГ-4,6 (9 против 3,6%). На рис. 2.4 приведена динамика выполнения норм выра боткн на экскавации на некоторых карьерах Севера. Из рп сунка видно, что нормы выработки зимой перевыполниютс! значительно больше, чем летом, хотя производительность экс каватора, как это показано выше, одинакова, а для ЭКГ-4,( зимой даже несколько ниже. Это говорит о том, что при ис пользовании более надежных в конструктивном отношении экс каиаторов. накоплении производственного опыта, улучшенш качества рыхления горной массы возможно более равномерное нормирование погрузочных работ но сезонам года. Рис. 2.4. Выполнение норм вырг боткн На машинистами экскавг торов за период 1970—1974 гг.: 1x2— Центральный рудник (ЭКГ-8: и ЭКГ-4,6). 3 — Ковдорский ГО (ЭКГ-4.Ь)
Влияние сезонности па коэффициент использования кален-Iирного времени (А'„. и) экскава-lupiHi прослеживается иезначи-1< и.ио (табл. 2.2). Учтенные простои экскаватором по климатическим условиям юи.жляют 0,8—3,0% календар- .......|к*ида времени на /Кданов- ■ iiiim руднике и 1,8% (в среднем м Н и |) на Центральном руд-иим производственного обьеди-мгммн \нитиг». Часть простоев ........ мнмнни по климатическим t 1.МШ11НЛ1' UtUulll IlU mrUCJIUL.VIirilllDIA, IIL )4I1 lUbdf 11>I, IIUiHJW) фактические простоп несколько больше указанных. Тенденция уменьшения простоев по климатическим условиям с годами не фослежнвается. Поэтому планировать их следует по средней многолетней величине. Себестоимость экскавации в зимний период выше, чем * летний, главным образом из-за повышения затрат на ремонт 1 отвлечения экскаваторов па уборку снега из забоев. Автосамосвалы. Для оценки влияния климата на показатели работы автосамосвалов детально изучены многолетию данные по двум крупнейшим карьерам Центральному и ковдорскому. Безусловно, выводы, полученные по данному ре-нону, не могут быть распространены на такие районы, как Норильский, Якутский и некоторые др., климат которых значи-гельно отличается от климата Кольского п-ва. Тем не менее фослеживаемые здесь тенденции носят более общий характер, отражающий как возросший опыт работы карьеров в условиях Зевера, так и совершенствование конструкций машин, повышена1 уровня управления технологическими процессами в слож-шх природно-климатических условиях. За оценочные критерии были приняты: 1) динамический ко-(ффицнент (индекс) оцениваемого параметра, представляющий отношение среднего фактического значения параметра за изу-1аемый период к среднегодовому его значению за этот же пе->иод, причем среднегодовое значение принято за единицу; !) коэффициент вариации значений параметра в различные се-юны года. В табл. 2.3 приведены результаты исследования зависимо-тн основных показателей (параметров) автосамосвалов >елАЗ-540 и БелАЗ-548 на Центральном руднике производ-твенного объединения «Апатит» от сезона года. Коэффициент ехнической готовности парка в зимний период на 4% меньше, ем в летний. Коэффициент вариации характеризует стабиль-юсть процесса: чем ои меньше, тем стабильнее процесс, лучше [алажеи и меньше зависит от всяких случайностей. Для авто-амосвалов БелАЗ-548 коэффициент технической готовности 1авен 0,12 и 0,11 соответственно для зимнего и летнего перио-ов. Строгой закономерности между коэффициентом использо-ания парка и жесткостью климата не существует. Использо-ание автопарка определяется величиной машинного времени время в наряде) автосамосвалов: в летний период его значе-ие на б—7% ниже, чем зимой, из-за увеличивающихся про-тоев по организационным причинам. Прослеживается взаимо-вязь между величиной простоев автосамосвалов в ремонтах сезоном года: математическое ожидание величины простоя реднесписочного автосамосвала БелАЗ-548 в зимний период авно 5.8 ч в сутки, в летний — 5,1 ч, т. е. на 12% меньше, •еличипа коэффициента использования сменного времени ав- icu»u <з«ея«яия основных показателей эксплуатации автосамосвалов типа БелАЗ от сезона года (Центральный рудник громвяствеивого объединения «Апатит» ) Месяцы Показатели Автосамосвал 0. га й Сентябрь Октябрь Декабрь Коэффициент технической готовности парка: динамический Бел АЗ-540 коэффициент вариации БелАЗ-548 БелАЗ-540 БелАЗ-548 Коэффициент использования БелАЗ-540 парка БелАЗ-548 Производительность автосамо БелАЗ-540 свала БелАЗ-548 Себестоимость транспортирования БелАЗ-540 БелАЗ-548 Пробег шин до списания БелАЗ-548 О’ткм    тосамосвалов БелАЗ-548 зимой равна 0,575, летом — 0,583, т. е, практически одинакова. woo г-н т w f yi тт а. хеш месяцы -иентральный рудник -----ковдорсти гон Рис. 2.5, Среднесуточная производительность автосамисвалов БелАЗ-540 (!) и БелАЗ-548 (2) Q в зависимости от сезона
Величина коэффициента использования грузоподъемности автосамосвалов БелАЗ-548 зимой на 7% ниже, чем летом, за счет наличия снега в руде и во вскрышных породах. Среднечасовая производительность автосамосвалов БелАЗ-540 составила 70,6 т зимой и 81,2 т летом, автосамосвалов БелАЗ-548 — соответственно 105,7 и 123,5 т. Коэффициент вариации среднечасовой производительности равен 0,12, что говорит о ее высокой стабильности в течение года. Результаты анализа свидетельствуют о возможности равномерного планирования на карьерах Севера объемов перевозок в расчете на 1 машиио-ч работы. Среднесуточная производительность (рис. 2.5) существенно зависит от сезона для автосамосвалов БелАЗ-540 (колебания между экстремальными значениями достигают 38%) и незначительно — для БелАЗ-548 (колебания не превышают 15%). На карьере Ковдорского ГОКа производительность автосамосвалов БелАЗ-540 более стабильна: колебания не превышают 9%. Себестоимость перевозок в зимний период по обоим карьерам на 7—8% выше, чем и летний, что объясняется повышенным расходом топлива и увеличением затрат на содержание карьерных автодорог. При анализе себестоимости транспортирования необходимо учитывать следующее. При принятых ныне методах экономической оценки эффективности использования карьерных автосамосвалов по себестоимости перевозки 1 т горной массы или по себестоимости выполненной транспортной работы (т-км) невозможно провести объективное сравнение конечных экономических результатов эксплуатации автосамосвалов на различных карьерах из-за отсутствия при этом соответствующих эквивалентов, позволяющих привести трудность условий эксплуатации в конкретных условиях к какому-то эталонному уровню. Общепринятым экономическим показателем эксплуатации транспортных средств на карьерах является себестоимость I т-км. Но на коротком плече перевозки «цена» этого тонно-километра будет намного выше, чем на длинном, так как скорость движения и производительность будут ниже. В глубоких карьерах при движении с грузом наверх экономические показатели эксплуатации транспортных машин будут иными, чем на равнинных карьерах с таким же средним плечом перевозки, расположенных в одном п том же климатическом районе. В гл. 9 настоящей работы предложен метод сравнительной оценки трудностей условий эксплуатации карьерных автосамосвалов. Пользуясь нм и соответственно его развивая, можно разработать методику сравнительной оценки себестоимости перевозок автотранспортом в различных горнотехнических и климатических условиях. Климатические условии оказывают большое влияние на расход топлива карьерными автосамосваламн и пробег шип. Средний расход топлива автосамосвалами БелАЗ-548 на Центральном апатитовом руднике в зимний период составил 274 л/100 км пробега, н летний — 248 л/100 км, т. е. на 11% меньше. На Ковдорском ГОКе такой разницы не наблюдается: в результате математической обработки статистических данных установлено, что средний расход топлива автосамосваламн БелАЗ-540 составил зимой 220 л/100 км пробега (ст=14,8 л, г.'в = 0,07), летом—218 л/100 км пробега (гг = 21 л. уп = 0,09), т. е. всего на 1% меньше. Повышенный расход топлива па ряде карьеров Севера связан с отсутствием открытых стоянок, с подогревом агрегатов автосамосвалов горячен водой или воздухом — двигатели в этом случае в межсменные перерывы не выключают На Ковдорском ГОКе такая стоянка имеется, поэтому и рас ход топлива практически одинаков в теплое и холодное врем? года. Одним из важнейших факторов, определяющих экономик; карьерного автотранспорта, является пробег автошин. На карь ерах Севера этот показатель практически находится на уровш карьеров, расположенных в зонах с благоприятным климатом л в ряде случаев превосходит его благодаря использовании it последние годы морозостойкой резины. В зимний период пробег шин выше, чем в летний, так ка износ их при движении по укатанным дорогам со снежньн покрытием меньше. На Центральном руднике пробег шин аг госамосвалов БелАЗ-548 в летний период на 16% меньше, че: и зимний. На карьере Ковдорского ГОКа эта разница мене заметна вследствие более качественного содержания автодорс н и'тинй период; по этой же причине абсолютная величин пробега шин на Ковдорском ГОКе намного выше, чем на Цен-|м/и,ном руднике Таким образом, при оснащении автосамосвалов, эксилуатг I<■, 1М1ЦИХСЯ в зонах холодного климата, морозостойкой резине и чфоию организованном содержании карьерных автодорс тиши- сезонности на пробег автошин можно практичен и' три шзовать. В целом же пробег автошин в настоящее npev и I мрьерпх находится на относительно невысоком уровне (д;
<<< Предыдущая страница  1  2    Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я