Расчет автомобильного транспорта

Для 7 раздела курсовика ГД

Расчет автомобильного транспорта

7.1 Общие сведения о перемещении карьерных грузов

Перевозка горной массы в карьерах относится к одному из ос­новных производственных процессов, который наряду с буровзрывными и выемочно-погрузочными работами определяет технологию открытой добычи полезных ископаемых.

Назначением карьерного транспорта является перемещение из экскаваторных забоев вскрышных пород—к отвалам; полезного ископаемого—к приемным бункерам обогатительных фабрик, к складам полезного ископаемого и т.п.

Количество груза в тоннах, перевозимого карьерным транспортом в единицу времени, называется грузооборотом карьера. Он складывается из грузооборота пустых пород, полезного ископаемого и хозяйственно-технических грузов.

Основные особенности эксплуатации карьерного транспорта:

- относительно небольшие расстояния перемещения транспортных средств (до 10—15 км); быстрая оборачиваемость подвижного состава;

- большая величина грузооборотов и высокая интенсивность движения транспортных средств;

- наличие значительных уклонов дорог;

- непрерывное увеличение расстояний транспортирования по мере углубления карьера;

- необходимость периодического перемещения транспортных коммуникаций на уступах карьеров и отвалов;

- значительные ударные нагрузки на транспортные средства, особенно при погрузке скальных горных пород.

Карьерный транспорт служит для пе­ремещения горной массы на открытых разработках и представляет собой комп­лекс устройств и сооружений, объединяю­щий основное (подвижной состав) и вспо­могательное оборудование, транспортные коммуникации, средства управления ра­ботой, устройства для технического об­служивания и ремонта. Пунктами погрузки в карьерах (разре­зах) служат экскаваторные забои или промежуточные склады, а пунктами раз­грузки для вскрышных пород — отвалы, для полезного ископаемого — постоянные или временные склады, приемные бункеры дробильных, сортировочных, обогати­тельных, агломерационных или брикет­ных фабрик. В случаях, когда полезное ископаемое из карьера направляется от­даленным потребителям, разгрузка как таковая отсутствует и работа карьерного транспорта завершается передачей груза на магистральный транспорт.

Карьерный транспорт имеет ряд осо­бенностей, отличающих его от транспорта общего назначения:

- пункты погрузки и разгрузки постоян­но меняют свое положение, следуя за фронтом горных работ, что требует пери­одического перемещения транспортных коммуникаций и оборудования;

- путь транспортирования из карьера, как правило, прокладывается под боль­шим уклоном;

- для высокопроизводительного исполь­зования погрузочного и транспортного оборудования необходи­мо взаимное согласование параметров то­го и другого.

Вид карьерного транспорта определяется в первую очередь средствами перемещения горной массы. Каждому виду транспорта соответствуют определенные оборудование, коммуникации и организа­ция работы. Выбор вида транспорта про­изводится на основе технико-экономиче­ских расчетов применительно к конкрет­ным горнотехническим условиям с учетом большого числа разнообразных факторов: условий залегания пласта и рудного тела, производственной мощности карьера, т.е. объема перевозок, характеристики транс­портируемого груза, глубины карьера, расстояния транспортирования. С учетом вида карьерного транспорта выби­раются схемы вскрытия месторождения и параметры системы разработки.

Основное распространение на отечест­венных и зарубежных карьерах получили железнодорожный, автомобильный и кон­вейерный транспорт, применяемые как самостоятельные виды, так и в комбина­циях. Другие виды транспорта получили меньшее распространение, хотя в опреде­ленных условиях они могут быть наибо­лее эффективными.

Принятый вид карьерного транспорта должен обеспечивать выполнение запланированного грузооборота; минимальное рас­стояние транспортирования; максимальную производительность выемочно-погрузочного оборудования; возможность при необхо­димости селективной выемки полезного ископаемого; безопас­ность работ; минимальную себестоимость перевозки.

Так как по исходным данным проекта вид карьерного транспорта – автомобильный, в данном разделе выбирается модель автосамосвала, определяются параметры автодороги, устанавливается производительность автосамосвалов и необходимое их количество.

6.2 Выбор модели автосамосвала

 

Выбор модели автосамосвала производится в соответствии с вместимостью ковша экскаватора, исходя из соотношения:

, м³;

 

где - геометрический объем кузова автосамосвала, м³;

- вместимость ковша экскаватора, м³.

Вместимость ковша экскаватора (^{Указать тип)} составляет: м³

Для определения вместимости автосамосвала выбираем среднее значение из предела

, м³;

 

Условие выполняется

Значение геометрического объема кузова автосамосвала выбираем по таблице технических характеристик автосамосвалов Бел АЗ, исходя из условия, что м³;

 

Техническая характеристика автосамосвалов БеЛАЗ

Показатели	БеЛАЗ-540А	БеЛАЗ-7540	БеЛАЗ-7548	БеЛАЗ-7555Е	БеЛАЗ-7549
Грузоподъемность, т
Масса автомобиля, т		22,5			73,6
Геометрический объем кузова, м3
Объем кузова с шапкой, м3
Габариты, мм	7250х3480х3580	7110х4460х3390	8090х4400х4280	8890х5420х4610	10300х6140х5580
Максимальная скорость, км/ч
Наименьший радиус поворота, м	8,7	8,7	10,2

Таблица 33 продолжение

Показатели	БеЛАЗ-7514	БеЛАЗ-7513	БеЛАЗ-7521	БеЛАЗ-7530	БеЛАЗ-75600
Грузоподъемность, т		130 - 136
Масса автомобиля, т					Нет данных
Геометрический объем кузова, м3
Объем кузова с шапкой, м3		75,5
Габариты, мм	11380х6140х5580	1150х6900х5720	14580х7780х6460	13400х7780х6520	Нет данных
Максимальная скорость, км/ч
Наименьший радиус поворота, мм

 

Этому условию отвечает ^{указать модель} со следующими техническими характеристиками:

 

Показатели	БеЛАЗ - ………
Грузоподъемность, т
Масса автомобиля, т
Геометрический объем кузова, м3
Объем кузова с шапкой, м3
Габариты, мм
Максимальная скорость, км/ч
Наименьший радиус поворота, мм

 

С учетом габаритов принятого автосамосвала определяется минимальная ширина проезжей части постоянной автодороги и ширина транспортной бермы при встречном двухполосном движении.

Минимальная ширина проезжей части постоянной автодороги при встречном двухполосном движении определяется по формуле:

, м;

где а – ширина автосамосвала, м;

у – расстояние от колеса до конца проезжей части (у = 0,5 м);

х – зазор между кузовами встречных машин, м.

Зазор между кузовами встречных машин определяется по формуле:

 

х = 0,5 + 0,005 ∙ V_ср, м;

 

где V_ср – среднерейсовая скорость движения машин, км/ч, принимается по таблице среднерейсовой скорости движения автосамосвалов исходя из категории автодороги и грузоподъемности автосамосвала.

 

 

Среднерейсовая скорость движения автосамосвалов V_ср

Категория дороги	Тип дороги и покрытия	Грузоподъемность автосамосвала, т
	27 – 45 т	>75т
I	Усовершенствованные капитальные (асфальтобетонные, цементобетонные)
II	Усовершенствованные облегченные (чернощебеночные, черногравийные)
II	Переходные (щебеночные, гравийные)
III	Простейшие

 

Согласно исходных данных категория автодороги -…..

К этой категории относятся ^{(Тип дороги и покрытия)}……(по таблице)

Выбираем ………тип дороги и ….. тип покрытия.

Для автосамосвалов грузоподъемностью свыше ….тонн V_{ср =….км/ч;}

х = …….., м;

 

Рекомендуемая ширина проезжей части автодорог при встречном двухполосном движении, обеспечивающая нормальные условия движения автосамосвала принимается по таблице рекомендуемой ширины проезжей части дороги исходя из грузоподъемности автосамосвала, т.

Грузоподъемность автосамосвала, т	27 - 30	40 - 42	75 - 80	110 - 120	170 - 180	280 - 320
Ширина проезжей части, м	12 - 14	13 - 15	16 - 19	19 - 21	23 - 27	25 - 29

 

Для автосамосвалов грузоподъемностью …….,т рекомендуемая ширина проезжей части составляет….,м

, м;

 

При принятой ширина транспортной бермы (В_Т) определяется графическим путем с учетом приведенных на рисунке размеров элементов профиля дороги.

На схеме указать расчетные величины

Высота транспортной бермы В_Т=…..,м

Грузонапряженность автодороги для перевозки пород определяется из категории дороги и грузоподъемности автосамосвалов по таблице:

Распределение автомобильных дорог по категориям в зависимости от грузонапряженности

Грузонапряженность (млн. т брутто в год) при грузоподъемности автосамосвалов	Категория дороги
Менее 75 т	Более 75 т
> 15	> 25	I
5 – 15	8 - 28	II
< 5	< 8	III

 

Для…..категории дороги грузоподъемностью менее 75т (более 75т), грузонапряженность составляет от…до…. млн. т брутто в год.

Величину подъема на постоянных дорогах в грузовом направлении рекомендуется принимать в пределах от 80 до 100%0.

Радиусы кривых на постоянных и временных дорогах принимают в соответствии с грузоподъемностью автосамосвала по таблице:

Минимальные радиусы кривых автодорог (м)

Дорожные условия	Грузоподъемность автосамосвала, т
25 – 30 т	40 – 45 т	70 – 80 т	110 – 120 т	170 – 180 т	>180 т
Постоянные автодороги в карьере	50 - 60	50 - 60	50 - 60	50 - 60	50 - 60	50 - 60
Серпантинные и круговые кривые	20 - 35	30 - 35	35 - 40	35 - 40	40 – 45	45 - 50
Временные автодороги в карьере	12 - 15	12 - 15	15 - 20	17 - 20	20 - 25	25 - 30
Петлевые заезды под погрузку	10 - 11	12 - 13	12 - 14	14 - 15	18 - 20	20 - 22

 

Минимальные радиусы кривых автодорог (м) для автосамосвала грузоподъемностью…..составляют:

 

 

Дорожные условия	Грузоподъемность
Постоянные автодороги в карьере
Серпантинные и круговые кривые
Временные автодороги в карьере
Петлевые заезды под погрузку

 

6.3 Определение коэффициента использования грузоподъемности и времени погрузки автосамосвала

 

Фактическая масса породы в кузове автосамосвала определяется по формуле:

, т;

где - геометрический объем кузова автосамосвала, м³;

- плотность (объемная масса) породы;т/м³

– коэффициент наполнения кузова автосамосвала

(при ;)

 

(принимаем любое значение в пределе)

Расчетное значение

-плотность (объемная масса породы) – принимается по исходным данным

, т;

 

 

Коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала определяется по формуле:

;

где фактическая масса породы в кузове автосамосвала, т;

номинальная грузоподъемность автосамосвала, т.

 

Величина не должна быть больше 1.05. В случае, если 1.05, следует уменьшить коэффициент наполнения кузова и повторить расчет.

Условие выполняется.

 

Масса породы, загружаемой в автосамосвал за один цикл экскаватора (масса породы в ковше) определяется по формуле:

, т;

где Е - емкость (вместимость) ковша экскаватора, м³; (принимается по расчетным данным).

- плотность (объемная масса) породы, т/ м³ (принимается по исходным данным);

– коэффициент наполнения ковша экскаватора;

коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора ( и принимаются по расчетным данным).

, т;

 

Количество ковшей, загружаемых в автосамосвал, определяется по формуле (округляется до 0,5 ковшей):

, шт.

 

шт.

 

 

Время погрузки автосамосвала определяется по формуле:

, мин;

 

где номинальная грузоподъемность автосамосвала, т;

коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала;

техническая производительность экскаватора, (принимается по расчетным данным), м³/ч;

- плотность (объемная масса) породы.

 

, мин;

 

 

Сменная производительность автосамосвала определяется по формуле:

, т/смену;

где фактическая масса породы в кузове автосамосвала, т;

количество рейсов автосамосвала в смену.

Или сменная производительность автосамосвала определяется по формуле:

т/смену;

где фактическая масса породы в кузове автосамосвала, т;

Т – продолжительность смены (Т = 8 ч);

коэффициент использования времени смены автосамосвала ();

продолжительность рейса автосамосвала, мин.

Продолжительность рейса автосамосвала определяется по формуле:

, мин;

где время погрузки автосамосвала, мин; (), мин;

время разгрузки автосамосвала (), мин;

время движения автосамосвала в грузовом и порожняковом направлениях со среднерейсовой скоростью V_ср, мин;

время, затрачиваемое на маневры в забое и на задержки в пути (), мин.

 

Время движения автосамосвала в грузовом и порожняковом направлениях со среднерейсовой скоростью V_ср определяется по формуле:

, мин;

расстояние транспортирования груза (из условия задания); км;

среднерейсовая скорость движения машин (принимается по расчетным данным), км/ч;

коэффициент, учитывающий разгон и торможение машины ().

, мин;

 

 

Принимаем (любое значение из предела);

Принимаем (любое значение из предела);

Принимаем (любое значение из предела);

 

, мин;

т/смену;

 

Количество автосамосвалов, необходимых для обслуживания одного экскаватора в смену определяется по формуле:

N_а = / ,штук

N_а = ,штук

 

Инвентарный (списочный) парк автосамосвалов, необходимых для обслуживания одного экскаватора в смену определяется с учетом коэффициента резерва (n_сп = 1,15).

N_а^сп =1.15 N_а, штук

 

Для обслуживания одного экскаватора в смену необходимо…….автосамосвалов.