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 Vср, м;

 

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

 

 

Среднерейсовая скорость движения автосамосвалов Vср

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 Vср =….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 (ВТ) определяется графическим путем с учетом приведенных на рисунке размеров элементов профиля дороги.

На схеме указать расчетные величины

Высота транспортной бермы ВТ=…..,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 рейсаавтосамосвала 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 Vср, мин;

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

 

Время движения автосамосвала в грузовом и порожняковом направлениях со среднерейсовой скоростью Vср 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:

Nа = / ,штук

Nа = ,штук

 

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

Nасп =1.15 Nа, штук

 

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