Файл: Васильев М.В. Автомобильный транспорт карьеров.pdf

Применение электрической трансмиссии с электромотор-колесами значительного веса приводит к увеличению подрессоренных масс, а следовательно, к усложнению пневмогидравлической подвески.

Один из методов уменьшения величины подрессоренных масс — введение независимой подвески передних и задних колес. Это позво­ ляет рациональио решить конструкцию пневмогидравлического цилиндра иа автомобилях особо большой грузоподъемности, а также значительно увеличить устойчивость и маневренность этих машин (табл. 26).

Т а б л и ц а 26

Параметры автомобилей БелАЗ с зависимой и независимой подвеской колес

ный вариант)

Вопрос выбора упругой характеристики цилиндров пневмогидра­ влической подвески и частоты колебаний подрессоренных масс решается по-разному (табл. 27).

Т а б л и ц а 27

Сопоставление параметров подвесок автосамосвалов 769-В н ЛВ-50 (по данным США)

На автосамосвале 769-В фирмы Катерпиллер при подвеске без противодавления обеспечивается достаточно низкая частота коле­ баний при порожнем автомобиле, а на груженом автомобиле она

73

увеличивается и для задней подвески превышает обычно принима­ емую предельную величину. На автосамосвале ЛВ-50 частота коле­ баний передней н задней подвесок с противодавлением поддержи­ вается примерно постоянной для порожнего н груженого автомобиля несмотря на разное изменение статической нагрузки.

В табл. 2S приведены величины частот колебаний на автосамо­ свалах БелАЗ-540 и БелАЗ-548.

Т а б л и и а 2S

Соотношение частот колебании подвесок

§5. Особенности конструкции рам

икузовов карьерных автомобилей

Рамы большегрузных карьерных автомобилей, как правило, являются сварными конструкциями из листового проката. Эле­ менты несущей конструкции в процессе эксплуатации подвергаются действию разнообразных нагрузок, которые можно разделить на две группы: постоянные и переменные.

Первую группу составляют нагрузки, величина и характер при­ ложения которых не изменяются за весь срок службы рамы. К ним можно отнести собственный вес рамы и вес агрегатов, установлен­ ных на раме, вес перевозимого груза, а также усилия, передающиеся от направляющих элементов подвески при статическом положении автомобиля. Необходимо отметить, что вес перевозимого груза лишь условно может быть отнесен к этой группе нагрузок, так как фактическая степень загрузки карьерных автомобилей изменяется в значительных пределах и зависит от многих технологических условий.

К переменным нагрузкам относятся силы взаимодействия авто­ мобиля с дорогой, инерционные силы, обусловленные колебаниями и условиями движения автомобиля, нагрузки, возникающие при погрузке горной массы в автомобиль экскаваторами. Величины, характер изменения во времени, повторяемость отдельных пере­ менных нагрузок и их сочетания зависят от весьма широкого круга факторов.

Сложный характер нагрузок на раму карьерного автомобиля, большой диапазон изменения воздействия на нее предъявляют серьез­ ные требования к конструкции этого узла автомобиля.

14

Рамы карьерных автомобилей состоят из двух лонжеронов ко­ робчатого сечения с переменным профилем по длине, которые свя­ заны между собой рядом поперечин, главным образом трубчатого сечения. Конструкция поперечин и их число определяются компо­ новкой автомобиля и особенностями конструкции его узлов. В узлах связи лонжеронов и поперечин иногда применяют литые эле­ менты.

Достоверный расчет рамы карьерного автомобиля весьма сло­ жен, и оценка ее работоспособности в настоящее время ведется на основании сопоставления расчетных данных и натурных испытаний отдельных элементов конструкции.

Кузов карьерного автомобиля является наиболее металлоемким узлом. Его вес достигает 30% собственного веса автомобиля.

У современных большегрузных автомобилей наиболее распро­ страненной продолжает оставаться Ѵ-образная форма кузова, ко­ торая обеспечивает некоторое понижение центра тяжести автомобиля, уменьшает его погрузочную высоту, придает ему повышенную про­ дольную устойчивость, а также позволяет использовать шины боль­ шого размера.

Кузова представляют собой сварную конструкцию, состоящую из образованного двумя лонжеронами и поперечинами основания, к которому привариваются передний и боковые борта, сваренные из листового проката, усиленного вертикальными контрфорсами ко­ рытообразного сечения.

Днище кузова в большинстве случаев представляет собой сталь­ ную плиту, толщина которой зависит от грузоподъемности автомо­ биля и типа экскаватора, для работы с которым предназначен авто­ мобиль. Толщина днища кузова 27—40-тонных автомобилей на­ ходится в пределах 18—25 мм. Заднего борта кузова карьерных автомобилей, предназначенных для перевозки пород вскрыши и руд, как правило, не имеют.

Кузова автомобилей-углевозов для увеличения геометрической емкости оборудуются задним бортом, который при разгрузке откры­ вается автоматически посредством специальных устройств, связан­ ных с системой опрокидывания кузова. Емкость кузова для угля может быть увеличена за счет некоторого облегчения его основания и уменьшения толщины днища и бортов, что вполне допустимо ввиду значительно меньших ударных нагрузок, которые имеют место при погрузке угля.

Большое значение имеют форма и размеры кузова в плане, от которых зависят затраты времени машиниста экскаватора на при­ целивание и наведение ковша над центром кузова. По мере возмож­ ности форма кузова в плане должна приближаться к квадрату.

На всех современных большегрузных карьерных автомобилях принята задняя разгрузка, наиболее удобная с точки зрения созда­ ния рациональной конструкции автомобиля. Следует отметить, что при такой разгрузке требуется сложное маневрирование. Однако осуществить боковую разгрузку на автомобилях большой

75

грузоподъемности практически сложно по причине малой устой­ чивости их при разгрузке.

Автополуприцепы имеют кузова, разгружающиеся главным об­ разом назад и через дно. Встречаются автополупрпцепы большой грузоподъемности п с боковой разгрузкой. Донную разгрузку имеют в основном автополуприцепы-углевозы. При разгрузке донные створки кузова открываются, обеспечивая отверстие шириной 1,2— 1,5 м. Управление створками осуществляется посредством пневма­ тических и гидравлических устройств.

Можно отметить два основных направления совершенствования конструкции кузова и уменьшения его веса при одновременном увеличении его прочности — использование легированных сталей и применение алюминиевых и титановых сплавов.

На большегрузных карьерных автомобилях, и в первую очередь особо большой грузоподъемности, широкое распространение полу­ чили кузова из специальных высокопрочных сталей. При этом высокая прочность стали должна сочетаться с достаточной пластич­ ностью, вязкостью, усталостной прочностью, коррозионной стой­ костью п хорошей свариваемостью. Применяемые еще низколегиро­ ванные стали с as — 33 -f- 40 кгс/мм2 уже не удовлетворяют по своим качествам условиям работы на автомобилях особо большой грузо­ подъемности.

В США для изготовления кузовов большегрузных автомобилей применяются высокопрочные стали типа Т-1, содержащие, как пра­ вило, от 0,2 до 0,5% молибдена и 0,003—0,065% бора, а также ряд других легирующих элементов. Эти стали обладают высокими меха­ ническими свойствами (as = 70 кгс/мм2, а в = 80 95 кгс/мм2, удар­ ная вязкость при — 40° С до 4,2 кгс • м/мм2), весьма хладостойки и удовлетворительно свариваются. Имеются данные о применении для ряда кузовов автомобилей особо большой грузоподъемности высокопрочные стали с ств = 116 кгс/мм2. Использование стали Т-1 позволяет уменьшить толщину боковых бортов кузовов автомо­ билей о с о б о большой грузоподъемности с 16 до 12,7 мм, а толщину днища с 25,4 до 19,1 мм и в то же время повысить грузоподъемность автомобиля на 14% и увеличить срок службы кузова в 3 раза.

В СССР также осваивается производство низколегированных высокопрочных сталей.

Стали 14ХМНДФР, 14Х2ГМР, из которых изготовлены кузова 75-тонного автосамосвала БелАЗ-549 и 120-тонного автопоезда, имеют os = 60 кгс/мм2, ав = 70 кгс/мм2, ударную вязкость при —40° С около 4 кгс • м/см2,] а сталь 14ХГНМДАФР будет иметь

В связи с этим большое внимание за рубежом уделяется использо­ ванию для изготовления кузовов большегрузных автомобилей алю­ миниевых сплавов. В настоящее время сотни автомобилей с алюми­ ниевыми кузовами работают в карьерах как со сравнительно мяг-

76

Г л а в а IV

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА ПРИ ВСКРЫТИИ

И ПОДГОТОВКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§1. Виды вскрывающих съездов

Автомобили при вскрытии месторождений используются для создания транспортного потока, связывающего добычные горизонты карьера с приемными устройствами обогатительных фабрик. Вскры­ тие рудных залежей при автотранспорте производится путем про­ ходки вскрывающих капитальных съездов, обеспечивающих орга­ низацию движения автомобильного грузопотока. Применяемый вид вскрывающего съезда определяется пространственными параметрами карьера, условиями залегания рудного тела, производительностью, режимом, технологией и техникой открытых горных работ, а также рядом факторов, определяющих способ вскрытия месторождения.

Эффективность работы большегрузного карьерного автомобиль­ ного транспорта в значительной степени зависит от способа вскры­ тия месторождения, места заложения и вида капитальных вскрыва­ ющих выработок, а также от схемы развития автотранспортных ком­ муникаций в карьере. Эффективность работы повышается при орга­ низации направления основных транспортных грузопотоков в карь­ ере и на отвалах с учетом принципа поточности движения автомоби­ лей; применении прогрессивных сквозных, петлевых схем заездов в забое, позволяющих сократить время установки автомобиля под погрузку; устройстве дорожных коммуникаций, отвечающих по транспортно-эксплуатационным качествам виду подвижного со­ става; применении совершенных и долговечных покрытий; своевре­ менном ремонте автомобилей.

В технологии вскрытия и разработки месторождений с при­ менением автомобильного транспорта известны спиральные, петле­ вые, прямые, скользящие и комбинированные виды съездов, обес­ печивающих транспортную связь вскрышных и добычных горизонтов с поверхностным комплексом гориообогатительных комбинатов.

Спиральные автомобильные съезды обеспечивают отработку ме­ сторождения на значительных глубинах (150—250 м) при ограничен­ ной протяженности фронтов горных работ на нижних горизонтах. В случае применения спиральных съездов создаются благоприятные условия для высоких скоростей движения автомобильного потока, обеспечиваются большие радиусы поворота, хорошая видимость, позволяющие эксплуатировать автотранспортные средства различ­ ных видов.

78