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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 124

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Типовой ряд карьерных автомобилей

Модель

Тип автомобиля

Колесная

Полезная

Полная

Мощность

формула

нагрузка,

нагрузка,

двигателя,

 

 

 

тс

то

л. с.

Базовая

Автосамосвал

4 X 2

30

52

4 0 0

-4 5 0

»

»

4 X 2

45

75

5 8 0 -6 5 0

М одиф икация

Седельный тягач

6X 2

65

105

5 8 0

-6 5 0

Базовая

с полуприцепом

 

 

 

 

 

Автосамосвал

4 X 2

75

125

8 5 0

-9 5 0

Модификация

Седельный тягач

6 X 4

120

210

1200

 

с полуприцепом

 

 

 

 

 

 

с задней или бо­

 

 

 

 

 

Базовая

ковой разгрузкой

 

 

 

 

 

Автосамосвал

4 X 4

1 1 0 -1 2 0

185

1 200-1500

Модификация

Седельный тягач

4 X 2

 

 

 

 

6 X 4

180—200

312

1500

 

с полуприцепом

 

 

 

 

 

 

с задней или бо­

 

 

 

 

 

Базовая

ковой разгруэкой

 

 

 

 

 

Автосамосвал

4 X 2

1 8 0 -2 0 0

265

190 0

-2 2 0 0

75 (колесная формула 4 X 2) и 110—120 т (колесная формула 4 x 4

и 4 X 2).

Перспективный

типовой ряд карьерных

автомобилей

и условия

их эффективного

применения представлены

в табл. 97.

Намечающиеся характеристики автомобилей особо большой грузо­ подъемности:

Грузоподъемность, т .......................

 

120

190

Собственная масса, т .............................

 

69

104,5

Коэффициент тары ...........................

 

0,58

0,55

Полная масса,

т ...............................

 

189

294,5

Размеры, мм:

 

 

 

 

Д л и н а ...............................................

 

И 500

12 500

ш и р и н а ...........................................

 

 

6300

7000

высота ...........................................

 

 

5200

5700

База, мм ...............................................

радиус поворота,

м

5700

6400

Наименьший

12

12

Тнп двигателя

.......................................

 

Дизель или га­

Максимальная мощность, л. с.

. .

зовая турбина

1400

2100

Максимальная

скорость движения,

 

 

нм/ч ....................................................

 

 

60-70

60—70

При использовании автомобилей особо большой грузоподъем­ ности сокращается их число при обслуживании экскаватора, что,

Т а б л и ц а 97

и условия их эффективного применения

 

Условия применения

Максималь­ уклон,ный %

 

Тин транспортируемых

Производ­ ственная мощность карьера, т/годмлн.

Максималь­ расстоя­ное тран­ние спортиро­ вания,км

Максималь­ высотаная транспорти­ рования,м

Тип экскаватора

пород

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скальные, полускальные

1 0 -1 5

0 ,5 - 3

100

8—10

ЭКГ-3,2; ЭКГ-4,6

породы п руды

 

 

 

 

 

То же

1 5 -2 0

3

150

8—10 ЭКГ-4,6; ЭКГ-5;

 

 

 

 

 

ЭКГ-8

Скальные, полускальные,

1 5 -2 0

4

100

5

То же

рыхлые породы и руды

 

 

 

 

 

Скальные, полускальные

20—50

1 ,5 -5

150

8 - 1 2

ЭКГ-5; ЭКГ-8;

породы п тяжелые руды

 

 

 

5

ЭКГ-12,5

Скальные, полускальные

2 0 -5 0

5

8 0 -1 0 0

ЭКГ-8; ЭКГ-12,5

рыхлые породы и руды

 

 

 

 

 

Скальные породы,

50

5

150 -180

8—12

То же

тяжелые руды

 

7

 

 

 

Скальные, полускальиые,

50

5 0 -1 5 0

5

ЭКГ-12,5; эк г-16;

рыхлые породы п руды

 

 

 

 

ЭКГ-20

Скальные, полускальные

5 0 -7 0

7

150 -180

8 - 1 2

То же

породы п тяжелые руды

 

 

 

 

 

естественно, повышает требования к эффективности работы автомо­ билей и полноте использования грузоподъемности. Это вызывает необходимость:

1)для перевозки рыхлых и скальных пород и руд различной объемной массы организовать выпуск сменных кузовов двух-трех типоразмеров для основных моделей карьерных автомобилей;

2)для наиболее рациональной загрузки автомобилей при пере­ возке угля небольшой кусковатости и непосредственной разгрузки автомобилей в приемные бункерные устройства организовать выпуск специализированных автомобилей-углевозов с задней и донной разгрузкой (табл. 98);

3)для сокращения времени разгрузки автомобилей при пере­ возках руд и при работе на коротком плече откатки часть типажных моделей карьерных автомобилей выпускать с боковой разгрузкой;

4)для наилучшего соответствия параметров большегрузных автомобилей горнотехническим условиям их применения устано­ вить на отдельных автосамосвалах двигатели различной мощ­ ности.

Намеченные к созданию автосамосвалы и специальные автомо­ били должны удовлетворять следующим основным требованиям:

262

263

 


 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

98

 

Осноииые параметры намеченных к выпуску

 

 

 

специализированных автомобплен-углевозов

 

 

Модель

 

Тип автомобиля

 

Грузо­

Емкость

Длина

Высота

п способ разгрузки

 

подъем­

кузова,

автомоби­

автомо­

 

 

 

 

 

ность, т

м*

ля, мм

биля,

мм

БелАЗ-7510

На

базе

БелАЗ-540

27-30

23,8

7 000

3625

 

с

задней разгруз­

 

 

 

 

 

БелАЗ-7525

кой

БелАЗ-548

40—45

33,0

7 850

3940

На

базе

 

с

задней разгруз­

 

 

 

 

 

Новая модель

кой

 

с

45

40

14 150

3450

Автополуприцеп

БелАЗ-7425-9490

донной разгрузкой

65

65

15 500

4350

То же

 

 

Новая модель

Троллейвоз с донной

65

65

15 500

4350

Новая модель

разгрузкой

с

120

110

19 400

4700

Автополуприцеп

Новая модель

донной разгрузкой

 

200

180

22 500

5200

То же

 

 

Новая модель

»

 

 

 

300

250

25 000

6300

1) общий срок службы их при грузоподъемности 30—75 т дол­ жен быть не менее 5—6 лет, а при грузоподъемности 75—120 т и более — не менее 8—10 лет;

2)пробег до капитального ремонта должен составлять не менее 150—160 тыс. км, а после капитального ремонта не менее 75—80% от первоначального;

3)безотказность работы отдельных узлов и деталей должна быть не менее 25 тыс. ч;

4)моторесурс двигателя пли газовой турбины должен составлять не менее 6—12 тыс. моточасов;

5)специальные крупногабаритные многослойные шины должны выдерживать давление 5,5—6 кгс/см2 и пробег 30—40 тыс. км;

6)автомобили должны характеризоваться высокой надежностью

ибезопасностью в работе, хорошей пригодностью к ремонту, удов­ летворять требованиям унификации, комплектности и современного эстетического оформления.

§4. Новые энергетические источники питания и конструктивные решения карьерных автомобилей ближайшего будущего

Мировая практика использования автомобилей особо большой грузоподъемности свидетельствует о том, что при мощности их до 1000—1200 л. с. наиболее целесообразны и экономичны дизельные двигатели, а при большей мощности предпочтительны двигатели

264


в виде газовых турбин (табл. 99), Основные преимущества газотур­ бинных двигателей заключаются в значительно меньших массе и занимаемой площади, причем эти показатели все более улучшаются с увеличением мощности двигателей. Масса газотурбинных двигате­ лей на 75% ниже, чем дизельных двигателей равной мощности,

Т а б л и ц а 99

Сравнительная характеристика дизельного и газотурбинного двигателей для карьерных автомобилей

 

ГазотурОпнн ый двигатель

 

Показатели

без теплообмен­

с тешіообмен-

Дизельный двигатель

 

ника

ІШКОМ

 

Удельный расход топ­ лива при 100%-ной на­ грузке, г/л. с. • ч

Топливо

Расход масла, кг/ч Расход воздуха

Чувствительность к сопротивлению на всасыванпе

Удельная

масса,

кг/л. с.

приспо­

Коэффициент

собляемости Сложность запуска

Силовая установка

Загрязнение атмосфе­ ры выпускными газами

Вибрация Скорость вращения

выходного вала, об/мин Ориентировочная сто­ имость производства се­ рийных двигателей,

руб./л. с.

250-500

185-260

 

165-220

Жидкое без ограничения

Дизельное

с огра­

октанового н цетанового чисел

ничением

цетанового

 

 

числа

 

 

0,1—0,3

0,1—0,3

 

0,5-2,0

В 5—6 раз больше,

 

 

чем для дизельного

На

каждые 50 мм

На каждые 50 мм вод. ст.

мощность снижается примерно

вод.

ст.

мощность

на 1%

снижается

примерно

0,25-1,2

1,1-2,0

на 0,5—0,7%

 

 

1,8-4,5

2,0-2,5

2,0-2,5

 

1,15—1,40

Леі'КИЙ

Затруднительный

 

 

при

низких темпера­

Оноагрегатная

Более сложная

турах

 

 

Одноагрегатная

без водяной

установка

простая

с

водяной

системы

из-за наличия

системой

 

 

 

теплообмен­

 

 

 

 

 

ника

Высокое

 

Низкое

 

Практически нет

Есть

 

 

До

12 000

1500-2300

20--30

 

10—15

а занимаемое пространство на 35% меньше. На крупных машинах это обеспечивает лучшую видимость для водителя и уменьшает нагрузку на управляемую ось. Положительным качеством газотур­ бинных двигателей является их более высокая надежность в экс­ плуатации, чем дизельных двигателей. Благодаря тому, что запуск


газотурбинных двигателей при любой температуре производится быстрее (занимает по времени менее 1 мин) и отсутствует необходи­ мость в водяном охлаждении, они более просты и дешевы в эксплуатацпи и больше приспособлены для работы в зимнее время. При среднегодовой температуре 20° С и высоте над уровнем моря 300— 350 м турбины Солар Сатурн и ЛМ-100 имеют мощность на 100 л. с. больше, чем дизельный двигатель. На графиках (рис. 113) показано

изменение мощности двигателей

в зависимости

от

температуры

окружающего

воздуха.

Следует

отметить

также

продолжитель­

 

 

 

 

 

 

ность срока

службы

газотурбин­

4

1200

 

 

 

 

ных

двигателей.

По данным аме­

с

 

 

 

 

 

о.

 

 

 

 

 

риканских

карьеров,

он дости­

2

1100

 

 

 

 

- ТО

 

 

 

 

 

гает 39 тыс.

ч, между капиталь­

 

 

 

 

 

 

g 5

1000

 

 

 

 

ными

ремонтами

турбины рабо­

 

 

 

 

 

тают 8—12 тыс. ч, осмотр их

£

800

 

 

 

 

требуется не чаще чем через 3000—

5

 

 

 

 

4000

ч.

 

 

 

 

ІО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

700

 

 

 

 

Преимуществом

газотурбин­

g

 

 

 

 

 

1,0

15,5 21,1 26,6

32,2 37,7

43,3 43,8

ных двигателей является меньшее

 

 

Температура

воздуха.°C

число

деталей,

подвергающихся

Рпс.

113.

Графики зависимости мощ­

износу, чем в дизельных двигате­

ности газотурбинных

и дизельных

лях. Благодаря уменьшению

ко­

двигателей от температуры воздуха:

личества движущихся деталей

на

1 — газовая

турбина ЛМ-100; 2 — газовая

75% работа

значительно упроща­

турбина Солар Сатурн; 3 — двигатель внут­

реннего сгорания

12VT49T

 

ется. Расходы на

техническое об­

 

 

 

 

 

 

служивание газотурбинных двига­

телей на 30—50% ниже, а коэффициент

их использования на 10—

15% выше, чем дизельных двигателей такой же мощности. При не­ прерывном процессе горения отсутствует вибрация, вследствие чего уменьшается износ, масло сохраняется дольше и не подвергается самовозгоранию, турбины в работе дают меньше шума, чем дизели, почти нет выброса дыма и вредных газов. Стоимость установки газотурбинного и дизельного двигателей почти одинаковы.

Недостатками газотурбинных двигателей являются их более высокая стоимость (примерно в 1,5 раза) по сравнению со стои­ мостью дизельных двигателей и больший (на 50—70%) расход то­ плива. Кроме того, при высокой запыленности воздуха наблюдается ускоренное разрушение лопастей турбин. В новых конструкциях газовых турбин устанавливают двухступенчатые инерционные воздухоочистители, что позволяет предотвратить преждевременный износ лопастей.

Внастоящее время газотурбинные двигатели установлены на некоторых карьерных автомобилях в США. В 1969 г. фирма Солар Дивижн создала газотурбинный двигатель мощностью 3000 л. с., предназначенный для автополуприцепов грузоподъемностью 200— 250 т.

ВСоветском Союзе газотурбинный двигатель типа ТВ2-117 мощ­ ностью 1200 л. с. со скоростью вращения 12 000 об/мин установлен

266


на автопоезде БелАЗ-549-5275 грузоподъемностью 120 т, выпущен ном в 1969 г. Масса двигателя 450 кг, расход топлива 372 кг/ч.

Приведем сравнительные экономические показателп (в руб.) применения дизельных и газотурбинных двигателей равной мощности (850 л. с.) на автосамосвалах БелАЗ-549,

 

 

Д изель-

Газотур-

 

 

ныіі д в и -

ІІ1ППТЫ Й

 

 

гатель

двигатель

Капитальные затраты ........................

 

7 740

15480

Капитальные затраты с учетом от­

 

 

носительного моторесурса

двига­

7 740

6200

телей ..................................................

 

Горюче-смазочные материалы:

14 880

11640

дизельное топливо........................

 

м а с л о ...............................................

. . . .

4 620

850

Всего по горюче-смазочным

19 500

12190

Полные затраты ...................................

относи­

27 240

27 570

Полные затраты с учетом

27 240

18 390

тельного моторесурса двигателя

Экономия на один двигатель

. . .

8850

В ближайшем будущем газотурбинные двигатели должны полу­ чить широкое применение на карьерных автомобилях большой грузоподъемности (свыше 60—70 т) и особенно на автомобилях, предназначенных для северных районов.

В США были предприняты попытки использовать в качестве горючего для крупных карьерных автомобилей жидкий природный газ. Для этого предусматривается реконструкция дизельного двига­ теля автомобиля, которая заключается в установке специального бака для горючего, оборудования для преобразования жидкого топлива в газ, регулятора, контролирующего поток природного газа, и карбюратора, где происходит смешение газа с воздухом (рис. 114).

Проведенное технико-экономическое сравнение показало, что при полученном часовом расходе (в литрах) жидкого газа в 1,6 раза большем, чем дизельного топлива, экономия составляет от 0,5 до 0,85 доллара на один автосамосвал в 1 ч. При этом общие расходы на 1 л расходуемого жидкого газа составили 0,0135 доллара, из них: стоимость газа — 52%, капитальные затраты на установку — 31%, эксплуатационные расходы на установку — 17%.

В процессе испытаний переоборудованных автомобилей было установлено, что в выхлопных газах почти полностью отсутствуют вредные компоненты.

Жидкий природный газ является перспективным горючим для мощных карьерных автомобилей и в нашей стране, особенно в райо­ нах, получающих дешевый природный газ. Использование жидкого газа благоприятно отразится на экономических показателях приме­ нения автомобильного транспорта и будет способствовать умень­ шению загрязнения воздуха в глубоких карьерах.

Возможности увеличения к. п. д. двигателей внутреннего сгора­ ния практически в значительной степени уже исчерпаны. При