Повышение эффективности работы карьерного автомобильного транспорта методами и средствами оперативного управления

• Автор: Дадонов, Михаил Васильевич
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ И ДВИЖЕНИЯ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ
1.1. Анализ состояния современного карьерного транспорта, эксплуатируемого на разрезах Кузбасса
1.2. Анализ научно-технической и патентной литературы
1.2.1. Скорость движения карьерных автосамосвалов
1.2.2. Определение и нормирование расхода топлива
1.2.3. Экономические показатели эффективности эксплуатации автомобильного карьерного транспорта
Выводы по 1-й главе
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРИТЕРИЕВ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
2.1. Постановка задачи расчета оптимальных скоростных режимов
движения большегрузных автосамосвалов
2.1.1. Скоростные и рабочие режимы карьерных автосамосвалов
2.1.2. Реальные скорости на разрезах Кузбасса
2.1.3. Экономический критерий
2.2. Оптимизация технической скорости движения автосамосвалов
при перевозке вскрышных пород
2.3. Оптимизация технической скорости движения карьерных автосамосвалов при перевозке полезного ископаемого
2.4. Система скоростных ограничений
Выводы по 2-й главе
3. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДИКИ РАЗЛИЧНЫХ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
3.1. Определение оптимальных скоростей движения автосамосвала
по маршруту с помощью ЭВМ
3.2. Определение продолжительности транспортного цикла
3.3. Оценка рациональности применения различных типов карьерных автосамосвалов
Выводы по 3-й главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Транспортирование в карьере является важнейшим звеном единого технологического процесса. Несмотря на широкое применение с этой целью различных видов транспорта, в настоящее время более 50% всей разрабатываемой горной массы перевозится большегрузными автосамосвалами.
Доля транспортных затрат в трудоемкости и энергоемкости процесса добычи полезных ископаемых достигает 60 - 70 %. В связи с этим эффективность использования транспорта существенно влияет на себестоимость получаемого конечного продукта.
Совершенствование транспортного процесса на автомобильном карьерном транспорте характеризуется:
• во-первых, разработкой и внедрением новых моделей карьерных автосамосвалов особо большой грузоподъемности и постоянным совершенствованием их конструкции путем устранения недостатков, выявленных в процессе эксплуатации;
• во-вторых, исследованием закономерностей изменения технического состояния автосамосвалов в характерных условиях и рационализацией работы технических служб при организации диагностики, технического обслуживания и ремонта;
• в-третьих, изучением режимов работы и движения карьерных большегрузных автосамосвалов и погрузочно-разгрузочных комплексов с целью их оптимизации и интенсификации в различных условиях эксплуатации на основе управления скоростью движения автосамосвалов на линии, а также рациональным распределением автомобилей по маршрутам.
Между этими тремя путями существует тесная взаимосвязь, которая, прежде всего, отражается в большом разнообразии условий эксплуатации. В комплексе, решение любой из этих проблем отражается, с одной стороны, на повышении производительности карьерного автомобильного транспорта, а следовательно и объема транспортной работы и, с другой стороны, ведет за собой снижение транспортных затрат и, как следствие, себестоимости получаемого конечного продукта.
Интенсификация эксплуатации карьерных автосамосвалов путем оптимизации скоростных режимов движения в условиях влияния множества эксплуатационных факторов позволит при минимальных капитальных вложениях получить экономический эффект в виде повышения степени использования карьерного автомобильного парка, которая в 1,2 - 1,5 раза ниже чем на зарубежных предприятиях.

В этой связи целесообразно исследование скоростных режимов движения автосамосвалов по карьерным технологическим дорогам с использованием критериев экономической эффективности.
Цель работы. Повышение эффективности использования карьерного автомобильного транспорта путем оптимизации скоростных режимов движения большегрузных автосамосвалов на основе снижения транспортных затрат.
Задачи:
1. Анализ существующих методов расчета скоростных режимов движения карьерных автосамосвалов, а также оценки эффективности их эксплуатации.
2. Проведение экспериментальных исследований для установления характера распределения скоростей движения карьерных автосамосвалов большой грузоподъемности по маршруту.
3. Разработка критериев и методик расчета оптимальных скоростей движения карьерных автосамосвалов.
4. Разработка алгоритмического и программного обеспечения расчетов.
5. Проверка работоспособности и реализация разработанных методик.
Предметом исследований являются процесс транспортирования горной массы карьерным автомобильным транспортом большой и особо большой грузоподъемности, эксплуатационные транспортные затраты и характер влияния на показатели эффективности использования карьерного автотранспорта скоростных режимов движения автосамосвалов и других внешних факторов.
Научная новизна.
1. Методика определения оптимальных скоростных режимов движения карьерных автосамосвалов на основе критериев экономической эффективности.
2. Закономерности изменения переменных затрат на транспортирование горной массы в зависимости от технической скорости движения карьерных автосамосвалов.
3. Имитационная модель расчета продолжительности транспортного цикла.
4. Блок-схема расчета и распределения оптимальных скоростей движения карьерных автосамосвалов по маршруту.
Практическая ценность.
Разработанная методика расчета оптимальной скорости движения карьерных автосамосвалов с использованием критериев экономической эффективности рекомендуется для применения ее в процессах планирования и оперативного управления карьерным автомобильным транспортом для разработки мероприятий по совершенствованию организации работы карьерного автотранспорта и экономии за счет этого значительных

>1ТД = Нг - Н = (1 - Г) О К, >Ц = N1- = 0 - г|м) К Ыэд = Не-Ыэ = (1 -ЛэЖ,
тр — N3 - Тк (1 - Т|тр) N3,
N. = вт Ни / 3600,
(1.51)
(1.52)
(1.53)
(1.54)
(1.55)
где Ыт - мощность, эквивалентная тепловой энергии, или полная мощность двигателя, кВт; Ни - низшая теплота сгорания, кДж/кг; 3600 - термический эквивалент работы; Ы;, Ые, Н, - соответственно, индикаторная и эффективная мощности двигателя, кВт; Ык - колесная мощность автомобиля, кВт; т]„ г|м, г|э - соответственно, индикаторный, механический и эксплуатационный К.П.Д. двигателя; г|тр - К.П.Д. трансмиссии.
В работе [72] предлагается для получения результатов, наиболее приближенных к реальным условиям эксплуатации, корректировать полученные расчетные значения расходов топлива с помощью системы коэффициентов:
Рфакт~Срасчкзкркмкиз; (1.56)
где Офакт> Орасч - соответственно, фактический и расчетный расходы топлива; к3 - коэффициент, учитывающий повышение расхода топлива в зимнее время; кр - коэффициент, учитывающий дополнительный расход топлива при регулировке и обкатке автомобиля после ремонта и т.д.; км - коэффициент, учитывающий расход топлива при маневровых операциях; киз коэффициент, учитывающий повышение расхода топлива вследствие износа двигателя.
В работе [51] приводятся результаты экспериментальных исследований расхода топлива автосамосвалом БелАЗ-548 на различных характерных участках по множеству маршрутов. Статистическая обработка данных позволила установить, что распределение расхода топлива во всех группах маршрутов, кроме движения с грузом на подъем, подчиняется гипергеометрическому закону и описывается уравнением:
Зависимость расхода топлива автосамосвала от продольного уклона карьерной автодороги описывается уравнением:
Путевой расход топлива на 100 км пробега на каждом маршруте запишется в виде:

у = а +
(1.57)

у = а х + Ь.
(1.58)
(1.59)