Оптимизация параметров карьерных автосамосвалов для повышения их технического уровня

• Автор: Басманов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ КАРЬЕРНОГО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

1.1. Виды транспорта и их роль в технологии открытой

добычи угля
1.2. Анализ состояния и перспективы развития техники карьерного автомобильного транспорта

1.3. Проблемы оценки технического уровня и проектирования карьерных автосамосвалов

Выводы

2. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ

2.1. Анализ существующих методик оценки технического

уровня и качества машин
2.2. Функциональный критерий качества транспортирования горной массы карьерными автосамосвалами
2.3. Обоснование и определение показателей технического уровня карьерных автосамосвалов
2.4. Оценка технического уровня существующего парка карьерных автосамосвалов
Выводы
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ И ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ
3.1. Системный подход при проектировании карьерных автосамосвалов и оптимизации их параметров
3.2. Принципиальная схема оптимизации параметров изделий

3.3. Математическая модель оптимизации показателей технического уровня и параметров карьерных автосамосвалов
3.3.1. Обоснование и формирование целевой функции
3.3.2. Введение ограничений и граничных условий
Выводы
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ
4.1. Формирование математической модели оптимизации
4.2. Графическое решение задачи оптимизации
4.3. Аналитическое исследование математической модели оптимизации
4.3.1. Решение задачи оптимизации
4.3.2. Определение запаса по ограничениям
4.4. Синтез оптимальных параметров карьерных автосамосвалов .174 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Решение задач технического перевооружения предприятий открытой угледобычи неразрывно связано с дальнейшим развитием и совершенствованием карьерной автотранспортной техники. От качества выполнения транспортных работ зависят технико-экономические показатели добычи в целом, поскольку транспортные затраты составляют сегодня свыше половины общих затрат на добычу полезного ископаемого.
Рост грузоподъёмности автосамосвалов, что является основной тенденцией развития карьерного автотранспорта, не сопровождается, однако, соответствующим ростом производительности машин и улучшением других качественных показателей их использования. Техническая политика при создании карьерных автосамосвалов всё большей грузоподъёмности, ориентированная лишь на дальнейшую модернизацию уже имеющихся конструкций без существенных качественных изменений, себя изжила. Эволюционный путь развития карьерного автотранспорта, принятый разработчиками, а также эмпирический подход при проектировании не даст серьёзных качественных изменений в будущем. Энерговооружённость новых горных транспортных машин должна быть повышена, снижена собственная масса карьерных автосамосвалов, повышена надёжность и долговечность, сбалансированы параметры, повышен технический уровень. Повышение технического уровня вновь создаваемой автотранспортной техники для открытых горных разработок (ОГР) может быть достигнуто, прежде всего, за счёт оптимального согласования параметров, характеризующих взаимодействие узлов, агрегатов и систем карьерных автосамосвалов как между собой, так и с окружающей горной средой. Для этого карьерный автосамосвал при проектировании следует рассматривать как сложный технический комплекс в составе общей горнотранспортной системы ОГР.

нако работа подвески на карьерных автосамосвалах имеет и ряд особенностей: большая абсолютная разница в весе грузового и порожнего автомобиля, большие неподрессоренные массы, высокое расположение центра тяжести при короткой базе, сложность компоновки.
На карьерных автосамосвалах используются, как правило, подвески двух типов: пневмогидравлическая и резинометаллическая слоистая колонного типа. Пневмогидравлические подвески обеспечивают высокую плавность хода, однако имеют большие габариты, сложнее в обслуживании и ремонте, менее надежны. Резинометаллические подвески более надёжны и долговечны, имеют меньшие габариты, но более жёсткие, особенно при движении «порожняком». Подвесками первого типа оснащены все автомобили семейства БелАЗ и некоторые - производства США, подвесками второго типа оснащены, в частности, автосамосвалы М-100 (фирмы «Unit Rig»), «Titan 33-15» (фирмы «Тегех») [29, 32].
Кузова в основном применяются двух типов: совковые и ящичные. Первый тип кузова характерен для всех карьерных автосамосвалов семейства БелАЗ и для американских автосамосвалов грузоподъёмностью до 200 т (фирма «Unit Rig» и другие); второй тип - для автосамосвалов грузоподъёмностью более 200 т (фирма «Тегех»). Преимуществом совковых кузовов является пониженный центр тяжести загруженного автомобиля; ящичного - высокий борт облегчает погрузку, большая площадь цели при загрузке экскаватором, равномерное заполнение кузова по длине, меньший угол подъёма кузова при разгрузке, более плавная разгрузка.
Перспективным направлением в настоящее время является оснащение автосамосвалов сменными кузовами для транспортирования горной массы различной насыпной массы. Набором сменных кузовов снабжаются, как правило, все зарубежные карьерные автосамосвалы. В то же время каждая модель машин семейства БелАЗ выпускается преимущественно с одним стандартным кузовом, а применение различных кузовов обеспечивает-
* II ilNf