Оценка ресурса металлоконструкций задних мостов автосамосвалов при эксплуатации на разрезах Кузбасса

• Автор: Кузнецов, Илья Витальевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
1.1 Состояние парка карьерного автотранспорта на разрезах Кузбасса, показатели эффективности эксплуатации автосамосвалов
1.2 Физические основы разрушения материалов, существующие методы оценки долговечности металлоконструкций автосамосвалов при нестационарном режиме нагружения
1.3 Анализ существующих методик оценки энергоемкости автомобильного карьерного транспорта, комплексный мониторинг условий эксплуатации автосамосвалов
1.4 Постановка цели, задач и основных положений исследования
1.5 Выводы
2 ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ЗАДНЕГО МОСТА АВТОСАМОСВАЛОВ
2.1 Задний мост подвески автосамосвала БелАЗ-75131 как объект исследования
2.2 ЗБ-моделирование металлоконструкций заднего моста ходовой части автосамосвала БелАЗ-75131: статический расчет
2.3 Определение деформаций и напряжений в металлоконструкциях
автосамосвалов в процессе их эксплуатации на разрезах Кузбасса
2.4 ЗБ-моделирование металлоконструкций заднего моста ходовой части автосамосвала БелАЗ-75131: расчет при циклических нагрузках
2.5 Выводы
3 ОЦЕНКА ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОЦЕССА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГОРНОЙ МАССЫ БОЛЬШЕГРУЗНЫМИ КАРЬЕРНЫМИ
АВТОСАМОСВАЛАМИ
3.1 Методика оценки энергоемкости процесса транспортирования горной массы большегрузными автосамосвалами
3.2 Влияние горно-технологических условий транспортирования горной массы большегрузными автосамосвалами на их энергоемкость

3.3 Оценка энергоемкости транспортирования взорванной горной массы при разработке угольных месторождений открытым способом
3.4 Обоснование удельных затрат энергии при транспортировании горной массы на сложных участках карьерных дорог
3.5 Выводы
4 ОБОСНОВАНИЕ РЕСУРСА БАЛКИ ЗАДНЕГО МОСТА
АВТОСАМОСВАЛОВ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ ГОРНОЙ МАССЫ
4.1 Взаимосвязь напряжений в элементах конструкции балки заднего моста автосамосвалов и удельных затрат энергии
4.2 Влияние уклона трассы карьерных дорог на амплитуду напряжений, возникающих в металлоконструкциях подвески автосамосвалов
4.3 Основные положения методики определения предельно-допускаемых параметров условий эксплуатации большегрузных автосамосвалов
4.4 Разработка алгоритма мониторинга ресурса металлоконструкций задних мостов большегрузных автосамосвалов посредством СРБ-навигации
4.5 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования.
На современном этапе развития угольной промышленности Кузбасса разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом представляет собой совокупность трудоемких, энергоемких и дорогостоящих технологических процессов добычи, из которых наиболее энергозатратным является транспортирование горной массы. Карьерным автотранспортом с различной грузоподъемностью на разрезах Кузбасса транспортируется более 80 % вскрышных пород и угля. Универсальными показателями условий эксплуатации автотранспорта являются энергоемкость, определяющая затраты энергии на перевозку полезных ископаемых, и долговечность, характеризующая срок службы узла или элемента конструкции автомобиля. Постоянно изменяющиеся горно-геологические и горно-технологические параметры эксплуатации приводят к значительным затратам на дизтопливо и ремонт, к плановым и внеплановым простоям большегрузных автосамосвалов.
Анализ общего временного фонда причин простоев карьерного автотранспорта на разрезах Кузбасса показал, что доля простоев из-за отказов их металлоконструкций составляет 20-25 %. Количество отказов узлов автосамосвала зависит от возникновения и развития в них трещин, которые образуются, главным образом, в элементах рамы, кузова и подвески карьерного автомобиля. Исследование напряженного состояния металлоконструкций большегрузных автосамосвалов во время их эксплуатации в условиях разрабатываемого месторождения представляет собой трудоемкий процесс, характеризующийся существенными затратами времени и средств на его реализацию.
В связи с изложенным, исследование, направленное на разработку методики оперативной оценки ресурса металлоконструкций подвески автосамосвалов посредством комплексного мониторинга энергоемкости процесса транспортирования горной массы на разрезах Кузбасса, является актуальным.

2.2 ЗО-моделирование металлоконструкций заднего моста ходовой части автосамосвала БелАЗ-75131: статический расчет
В каждой точке балки заднего моста автосамосвала численным методом определялись компоненты напряжений, деформаций и перемещений путем создания замкнутой системы, состоящей из уравнений статики, физических уравнений и уравнений Коши, используемых в методе конечных элементов (МКЭ). Для создания конечно-элементной модели выбирались тип конечных элементов и модель, характеризующая свойства материала конструкции (рисунок 2.4).
Рисунок 2.4 - Конечно-элементная модель балки заднего моста автосамосвала
БелАЗ-75