Автомобильный карьерный транспорт

Современное транспортное средство на карьере должно быть высокомобильным и мощным, в наибольшей степени эти качества присущи автомобильному транспорту. В настоящее время около 80% всего объема транспортируемых горных пород на открытых горных работах перевозят автотранспортом. Но он является и самым дорогим. Вообще доля затрат на транспортировку достигает 40…60% общей стоимости работ в карьере. Высокие эксплуатационные расходы включают наиболее емкие составляющие, такие как топливо и масла, шины, сменные агрегаты, поддержание дорог и т. д. В свою очередь по размеру капитальных затрат автотранспорт уступает железнодорожному и конвейерному. Производители карьерных самосвалов работают в направлении создание машинбольшей грузоподъемности, способных преодолевать большие затяжные уклоны. Сдерживающими факторами здесь в первую очередь выступают ограничения по грузоподъемности шин и проблема создания эффективных высокомощных силовых установок. В первом случае частично снизить нагрузку на колеса позволяет введение в конструкцию дополнительного моста, как это делают в карьерных сочлененных самосвалах. Полный привод сочлененников увеличивает сцепную массу (масса, приходящаяся на приводные оси локомотива), повышает проходимость и преодолеваемый уклон. Однако использование такой конструктивной схемы при создании сверхтяжелых самосвалов пока затруднительно. Интерес вызывают разработки гусеничных самосвалов Rubber Crawler Carrier (Hitachi). Гусеничный ход увеличивает величину преодолеваемого уклона, общую проходимость, но вопрос создания тяжелых самосвалов на гусеничном ходу весьма далекая перспектива.Концепция самосвала с жесткой рамой и задним ведущим мостом (колесная формула 4×2, удельная мощность 5…6 кВт/т) используется не один десяток лет.Конструкция современного рамного самосвала является продуктом многолетней эволюции, и дальнейшее улучшение конструктивно-компоновочной схемы вряд ли возможно. Основные разработки сейчас ориентированы на повышение надежности агрегатов, внедрение более прогрессивных силовых установок, в том числе электрических двигателей с частотным и импульсным регулированием, более экономичных и экологичных дизельных двигателей. Преимущества схемы – высокая прочность несущих элементов, позволяющая выдержать ударные нагрузки при погрузке экскаватором, относительная простота компоновки по сравнению с теми же сочлененниками.

На карьерных самосвалах получили применение два типа трансмиссии – гидромеханическая (ГМТ) и электромеханическая (ЭМТ). Как показывает практика, при определенных условиях для уклонов 12…15% является предпочтительней использование самосвалов с ГМТ, имеющих лучшие динамические характеристики. К.п.д. гидромеханической трансмиссии выше, выше скорость движения и производительность на единицу потребляемого топлива. В свою очередь применение ЭМТ позволяет изменить компоновку самосвала, упростить кинематическую схему, применить индивидуальный привод на каждое колесо (мотор-колесо), обеспечивает работу дизеля в щадящем режиме. Ранее ГМТ применяли на самосвалах грузоподъемностью (г/п) до 120 т, более тяжелые машины оснащали ЭМТ. В настоящее время ГМТ применяется на всех машинах, конкурируя с ЭМТ. Например, Caterpillar выпускает линейку самосвалов с ГМТ, завершая моделью 797В г/п 345 т. Однако гидромеханическая трансмиссия уступает электромеханической по межремонтному ресурсу дороже в эксплуатации.

Основным фактором, ограничивающим применение автосамосвалов с дизель-электрическим приводом в глубоких карьерах, до сих пор являлся перегрев тяговых генераторов и электродвигателей мотор-колес. Постоянное совершенствование тягового привода карьерных самосвалов позволило решить эту проблему. Автосамосвалы БелАЗ последних моделей могут работать без перегрева тяговых электродвигателей при высоте подъема горной массы 400 м и более. Так что в ближайшем будущем конкуренция между ГМТ и ЭМТ только усилится. Со стороны горных специалистов, представляющих особо мощные рудники (при объеме транспортировки свыше 40 млн. м³ горной массы в год), уже высказываются пожелания о создании самосвалов г/п свыше 500 т, и это экономически оправдано. Например, увеличение г/п рамных самосвалов со 100 до 300 т снижает стоимость транспортировки на 25%. Дальше совершенствовать конструкцию рамных самосвалов для удовлетворения все более возрастающих требований нецелесообразно. Для создания сверхмощных самосвалов, способных эффективно вывозить горную массу с глубоких горизонтов, необходимы новые технические решения, принципиально иные конструктивные схемы машин

- Курсовые работы на заказ