Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Введение

Транспортирование горной массы в горной промышленности является одним из наиболее трудоемких процессов, на долю которого приходится 40-50%, а в некоторых случаях - 60-65% от общих эксплуатационных расходов.

Основные технические задачи в области развития транспорта:

Замена изношенных, морально устаревших машин, на новые, более совершенные.

Создание специальных типов машин.

Уменьшение коэффициента тары машины и увеличение сроков эксплуатации кузовов.

Создание материалов для изготовления высокопрочных покрышек.

Увеличение коэффициента технической готовности парка автомашин, их коэффициента использования во времени.

Создание новых и совершенствование старых ремонтных баз.

Автоматизация автомобильного транспорта.

Применение автомобильного транспорта в сочетании с другими транспортными машинами.

Эффективность работы транспорта в большей степени зависит от оптимальности принимаемых технологических решений. Ошибки при проектировании транспорта и установлении его технологических параметров в условиях современных масштабов горных работ приводят к большим экономическим потерям. Это обстоятельство определяет требования к курсовому проектированию, целью которого является закрепление и углубление знаний, полученных при изучении специальных дисциплин, применения этих знаний для решения конкретных задач и обоснования принятых решений с учетом последних достижений в области развития транспорта.

Задача проекта - повысить и усовершенствовать умения и навыки студента, необходимые для выполнения более сложной инженерно-технической задачи - дипломного проекта, а также практической деятельности инженера.

2. Краткие сведения о горно-геологических и горнотехнических условиях разработки месторождения

2.1 Общие сведения о разрезе

Филиал Разрез “Мугунский”, входящий в состав ООО Компания “Востсибуголь”, ведёт горные работы по добыче угля на Мугунском буроугольном месторождении по проекту Иркутского института “Востсибгипрошахт” с сентября месяца 1990 года.

Разрез “Мугунский” расположен в центре Иркутской области, в 40 км на юг от г. Тулуна. Административно площади поля разреза относятся к Тулунскому району Иркутской области РФ. Центром района является г. Тулун с населением свыше 50 тыс. жителей. Ближайшие населённые пункты: сёла - Мугун, Петровск, Едогон.

Местоположение разреза представляет собой заболоченную местность с множеством ручьёв и небольших речек. Характерной особенностью разрабатываемого месторождения является наличие вечномёрзлых пород, залегающих на 80 % территории разреза.

Крупные автодороги представлены дорогой всероссийского значения Москва - Владивосток. Кроме того, существуют дороги с улучшенным покрытием, связывающие с ближайшими населёнными пунктами. В 40 км. от разреза проходит транссибирская магистраль.

В настоящее время построена автодорога, связывающая разрез “Мугунский” и г. Тулун, и подъездной железнодорожный путь ст. Алгатуй - ст. Тулун.

Климат района резкоконтинентальный, с продолжительной холодной зимой и коротким жарким летом. Температура воздуха отличается резкими колебаниями. Среднегодовая температура воздуха минус 0,9 градусов по Цельсию. Абсолютный минимум температуры падает на декабрь - январь (минус 46, 9 - 49,2 градуса) и абсолютный максимум - на июль - август, равный 31,7 градус по Цельсию. Период с отрицательной температурой составляет 180-200 дней. Следует отметить, что ни один месяц не гарантирован от заморозков.

Среднегодовое количество атмосферных осадков в районе месторождения колеблется от 347 до 400 мм. Средняя продолжительность снеготаяния составляет 34 дня.

I-я очередь разреза, запроектированная на производственную мощность 10 млн. тонн угля в год, включает Центральный, Западный и Восточный блоки, промышленные запасы угля которых составляют 352

550 тыс. тонн.

За период 1992-2008 г.г. на разрезе добыто 54059,5 тыс. тонн угля, в 2009 году планом производства предусматривается добыть 4513,8 тыс. тонн угля.

Производственная мощность разреза по добыче угля на конец 2008 года составила 5500 тыс. тонн в год.

Разработка месторождения осуществляется по бестранспортной системе с использованием на вскрышных работах шагающих экскаваторов ЭШ - 40/100, ЭШ - 20/90 и ЭШ - 11/70.

Добычные работы производятся роторным экскаватором ЭР - 1250 ОЦ, а также мехлопатами ЭКГ- 4 У, ЭКГ -5 У с погрузкой угля в железнодорожный транспорт.

К началу 2009 года на разрезе пройдены следующие горные выработки: нагорная канава, через которую производится открытый карьерный водоотлив траншеи Центрального и Западного блоков, выездные траншеи № 1, 2, 5 на этих блоках, разрезная траншея Восточного блока и выездная траншея № 3, 4 этого блока, сеть опережающих дренажных траншей для обеспечения системы осушения разрабатываемых угольных пластов: дренажная траншея на границе Центрального и Западного блоков, оконтуривающая дренажная траншея Центрального блока, дренажная траншея Восточного блока.

К началу 2009 года экскаваторный парк разреза представлен экскаваторами: ЭШ - 40/100 - 1 ед., ЭШ - 20/90 - 4 ед. , ЭШ - 11/70 - 1ед. , ЭШ 10/70 - 1 ед., ЭШ - 6/45 - 1 ед., ЭР - 1250 ОЦ - 3 ед., ЭКГ - 5 У - 3 ед., ЭКГ - 4 У - 1 ед.

Имеется местная рабочая сила с опытом работы в угледобывающей промышленности. Квалифицированные рабочие и технический персонал проживают в г. Тулуне и в селе Алгатуй, в непосредственной близости от предприятия.

2.2 Геологическое строение месторождения

Площадь Мугунского месторождения имеет неправильную форму с извилистым контуром.

Северная и южная границы месторождения определяются выходами на поверхность подстилающих пород нижнего ордовика и прорывающих их траппов.

С юго-восточной стороны месторождения ограничивается линией рабочей мощности основных угольных пластов.

В западной части площадь месторождения практически не оконтурена. Здесь имеются перспективы на расширение месторождения за счёт прирезки новых площадей с угленосностью благоприятной для открытых разработок.

Длина месторождения достигает 30 км., ширина колеблется от 3 км. до 15 км. на участках наибольшего расширения. Средняя ширина месторождения составляет 9 км.

Приблизительная площадь месторождения 250-270 кв.км.

Применительно угленосности и степени разведанности месторождение разделено на 3 площади: Западную, Центральную и Восточную. Центральная площадь разделена на два участка: Северный и Южный.

В геологическом строении месторождения участвуют юрские угленосные отложения, залегающие на размытой поверхности отложений ордовика и перекрытые чехлом четвертичных отложений мощностью от 1 до 30 м. (в среднем около 7 м.).

Промышленная угленосность связана с отложениями Черемховской свиты мощностью от 10 до 150 м., которая в свою очередь подразделяется на три горизонта: верхний непромышленный, горизонт рабочих пластов и нижний непромышленный.

Горизонт рабочих пластов содержит 5 угольных пластов (снизу): I, Ia, Iб, II и II а. Первые четыре из них обладают промышленным значением.

Пласт II а имеет ограниченную площадь распространения, нерабочую мощность и промышленного интереса не представляет. Наиболее выдержанным пластом горизонта является пласт I.

Пласты Iа и Iб являются верхними отщепившимися пачками пласта I. Горизонт сложен разнозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами, углистыми породами и пластами угля.

Песчаники в основном мелкозернистые серого цвета. Минералогический состав их кварц - полешпатовый, слюдистый, цемент глинистый.

Алевролиты залегают в виде прослоев в песчаниках, а также в кровле и почве пластов. Аргиллиты встречаются крайне редко и приурочены к кровле и почве угольных пластов.

Мощность горизонта изменяется по площадям: Западный от 6,5 до 43 м., Центральный от 3,5 до 50 м., Восточный от 7 до 66 м.

Мугунское буроугольное месторождение расположено в относительно спокойной в тектоническом отношении части бассейна, приближающейся по тектонической обстановке к типичной платформе. Влияние Присаянского прогиба заметно лишь на восточной окраине месторождения.

Угольные пласты месторождения в общем повторяют рельеф палеозойского фундамента: опускаются в его понижениях и поднимаются вверх по его склонам выступов фундамента, а при глубоком залегании огибают эти выступы и выклиниваются.

Падение пластов угля в центральной части Мугунской котловины слабо волнистое, близкое к горизонтальному (до 1-2 градусов). В зоне выходов угольных пластов под четвертичные отложения углы падения достигают местами 6-8 градусов.

Дизъюнктивные нарушения геологоразведочными работами не обнаружены.

2.3 Условия залегания угольных пластов

Промышленная угленосность месторождения связана с отложениями “горизонта рабочих пластов” Черемховской свиты, которая включает все угольные пласты, принятые к подсчёту запасов.

Наиболее выраженными и мощными рабочими пластами, распространёнными на всей или значительно большей части разведанной площади месторождения являются пласты I, Iа и II, составляющие 97,2 % всех балансовых запасов по карьерным полям №1, №2 и №3.

Наибольшая угленосность приурочена к южному участку карьерного поля №1, на котором суммарная мощность рабочих пластов нередко достигает 15-16 м. На северном участке этого карьерного поля она не превышает 13,6 м. Средняя суммарная мощность угольных пластов на этих участках составляет соответственно 8,42 и 6,64 м., а в целом по карьерному полю № 1-7,75 м.

Суммарная мощность рабочих угольных пластов на площади северного поля №2 колеблется от 1,3 до 15,7 м, составляя в среднем 5,53 м.

Средняя суммарная мощность рабочих пластов карьерного поля № 3 составляет 5,8 м.

Строение пластов месторождения в основном простое. При сложном строении пласт состоит из 2-3 , реже 4 пачек угля, при этом суммарная мощность породных прослойков не превышает 1,0-1,3 м.

Объёмный вес угля составляет 1,28 т/куб.м. при колебаниях от 1,07 до 1,56 т/куб.м. Объёмный вес породных прослойков изменяется от 1,70 до 2,20 т/куб.м. при среднем значении 1,85 т/куб.м.

Пласты угля имеют пологое, слабоволнистое залегание, приближающееся к горизонтальному.

В зонах выходов углы падения достигают 11 градусов.

Крепость угля VII, породных прослойков IV-VII по шкале проф. Протодьяконов.

Угли склонны к самовозгоранию.

2.4 Инженерно-геологическая характеристика вскрышных пород и угля

Инженерно-геологические условия зависят от природных физико-геологических свойств пород. На Мугунском месторождении имеют место болота, плывуны, многолетняя и сезонная мерзлота. Около 60-70% детально разведанной площади месторождения заболочена и совершенно не пригодна для передвижения транспорта в летне-осенний период. Отложения болот состоят из слоя торфа и илисто-глинистых осадков общей мощностью до 4-6 м. Сезонная мерзлота обычно не превышает 2 м, но на открытых участках может достигать 2,5-3,0 м. Большая часть месторождения представлена многолетнемёрзлыми породами, мощность которых редко превышает 15-20 м.

На месторождении зафиксированы плывуны в отдельных выработках на глубинах от 0,5-1,0 до 14,0 м. Мощность плывунов обычно не превышает 5-8 м.

Породы вскрыши представлены глинами, суглинками, песчаниками, песками и алевролитами. Удельный вес пород колеблется в пределах 2,67-2,75, а объёмный вес сухого грунта от 1,44-2,18 т/куб.м. Естественная влажность 10,3-29,6% , сцепление 0,133-0,273 кг/кв.см, коэффициент трения 0,425-0,550 , угол трения 23 градуса 3 минуты - 28 градусов 49 минут. Глинистые грунты обладают высокой вязкостью и характеризуются как пластичные и высокопластичные и способны нести невысокие нагрузки до 1-105 кг/кв.см. При высоте уступов до 10 м, могут создавать устойчивый угол до 20-30 градусов. Породы, подстилающие угольные пласты (песчаники и алевролиты), достаточно устойчивы и будут служить хорошим основанием для горных машин. Слабые песчаники быстро выветриваются и принимают угол естественного откоса (30-35 градусов). Прочные песчаники достаточно устойчивы и могут создавать откосы до 60-70 градусов и даже вертикальные.

2.5 Гидрогеологическая характеристика

Гидрогеологические условия Мугунского буроугольного месторождения, в общих чертах, определяются приуроченность его к Иркутскому угленосному бассейну.

Гидрографическая сеть района развита довольно интенсивно. Наиболее крупной водной артерией является р. Ия. Непосредственно по месторождению протекают небольшие ручьи и речки левые притоки р. Манут и правые притоки р. Курзанки.

Количество атмосферных осадков, колеблющихся в пределах 350-400 мм в год определяет достаточное питание подземных вод, однако, слабая проницаемость пород и низкие уклоны поверхности способствуют лишь заболачиванию территории.

3. Анализ существующей схемы транспорта

Транспортом принято называть совокупность машин, механизмов и оборудования, необходимых для перемещения (транспортирования) различных грузов. Транспортные машины на карьерах используют для перемещения различных грузов. Грузы на разрезе подразделяются на основные и вспомогательные. К основным относят полезные ископаемые и вскрышные породы. К вспомогательным - оборудования, взрывчатые вещества и горюче-смазочные материалы, запасные части и др. Основной объем грузоперевозок приходится на полезное ископаемое.

Для перевозки основных грузов на разрезах наибольшее распространение получили три вида транспорта: железнодорожный, автомобильный и конвейерный. Для перевозки вспомогательных грузов обычно используют автомобильный транспорт.

Рассмотрим преимущества, недостатки и область применения основных видов транспорта произведем выбор наиболее рационального для условий разреза с годовой производительностью транспортирования от 3 до 7 км и глубине разреза до 100 м.

Железнодорожный транспорт наиболее выгодно использовать на разрезах средней и большой производительности с объемом перевозок от 10 до 100 млн.т. в год при расстояниях транспортирования от 3 до 12 км. Наилучшие технико-экономические показатели при применении железнодорожного транспорта достигаются при большом сроке службы разреза и глубине до 160 м. Достоинство железнодорожного транспорта - независимость эффективности его работы от климатических условий. Основной недостаток - небольшие уклоны выездных траншей, которые может преодолевать железнодорожный транспорт. При использовании обычной локомотивной тяги они не превышают 40‰.

Автомобильный транспорт используют на разрезах с годовой производительностью от 5 до 10 млн.т. горной массы при расстояниях транспортирования от 1,5 до 5 км и глубине разреза до 150 м. Достоинствами такого вида транспорта являются; его высокая маневренность, способность работать на дорогах со сравнительно высокими уклонами (с грузом) - до 70-100‰, а порожняком до 120‰.

Конвейерный транспорт применяют на разрезах с годовой производительностью более 30 млн.т. горной массы при глубине карьера более 150 м и расстояниях транспортирования 2,5-3 км. При использовании конвейерного транспорта внутри и за пределами разреза длина конвейерных линий может достигать 10-20 км. Фактором, ограничивающим применение конвейерного транспорта, является крупность транспортируемого груза. Кроме того, конвейерный транспорт нерационально применять для перемещения сильно увлажненных рыхлых пород. При низких температурах эффективность конвейерного транспорта резко снижается.

Границы рассмотренных областей применения различных видов транспорта являются весьма ориентировочными, т.к. в определенных условиях по некоторым объективным причинам можно использовать только какой-либо определенный вид транспорта.

Для условий карьера «Мугунский» исходя из расстояния транспортирования, небольшой производительности разреза и уклонах выездных траншей, для транспортирования вскрышной породы из забоя до отвала принимаем автомобильный транспорт. Транспортирование осуществляется по следующему пути: при выборе из равноценных вариантов применяется наиболее рациональный метод экономического сравнения, при этом предлагаемые в проекте мероприятия признаются экономически эффективными, если срок окупаемости будет минимальным, то есть при одинаковых или больших капиталовложениях достигается меньшая по сравнению с базовым вариантом себестоимость, либо требуются меньшие капитальный вложения при одинаковой себестоимости. В капитальные затраты включаются затраты на приобретение, доставку и монтаж.

4. Выбор и обоснование наиболее прогрессивных средств транспорта

Поперечный профиль дороги.

1 уч.L=0,5 км

2 уч.L=0,5км

3 уч.L=2км

Для выбора рационального автосамосвала производим технико-экономическое сравнение двух машин: БелАЗ-7548Е и БелАЗ-7549.

Экскаватор-марка ЭКГ-5У

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОСАМОСВАЛА БелАЗ - 7548Е

1. Грузоподъемность - 40 т.

2. Вместимостью кузова - 22,2м3.

3. Мощность двигателя - 500 л.с..

4. Масса автомобиля - 67т.

5. Время подъема / опускания кузова - 25/20 с.

6. Плотность породы - 1,6 т/м3

7.Расход топлива - 125л

Для груженого автомобиля

1. Основное сопротивление движению:

Определение касательной силы тяги, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:

Wс = Wo + Wi + Wв, Н; (4.1)

где: W0 - основное сопротивление движению, Н;

Wi - сопротивление от уклона дорог, Н;

Wв - сопротивление воздуха, Н.

Wo = wo·P; (4.2)

где: wo - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги, Н;

Р - масса автомобиля с грузом, т.

Р = mа + Qф, (4.3)

где: mа - масса автомобиля, т;

Qф - фактическая грузоподъемность автомобиля, т.

Qф = Va·?a (4.4)

где: Va - вместимость кузова автосамосвала, м3 ;

? - плотность породы в разрыхленном состоянии (1,1 т/м3);

Qф= 22,2·1,1 =25 т.

Р = 67 + 25 = 920 кН

1 участок Wo= 920·50 = 46000 Н

2 участок Wo= 920·60=36800 Н

3 участок Wo= 920·30=27600 Н

1 уч.L=0,5 км

2 уч.L=0,5км

3 уч.L=2км

2. Сопротивление от уклона:

Wi = P * i (4.5)

где: i -- удельное сопротивление от уклона.

1 участок Wi = 920·0 = 0 Н

2 участок Wi = 920· 50=51250 Н

3 участок Wi = 920·0 = 0 Н

3. Сопротивление движению от воздушной среды:

(4.6)

где: ?об=5,5-7 - коэффициент обтекаемости автомобиля;

Fa - площадь лобового сопротивления автомобиля, м2.

1 участок Wв = (5.5·11,6·102)/3,62 = 492.3 Н

2 участок Wв = (5.5·11,6·202)/3,62 =1969.13 Н

3 участок Wв = (5.5·11,6·402)/3,62 = 7876.5Н

4. Суммарное статическое сопротивление:

1 участок Wст =46000+0+492.3=46492.3 Н

2 участок Wст = 36800+51250 +1969.13=90019,13 Н

3 участок Wст = 27600+0+7876,5=35476,5 Н

5. Скорость движения:

(4.7)

где: N - мощность двигателя, кВт;

?к - КПД колеса;

?m - КПД трансмиссии;

?ом - коэффициент отбора мощности.

1 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

2 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

3 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

6. Полный тормозной путь автомобиля:

Lt= Lтп+Lр

где - Lтп - непосредственно тормозной путь

Lр - путь за время срабатывания тормозной системы

Lp = (ТpB+ Тcc)*V =0.7+0.9+13= 14,6 м

где Трв- время реакции водителя

Тсс - время срабатывания системы

(4.8)

где: V - скорость движения автосамосвала в начале или в конце пути, км/ч;

? - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги

i - уклон дороги, ‰.

?- Коэффициент сцепления колес с дорогой.

Lп = 1,03 + 14,6 = 15,63 м

На подъезде к отвалу

Для порожнего автомобиля

1. Основное сопротивление движению:

Определение касательной силы тяги, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:

Wс = Wo + Wi + Wв, Н;

где: W0 - основное сопротивление движению, Н;

Wi - сопротивление от уклона дорог, Н;

Wв - сопротивление воздуха, Н.

Wo = wo·P

где: wo - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги, Н;

Р - масса автомобиля с грузом, т.

Р = mа + Qф,

где: mа - масса автомобиля, т;

Qф - фактическая грузоподъемность автомобиля, т.

Р = 67+ 0 = 670 кН. (т. к. автомобиль порожний)

3 участок Wo= 670·30 = 20100 Н

2 участок Wo= 670·60 = 40200 Н

1 участок Wo = 670·50 =33500 Н

2. Сопротивление от уклона:

Wi = P · i

где: i -- удельное сопротивление от уклона.

3 участок Wi = 670·0 = 0 Н

2 участок Wi = 670·50 = 33500 Н

1 участок Wi = 670·0 = 0 Н

3. Сопротивление движению от воздушной среды:

где: ?об=5,5-7 - коэффициент обтекаемости автомобиля;

Fa - площадь лобового сопротивления автомобиля, м2.

3 участок Wв = (5.5·11,6·432)/3,62 = 9102,3 Н

2 участок Wв = (5.5·11,6·262)/3,62 =3327,8 Н

1 участок Wв = (5.5·11,6·202)/3,62 = 1969,2 Н

4. Суммарное статическое сопротивление:

3 участок Wст = 20100+0+9102,3=29202,3 Н

2 участок Wст = 36800 + 33500 +3327,8= 73627,8 Н

1 участок Wст =33500+0+1969,2=35469,2 Н

5. Скорость движения:

где: N - мощность двигателя, кВт;

?T - КПД колеса;

?k - КПД трансмиссии;

?оm - коэффициент отбора мощности.

3 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

2 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

1 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

5. Полный тормозной путь автомобиля:

Lt= Lтп+Lр

где - Lтп - непосредственно тормозной путь

Lр - путь за время срабатывания тормозной системы

Lp = (ТpB+ Тcc)*V = 0,7+0,9+17=18,6 м

где Трв- время реакции водителя

Тсс - время срабатывания системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

где: V - скорость движения автосамосвала в начале или в конце пути, км/ч;

? - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги

i - уклон дороги, ‰.

? - Коэффициент сцепления колес с дорогой.

LТ.П.=18,6+1,2=19.8 м

Расчетные данные по автосамосвалу БелАЗ-7548Е по всем участкам приводим в таблице.

Сопротивления, скорости и тормозные пути автосамосвала

Таблица 1

Участки	Wo, Н	Wi, Н	Wв, Н	Wст, Н	?, км/ч	LТ, м
Груженый1 2 3	46000 36800 27600	0 51250 0	492.3 1969,13 7876,5	46492,3 90019,13 35476,5	28 13 35	- - 15,63
Порожний3 2 1	20100 40200 33500	0 33500 0	9102,3 3327,8 1969,2	29202,5 73627,8 35469,2	45 17 35	- - 19,8

Время движения автомобиля:

месторождение транспорт автосамосвал

где: lгр, lпор - путь груженого и порожнего участков, км;

?гр, ?пор - скорость на груженом и порожнем участках, км/ч;

Кр.з. - коэффициент разгона-замедления.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Время рейса автомобиля:

Тр = Тпог + Тгр + Тразг + Тпор + Тдоп, мин.

где: Тпог - время погрузки, мин.;

Тгр, Тпор - время движения, мин.;

Тразг - время разгрузки а/м, мин.;

Тдоп - дополнительное время, мин.

Определим время погрузки:



Где: Va- вместимость кузова автомобиля

Vк- вместимость ковша экскаватора

Tц - время цикла экскаватора

Кн - коэффициент наполнения ковша

Размещено на http://www.allbest.ru/

Время разгрузки:

Тразг= Тпод+Топ = 75+180=4.25 мин

Дополнительное время:

Тдоп? 3мин.

Время рейса автомобиля:

Тр = 5,22+4,25+3+12,8+12,8=38мин.

Определение производительности автомобиля:

Техническая (сменная):

где: Тсм - время смены, ч.;

Тр - время рейса, мин.;

qa - паспортная грузоподъемность автомобиля, т.;

Кг - коэффициент грузоподъемности.

где: qф - фактическая грузоподъемность а/м, т.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эксплуатационная производительность а/м: в смену

Qэа=Qт·Кв

где: Кв - коэффициент использования а/м во время смены.

где: Тпр - время простоев а/м (1-2), ч.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Qэа= 1394,5·0,83 =1157,4 т/см,

Парк работающих машин.

Количество машин на один экскаватор(ЭКГ-5У.; 1 ед.) из условия бесперебойной работы экскаватора.

Количество машин на один экскаватор из обеспечения заданного грузооборота:

Размещено на http://www.allbest.ru/

где: К - коэффициент неравномерности работы карьера,

Wcyт - суточный грузооборот карьера

Wcyт = Qг/Nр = 8000000/340 = 23529,4 т/сут

n - число смен (2 смены).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Инвентарный парк автомобилей:

Nин = Np/?т, (4.19)

где: ?.т=0,85 - 0,9 - коэффициент технической готовности.

Nин= 12,2/0,85 = 14,3=15;

Вывод: По данным расчетам принимаем 15 автомобилей БелАЗ-7549, при длине транспортирования 6 км., продолжительности рейса 38 минут и сменной производительности 1394,5 т/сут

Для сравнения производим расчет автомобиля БелАЗ - 7512

1. Грузоподъемность - 120т.

2. Вместимостью кузова - 61 м3.

3. Мощность двигателя - 956 кВт.

4. Масса автомобиля - 86,7 т.

5. Время подъема / опускания кузова - 20/18 с.

6. Площадь лобовой поверхности - 35 м2.

7. Плотность породы - 1,6 т/м3

8.Расход топлива -280 л

Для груженого автомобиля

1. Основное сопротивление движению:

Определение касательной силы тяги, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:

Wс = Wo + Wi + Wв, Н; (4.1)

где: W0 - основное сопротивление движению, Н;

Wi - сопротивление от уклона дорог, Н;

Wв - сопротивление воздуха, Н.

Wo = wo·P; (4.2)

где: wo - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги, Н;

Р - масса автомобиля с грузом, т.

Р = mа + Qф, (4.3)

где: mа - масса автомобиля, т;

Qф - фактическая грузоподъемность автомобиля, т.

Qф = Va·?a (4.4)

где: Va - вместимость кузова автосамосвала, м3 ;

? - плотность породы в разрыхленном состоянии (1,1 т/м3);

Qф= 61·1,1 =67 т.

Р = 86.7 + 67,1 = 1538 кН

1 участок Wo= 1538·50 = 76900 Н

2 участок Wo= 1538·60=92280 Н

3 участок Wo= 1538·30=46140 Н

1 уч.L=0,5 км

2 уч.L=0,5км

3 уч.L=2км

2. Сопротивление от уклона:

Wi = P * i (4.5)

где: i -- удельное сопротивление от уклона.

1 участок Wi = 1538·0 = 0 Н

2 участок Wi = 1538· 50=76900 Н

3 участок Wi = 1538·0 = 0 Н

3. Сопротивление движению от воздушной среды:

(4.6)

где: ?об=5,5-7 - коэффициент обтекаемости автомобиля;

Fa - площадь лобового сопротивления автомобиля, м2.

1 участок Wв = (5.5·11,6·102)/3,62 = 492.3 Н

2 участок Wв = (5.5·11,6·202)/3,62 =1969.13 Н

3 участок Wв = (5.5·11,6·402)/3,62 = 7876.5Н

4. Суммарное статическое сопротивление:

1 участок Wст =76900+0+492.3=77392,3 Н

2 участок Wст = 92280+76900 +1969.13=171149,3 Н

3 участок Wст = 46140+0+7876,5=54016,5 Н

5. Скорость движения:

(4.7)

где: N - мощность двигателя, кВт;

?к - КПД колеса;

?m - КПД трансмиссии;

?ом - коэффициент отбора мощности.

1 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

2 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

3 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

6. Полный тормозной путь автомобиля:

Lt= Lтп+Lр

где - Lтп - непосредственно тормозной путь

Lр - путь за время срабатывания тормозной системы

Lp = (ТpB+ Тcc)*V = 0,7+09+14=15,6 м

где Трв- время реакции водителя

Тсс - время срабатывания системы

(4.8)

где: V - скорость движения автосамосвала в начале или в конце пути, км/ч;

? - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги

i - уклон дороги, ‰.

?- Коэффициент сцепления колес с дорогой.

Lп = 1,77 + 15,6 = 17,4 м

На подъезде к отвалу

Для порожнего автомобиля

1. Основное сопротивление движению:

Определение касательной силы тяги, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:

Wс = Wo + Wi + Wв, Н;

где: W0 - основное сопротивление движению, Н;

Wi - сопротивление от уклона дорог, Н;

Wв - сопротивление воздуха, Н.

Wo = wo·P

где: wo - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги, Н;

Р - масса автомобиля с грузом, т.

Р = mа + Qф,

где: mа - масса автомобиля, т;

Qф - фактическая грузоподъемность автомобиля, т.

Р = 86,7+ 0 = 867 кН. (т. к. автомобиль порожний)

3 участок Wo= 867·30 = 26010 Н

2 участок Wo= 867·60 = 52020 Н

1 участок Wo = 867·50 =43350 Н

2. Сопротивление от уклона:

Wi = P · i

где: i -- удельное сопротивление от уклона.

3 участок Wi = 867·0 = 0 Н

2 участок Wi = 867·50 = 43350 Н

1 участок Wi = 867·0 = 0 Н

3. Сопротивление движению от воздушной среды:

где: ?об=5,5-7 - коэффициент обтекаемости автомобиля;

Fa - площадь лобового сопротивления автомобиля, м2.

3 участок Wв = (5.5·11,6·432)/3,62 = 9102,3 Н

2 участок Wв = (5.5·11,6·262)/3,62 =3327,8 Н

1 участок Wв = (5.5·11,6·202)/3,62 = 1969,2 Н

4. Суммарное статическое сопротивление:

3 участок Wст = 26010+0+9102,3=35112,3 Н

2 участок Wст = 52020 + 43350 +3327,8= 98697,8 Н

1 участок Wст =43350+0+1969,2=45319,2 Н

5. Скорость движения:

где: N - мощность двигателя, кВт;

?T - КПД колеса;

?k - КПД трансмиссии;

?оm - коэффициент отбора мощности.

3 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

2 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

1 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Полный тормозной путь автомобиля:

Lt= Lтп+Lр

где - Lтп - непосредственно тормозной путь

Lр - путь за время срабатывания тормозной системы

Lp = (ТpB+ Тcc)*V =0,7+0,9+25= 26,6 м

где Трв- время реакции водителя

Тсс - время срабатывания системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

где: V - скорость движения автосамосвала в начале или в конце пути, км/ч;

? - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги

i - уклон дороги, ‰.

? - Коэффициент сцепления колес с дорогой.

LТ.П.=26,6+3=29,6 м

Расчетные данные по автосамосвалу БелАЗ - 7512 по всем участкам сводим в таблицу 4.2

Таблица 4.2

Участки	Wo, кг	Wi, кг	Wв, кг	Wст, кг	?, км/ч	LТ, м
Груженый1 2 3	76900 92280 46140	0 76900 0	492,3 1969,13 7876,3	77392,3 171149,3 54016,5	32 14 46	-- -- 17,4
Порожний3 2 1	26010 52020 43350	0 43350 0	9102,3 3327,8 1969,2	3112,3 98697,8 45319,2	71 25 55	-- -- 29,6

Время движения автомобиля:

Тр = Тпог + Тгр + Тразг + Тпор + Тдоп, мин.

Размещено на http://www.allbest.ru/

время погрузки:

,

Где: Va- вместимость кузова автомобиля

Vк- вместимость ковша экскаватора

Tц - время цикла экскаватора

Кн - коэффициент наполнения ковша

Размещено на http://www.allbest.ru/

Время разгрузки:

Тразг= Тпод+Топ = 20+18=38с.

Дополнительное время:

Тдоп? 4мин.

Время рейса автомобиля:

Тр = 9,5+9,5+0,63+4+14,3=38мин.

Определение производительности автомобиля:

Техническая (сменная):

где: Тсм - время смены, ч.;

Тр - время рейса, мин.;

qa - паспортная грузоподъемность автомобиля, т.;

Кг - коэффициент грузоподъемности.

где: qф - фактическая грузоподъемность а/м, т.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эксплуатационная производительность а/м:

Qэа=Qт·Кв

где: Кв - коэффициент использования а/м во время смены.

где: Тпр - время простоев а/м (1-2), ч.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Qэа= 1841,7·0,83 = 1528,6 т/см,

Парк работающих машин.

Количество машин на один экскаватор из обеспечения заданного грузооборота

Количество машин на один экскаватор(ЭКГ-5у.; 1 ед.) из условия бесперебойной работы экскаватора.

Количество машин на один экскаватор из обеспечения заданного грузооборота:

Размещено на http://www.allbest.ru/

где: К - коэффициент неравномерности работы карьера,

Wcyт - суточный грузооборот карьера

Wcyт =Qг/Nр = 8000000/340 = 23529,4 т/сут

Размещено на http://www.allbest.ru/

Инвентарный парк автомобилей: Инвентарный парк автомобилей:

Nин = Np/?т, (4.19)

где: ?.т=0,85 - 0,9 - коэффициент технической готовности.

Nин= 9,2/0,85 = 10,8 =11;

Вывод: По данным расчетам принимаем 11 автомобилей БелАЗ-7512 при длине транспортирования 6 км., продолжительности рейса 38 минут и сменной производительностью 1841,7 т/сут

5.Экономическое сравнение автосамосвалов БелАЗ - 7549 и БелАЗ - 7512

Производим расчет капитальных затрат на приобретение оборудования в таблице 5.1

5.1 Капитальные затраты

Таблица 5.1

наименование оборудования	Количество. машин	оптовая цена. руб	дополнит. Расходы. руб	общая стоимость всего оборудования руб	Неучтенные расходы,10%	Итого. руб
БелАЗ 7549	15	8640000	2879712	11519712	1151971,2	233270928
БелАЗ 7512	11	12960000	4319568	17279568	1727956,8	247097822,4

При определении стоимости единицы оборудования оптовая цена принимается по действующим ценам. Общая стоимость оборудования складывается из оптовой цены и дополнительных затрат.

Дополнительные затраты включают в себя и определяются:

1. Стоимость начального резерва запасных частей принимается в размере 2% от оптовой цены;

2. Затраты на тару и упаковку принимается в размере 2% от оптовой цены оборудования и запасных частей;

3. Стоимость доставки оборудования для месторождений, расположенных в северных районах принимают в размере 80% от стоимости оборудования с учетом затрат на запасные части, тару и упаковку.

4. Заготовительно-складские расходы принимаются в размере 1.2% от стоимости оборудования, определяемого суммой всех вышеперечисленных затрат.

Затраты на монтаж оборудования принимаются 10% от опотовой цены

5.2 Расчет эксплуатационных расходов

В эксплуатационные расходы включаются расходы, связанные с эксплуатацией оборудования, его функционированием.

Расчет эксплуатационных расходов осуществляется по следующим элементам: вспомогательные материалы; расходы на топливо; затраты на заработную плату; амортизационные отчисления.

5.3 Расходы на вспомогательные материалы

Затраты на вспомогательные материалы производим в таблице 5.2

В данный элемент себестоимости включаются затраты на вспомогательные материалы, которые расходятся на содержание и эксплуатацию оборудования, его ремонт, износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов, спецодежды.

Принимаем сумму затрат на вспомогательные материалы 2,5% от оптовой стоимости оборудования.

Таблица 5.2

наименование оборудования	оптовая стоимость	Кол-во	Сумма затрат	Итого
БелАЗ 7549	8640000	15	216000	3240000
БелАЗ 7512	12960000	11	324000	3564000

5.4 Расходы на топливо

Затраты на топливо приводим в таблице 5.3

Таблица 5.3

№ варианта	Количество машин	Норма расхода л. на 100 км.	длина пройденного пути. км	цена топлива за 1 литр. руб	число дней работы в году	Итого. руб
БелАЗ 7549	15	185	204	25	340	47175000
БелАЗ 7512	11	280	196,8	25	340	52360000

Расчет объема работ автосамосвалов.

БелАЗ-7549

Длина пути L =6 км.

Время рейса Тр = 38 мин

Время работы за смену -- tp = 12 ч.

Количество рейсов за смену nр = tp/Tp = 12*60/38 =19

Количество рейсов за сутки nс = nр·2 = 19·2 = 38

Объем работ за сутки Vp.c. = nс·L = 38·6 = 228 км.

Объем работ за год Vp.г. = Vp.c. ·Тэф =228·340 =77520 км

БелАЗ-7512

Длина пути L = 6 км.

Время рейса Тр =38 мин

Время работы за смену -- tp = 12 ч.

Количество рейсов за смену nр = tp/Tp = 12*60/38 =19

Количество рейсов за сутки nс = nр·2 = 19·2 =38

Объем работ за сутки Vp.c. = nс·L = 38·6 =228 км.

Объем работ за год Vp.г. = Vp.c. ·Тэф = 228·340 =77520 км

5.5 Амортизационные отчисления

По элементу «Амортизация» учитывается сумма амортизационных отчислений по всем видам основных фондов, эксплуатированных по сравниваемым вариантам. Расчёт амортизационных отчислений по видам оборудования выполняется в таблице 4.7

Таблица 5.4

Наименование оборудования	Кол-во	Балансоваястоимость единицы руб.	Норма амортизации, %	Затраты единицы руб.	Затрат общие руб.
			На 1000 км	На весь объем работ
БелАЗ-7549	15 3	8640000	0,35	69360	302400	4536000
БелАЗ-7512	11	12960000	0,35	66912	453600	4989600

5.6 Затраты на заработную плату

Таблица5.5

155+30+25+6 = 216

Показатели	Формула	Значение показателей
Дни календаря	Дк	365
Не выходы по режиму	П	25
Мак. Фонд времени	Дрпред = Дк-П	365-25=340
	Планируемые невыхода работ В том числе: Выходные Отпуск	Ддневных = В+О+П+Двых В = О

Размещено на http://www.allbest.ru/

30
Пропуски по уважительным причинам	ДУВ = (ДК-П-О-В) ·0,04	(365-25-30-155) ·0,04 = 6,2
Эффективный фонд рабочего времени	ТЭФ = ДК-П-О-В-ДУВ	365-25-30-155-6=149
	Коэффициент списочного состава	КСС =

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет затрат на заработную плату производим в таблице 5.6

Таблица 5.6 Штат рабочих и фонд заработной платы

Профессия рабочего	машинист БелАЗа 7549	машинист БелАЗа 7512
Явочная численность	15	11
Коэффициент списочности	2,16	2,16
списочная численность, чел.	41,04	32,4
разряд	5	5
тарифная ставка, руб/см.	700	700
эффективный фонд времени, дн	149	149
тарифный или прямой ФЗП	104300	104300
% премиальных затрат	60	60
сумма премии	62580	62580
доплата за работу в ночное время	5582,115	5582,115
прочие доплаты	…	,,,
коэффициент районный	1,4	1,4
основная заработная плата с учетом коэффициента	225382,115	225382,115
% дополнительной заработной платы	18	18
сумма дополнительной заработной платы	40568,7807	40568,7807
годовой фонд заработной платы, т. руб	265950,8957	265950,8957
итого:	5823873,852	4597795,146

5.7 Эксплуатационные затраты

Эксплуатационные результаты расчётов по вариантам представляются по форме таблицы 5.7

Таблица 5.7

Эксплуатационные затраты
	Сумма затрат	Сумма затрат
Наименование затрат	БелАЗ 7549	БелАЗ 7512
Вспомогательные материалы	3240000	3564000
Расход на оплату труда	5823873,852	4597795,146
Расход на топливо	47175000	52360000
Амортизация	4536000	4989600
итого	56674873,85	65511395,15

По данным расчетам, Экономически эффективным являются автомобили БелАЗ 7549 длина транспортирования 6 км, продолжительностью рейса 38 минут и сменной производительности одного БелАЗа 1394,5 т/см, так как эксплуатационные расходы этих машины меньше чем у БелАзов 7512 и составляют 56674873,85р.К заданному объему приходится больше БелАЗов- 7549, чем БелАЗов-7512.

6.Специальный раздел проекта

Вулканизатор ГИГАНТ "МОДЕЛЬ 33.00"

Вулканизатор предназначен для ремонта повреждений на беговой дорожке, плече и боковине шин с посадочным диаметром до 51” и шириной профиля от 450 до 1100 мм

Вулканизатор используется для вулканизации повреждений на шинах тракторов, внедорожной и карьерной техники с последующей установкой армированных кордом пластырей методом холодной вулканизации. Представленный вулканизатор может полностью заменить немецкий аналог (вулканизатор ЕМ2 фирмы ТИП ТОП Штальгрубер), как по используемым материалам, так и по качеству ремонта.

Основные типоразмеры ремонтируемых автошин:

18.00-25(БелАЗ30т.)

21.00-33(БелАЗ42т.)

24.00-35(БелАЗ55т.)

27.00-49(БелАЗ75т.)

33.00-51(БелАЗ110т.)

а так же всех автошин для погрузчиков

Вулканизатор укомплектован нагревательными ковриками, каждый из которых имеет по два термодатчика. Регулирование происходит по термодатчику, имеющему наибольшую температуру, это исключает возможность местного перегрева шины во время вулканизации, а также при обрыве или к.з. одного из термодатчиков. На чертеже № 2 показана модель данного вулканизатора

Чертеж включает в себя:

1. Основание

2. Направляющая

3. Скоба

4. Быстроразъемное пневмосоединение

5. Внутренняя сменная штанга

6. Фиксирующий штырь

7. Фиксирующий штырь

Составные части

8. Съемный упор

9. Фиксирующий штырь

10. Внутренняя опора

11. Внутренняя пневмоподушка в чехле

12. Внутренний нагревательный коврик

13. Наружный нагревательный коврик

14. Наружная пневмоподушка в чехле

15. Наружная опора

16. Гайка штурвальная

17. Рукоятка вертикального перемещения скобы

18. Рукоятка для перемещения наружной штанги

19. Фиксирующий штырь

20. Наружная штанга

21. Пульт управления

22. Измеритель-регулятор температуры

23. Сетевой выключатель

24. Манометр регулятора давления воздуха в наружной пневмоподушке

25. Таймер

26. Манометр регулятора давления воздуха во внутренней пневмоподушке

27. Рукоятка регулирования давления во внутренней пневмоподушке

28. Кран подачи сжатого воздуха

29. Кронштейн крепления пульта управления

30. Рукоятка винта регулирования положения поворотных клавиш наружной опоры

31. Ходовой винт для перемещения скобы

32. Комплект сменных внутренних штанг

33. Колесико (4шт.)

34. Съемные рычаги для перемещения вулканизатора (2 шт.)

Технические характеристики вулканизатора ГИГАНТ МОДЕЛЬ 33.00

Наименование	Вулканизатор ГИГАНТ МОДЕЛЬ 33.00
Дипазон ремонтируемых шин	от 18.00-25 до 33.00-51
Метод вулканизации пластыря	Холодный
Напряжение питания	220 В
Номинальная мощность	1300 Bт
Рабочая температура вулканизации	145 С
Метод создания давления	пневмо-механический
Давление сжатого воздуха в сети	0.4... 1 МПа
Давление во внутренней пневмоподушке	0,21 МПа
Давление во внешней пневмоподушке	0,19 МПа
Масса	160 кг
Размеры	1600 х 1000 х 1700 мм
Тип вулканизатора	переносной

Размещено на Allbest.ru