CC BY
71
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
УДК 621.436: 665.753.4
Д.В. Цыганков, А.М. Мирошников, Е.В. Питенев
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОКСИГЕНАТНЫХ ДОБАВОК
НА РАБОТУ ДИЗЕЛЯ
Была исследована композиция оксигенатных добавок к дизельному топливу на предмет влияния на мощностные и экологические показатели работы дизеля. Композиция включает в себя окись пропилена и метанол, введенные в дизельное топливо соответственно 1 и 3 % объемных сверх топлива. Предлагаемые соединения являются отходами и полупродуктами производства Кемеровского химических предприятий «Химпром» и «Азот», которые и предоставили их для проведения испытаний.
Как известно из литературы в России оксигенаты вводятся только в автомобильные бензины
[1], чему способствуют их хорошие антидетона-ционные свойства и температуры кипения, вписывающиеся во фракционный состав бензинов. В других странах, испытывающих недостаток нефтяного сырья, их используют и в дизельных топливах, несмотря на плохую воспламеняемость (исключение составляют диметиловый и диэтило-вый эфиры), повышенную коррозионную агрессивность и низкую смазывающую способность. В последние годы в России и за рубежом возник большой интерес к диметиловому эфиру как топливу или компоненту топлив для дизельных двигателей [2].
Испытания проводились на моторном нагрузочном стенде. На стенде снимались характеристики двигателя ВТЗ ДТ40 при его работе на чистом (без присадок) дизельном топливе и на дизельном топливе с использованием данных спиртовых композиций.
При сопоставлении результатов, полученных на моторном стенде, количественно оценивались изменение мощности двигателя и дымность отработавших газов. Для количественной оценки прироста мощности двигателя и снижения дымности при введении в дизельное топливо добавки использовался тракторный двигатель ВТЗ ДТ40 с гидравлическим тормозным стендом штифтового типа и дымомер «МЕТА - 01».
Данный стенд предназначен для испытания автомобильных и тракторных двигателей. Он позволяет задавать и измерять крутящий момент испытуемого двигателя. Помимо этого, установка снабжена необходимыми приборами, позволяющими задавать и определять количество оборотов
двигателя. Мощность, поглощаемая тормозом, регулируется путем изменения степени заполнения водой рабочей камеры, т. е. изменением внутреннего кольцевого слоя воды.
Для проведения опытов в качестве основного компонента было выбрано дизельное топливо без присадок.
При проведении экспериментов рейка ТНВД устанавливалась в крайнее положение, после чего с помощью гидравлического тормоза (нагружая двигатель) обороты коленчатого вала доводились до 1000 об/мин и снимались показания нагрузки. Далее определялась мощность двигателя по известной формуле:
Ыв = Р-п/1000 л.с., где Р - нагрузка, кг; п - частота вращения коленчатого вала дизеля, об/мин.
Результаты экспериментов приведены в табл.
1.
Таблица 1. Мощностные показатели работы дизеля (п=1000)
Таким образом, эксперименты показали увеличение мощности двигателя до 3 л.с., при использовании спиртовых композиций как добавки к дизельному топливу.
Помимо измерения нагрузки при тех же режимах измерялась дымность отработавших газов дизеля при помощи портативного дымомера «МЕТА - 01».
Портативный прибор МЕТА - 01 предназначен для экспрессного измерения дымности отработавших газов дизельных двигателей автотранспортных средств. Результат измерений предоставляется в единицах приведенного коэффициента поглощения (показателя ослабления) м-1.
Принцип работы прибора основан на измерении величины поглощения инфракрасного излучения и температуры анализируемого газам мерном объеме и преобразования аналитических сиг-
образец дизельного топлива без добавки
P, кг 35 35 35 35 35
Ne, л.с. 35 35 35 35 35
образец дизельного топлива при введении добавки
P, кг 36 36 37 37 38
Ne, л.с. 36 36 37 37 38
налов к единицам приведенного коэффициента поглощения согласно выражению
273 + г
К =-----------1пТ
373 • Ь
где К - коэффициент поглощения, м-1;
Ь - фотометрическая база измерительного канала (0,1 м);
Т - пропускание образцового светофильтра для длины волны 900 нм.
г - температура отработавших газов, при проведении поверки принимается равной температуре окружающего воздуха, С [3].
Результаты показаний приведены в табл. 2.
Таблица 2. Результаты измерения дымности с помощью прибора «МЕТА - 01» (п=1000)
образец дизельного топлива
коэффициент приведенного поглощения без добавки
18,36 18,54 18,52 19,01 18,73
п зи введении добавки
17,55 16,50 16,31 15,93 16,42
При анализе результатов видно, что происходит уменьшение дымности отработавших газов до 12%.
Стендовые испытания позволили количественно выявить прирост мощности и снижение дымности отработавших газов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Часовщиков А.Р. Перспективы использования этилового спирта в составе моторных топлив / А.Р. Часовщиков, Д.В. Цыганков // Пищевые продукты и здоровье человека: сб. тезисов докладов V региональной аспирантско-студенческой конференции. Часть 2. - Кемерово, 2005. - С.180.
2. Данилов А. М. Применение присадок в топливах. - М.: Мир, 2005. - 288 с., ил.
3. Портативный дымомер МЕТА - 01. Паспорт м 005. 00. 00. 00. 00. ПС.
□ Авторы статьи:
Цыганков Дмитрий Владимирович
- канд. хим. наук, доц. каф. «Эксплуатация автомобилей»;
Мирошников Александр Михайлович
- докт. техн. наук, проф., зав. каф. «Органическая химия» КемТИПП
Питенев Евгений Викторович
- инженер по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство»
УДК 621.434: 622.753.1
Д.В. Цыганков, А.М. Мирошников, Е.В. Питенев, И.Б. Текутьев
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТИЧЕСКОЙ ДЕТОНАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ
ОКСИГЕНАТНЫХ БЕНЗИНОВ
Были определены фактические октановые числа оксигенатных бензинов [1,2] по ГОСТ 10373 - 75 «Бензины автомобильные для двигателей. Методы детонационных испытаний».
В качестве образцов использовались прямогонный бензин, а также бензины марок АИ-80 и АИ-92. Цель экспериментов состояла в том, чтобы определить фактические октановые числа названных образцов и затем ввести в них оксигенатную добавку, после чего оценить на сколько единиц произойдет изменение их октановых чисел. Окси-генатная добавка, введенная во все три образца, имела следующий состав: окись пропилена - метанол - спиртовая фракция капролактама (ОП-С1-СФК) в количестве соответственно 1 - 3 - 4 % объемных сверх бензина.
Метод стендовых детонационных испытаний бензинов для двигателей предназначен для оценки детонационных требований двигателя и фактических антидетонационных свойств бензинов на данном двигателе по детонационным характеристикам при работе двигателя на установившихся режимах работы во всем диапазоне частоты вра-
щения и соответственно детонационным характеристикам испытуемых бензинов. Октановые числа определялись на моторной установке, состоящей из двигателя «Москвич 412ДЭ» и обкаточнотормозного стенда КИ-2139-ГОСНИТИ [3].
Определение фактических октановых чисел во всем диапазоне частоты вращения двигателя весьма трудоемкий процесс, поэтому определялись октановые числа только на 1000 об/мин. Такая частота была выбрана не случайно, поскольку фактическое октановое число при этой частоте по данным ГОСТа максимально приближается к октановому числу, определенному по исследовательскому методу. Таким образом, с некоторым допущением можно говорить, что измеренные фактические октановые числа на данном режиме соответствуют исследовательским единицам.
Работа проводилась в соответствии с ГОСТ 10373 - 75 в следующем порядке.
1. Питание двигателя переключают на эталонное топливо (оно получается путем смешивания изооктана с нормальным гептаном) с наименьшим октановым числом. Последующей работой двига-
52,5- ЛИ-92
вЄ,20- ди-а £
И -АИ-90 * ка
'эо-у
-"Т 5-Пр «МЬЛшЫй киса
65.75 - П|И ННЬ!Н
.16 '7 ТВ 20 21 22 23 24 25 26 27 20 29 30 31 32 33 34
УГОЛ ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ
Рис. 1. Детонационная характеристика двигателя «Москвич 412ДЭ»
теля обеспечивают полную замену топлива, оставшегося в системе питания от предыдущих испытаний.
2. Устанавливают минимальные рабочие обороты двигателя (1000 об/мин) при полностью открытой дроссельной заслонке. После стабилизации теплового режима двигателя подбирают угол опережения зажигания, вызывающий легкую, прослушиваемую детонацию. Если при изменении угла опережения зажигания значительно изменяется частота вращения, скоростной режим двигателя регулируют тормозом и подбор угла опережения зажигания, вызывающего легкую детонацию, повторяют.
3. Повторяют операцию при смене эталонных топлив по п. 1. Питание двигателя переключают на следующую смесь топлив с более высоким октановым числом.
4. Повторяют операции по пп. 1-3 на всей серии эталонных топлив.
Число смесей эталонных топлив может быть ограничено. Применение низкооктановых смесей ограничивается неустойчивой работой двигателя или чрезмерно поздним зажиганием. Применение высокооктановых смесей ограничивается отсутствием детонации или чрезмерно ранним опережением зажигания. Общее число применяемых смесей эталонных топлив не должно быть менее четырех.
5. По окончании испытаний на эталонных топливах строят детонационную характеристику двигателя на эталонных образцах топлива.
Таблица 1. Детонационная характеристика двигателя «Москвич 412ДЭ» по началу слышимой де____________________тонации____________________
Бензин Фактическое Угол
(эталонный) октановое опережения
число зажигания
70 70 17
75 75 20
80 80 24
85 85 26
90 90 31
Результаты испытаний на эталонных топливах приведены в табл. 1.
По данным результатам строим детонационную характеристику двигателя на эталонных образцах топлива ( рис.1).
6. По окончании испытаний на смесях эталонных топлив проводят аналогичные испытания по пп. 1-4 на испытуемых образцах автомобильных бензинов или их компонентов.
В результате для испытуемых образцов топлива без добавок (прямогонный бензин, АИ-80, АИ-92) и эти же бензины с оксигенатной добавкой были найдены углы опережения зажигания, которые вызывают легкую детонацию. Эти углы были отложены на графике детонационной характеристике и выявлены соответствующие им октановые числа (на графике это отображено следующем знаком - Х). Полученные октановые числа сведены в табл. 2.
Таблица 2. Октановые числа испытуемых ______________образцов. ___________
Бензин Угол Фактическое
опережения октановое
зажигания число
Прямогонный 16 68.75
АИ-80 24 80
АИ-92 30 88.25
Прямогонный + добавка 20 75
АИ-80 + добавка 26 85
АИ-92 + добавка 33 92.5
В результате были выявлены несоответствия заявленных заводами-изготовителями октанового числа бензина АИ-92 с фактическим октановым числом, полученным в ходе эксперимента. В среднем увеличение октанового числа с оксиге-натной добавкой по сравнению с испытуемыми образцами составило более 5 единиц. Максимальное увеличение октанового числа зафиксировано на низкооктановом прямогонном бензине и составляет 6,25 единиц. Указанные оксигенатные бензины прошли опытно-промышленные ездовые
испытания, которые подтвердили увеличение октановых чисел. Оценка октановых чисел оксиге-натных бензинов с помощью октанометров оказалась завышенной [3], а на приборах УИТ-65 и УИТ-85 - заниженной. Исследованные образцы
бензинов с применением оксигенатной добавки можно рекомендовать для практического использования и особенно в двигателях с высокими степенями сжатия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Цыганков Д.В. Системный подход к снижению вредных выбросов автомобильного транспорта при использовании оксигенатных бензинов / Д.В. Цыганков, А.М. Мирошников, Э.Г. Винограй // Вестн. Куз-ГТУ. - 2005. - №3, С.101-105.
2. Цыганков Д.В. Модель жизненного цикла оксигенатного автомобильного бензина для города Кемерова / Д.В. Цыганков, А.М. Мирошников, Э.Г. Винограй // Вестн.КузГТУ. - 2005. - №4, С.101-105.
3. Цыганков Д.В. Исследование детонационной стойкости бензинов с помощью регулировочных характеристик карбюраторного двигателя /Д.В. Цыганков, А.М. Мирошников, Р.Р. Масленников, А.В. Кудреватых // Вестн. КузГТУ. - 2002. - №2, С.74-76.
□ Авторы статьи:
Цыганков Дмитрий Владимирович
- канд. хим. наук, доц. каф. «Эксплуатация автомобилей»;
Мирошников Александр Михайлович
- докт. техн. наук, проф., зав. каф. «Органическая химия» КемТИПП
Питенев Евгений Викторович
- инженер по спец-ти «Автомобили и автомобильное хозяйство»
Текутьев Иван Борисович
- инженер по спец-ти «Автомобили и автомобильное хозяйство»
УДК 622.684:650,13,004,18
А.С. Фурман, Д. В.Стенин, В.Е. Ашихмин
АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ АВТОМОБИЛЯ С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ
В связи с тем, что на эффективность работы автомобиля значительное влияние оказывает расход топлива, вопросы повышения топливной экономичности приобретают особую важность. Проблема снижения топливно-энергетических затрат, которые составляют до 35-40 % общих затрат на эксплуатацию карьерного транспорта, становится все более острой. Для ее решения необходимо совершенствовать нормирование расхода топлива применительно к условиям эксплуатации автомобилей.
Встречающиеся в практике способы определения норм топлива делятся в основном на два метода: расчетно-аналитический и статистический. Графоаналитические и графические методы для этих целей не пригодны.
Выявить физический смысл причин, влияющих на расход топлива, можно, применяя аналитический метод определения топливноэкономической характеристики.
Для определения расхода топлива при установившемся движении используют уравнение
е=-
N
-§е
(1)
36/Т Уа
где Q - расход топлива, л/100км; N - мощность двигателя, кВт; уТ - плотность топлива, кг/л; Уа -скорость автомобиля, м/с; ge - удельный расход
топлива двигателя, г/кВтч., или приведенное к виду
(2)
36000утПТР
где 7!ТР - КПД трансмиссии; Рд , Рв -силы, соответственно, общего дорожного сопротивления и сопротивления воздуха, Н.
Уравнение (2) показывает, как изменяется расход топлива в зависимости от изменения условий движения и удельного расхода топлива. В то же время на расчет расхода топлива значительное влияние оказывает многообразие факторов и значительный диапазон их изменения, поэтому точность расчетов будет во многом зависеть от полноты учета особенностей процесса движения.
Нормы, основанные на данных статистического анализа, не учитывают предстоящего совершенствования транспортных средств и изменения условий эксплуатации, так как отражают прошедший этап и не позволяют эффективно использовать топливо.
Экспериментальные исследования позволяют достаточно точно определить расход топлива в конкретных эксплуатационных условиях, но при этом не всегда возможно охватить все условия работы автомобиля.
Таким образом, можно аналитически рассчи-
тать пределы изменения расхода топлива и учесть экспериментально в нормах тенденции его изменения по основным направлениям. Для выполнения указанного требования метод нормирования должен обеспечить нормы, соответствующие минимально необходимому расходу топлива в данных конкретных условиях эксплуатации и степени использования автомобиля, с учетом прогрессивных методов работы.
Более точно расход топлива можно определить если рассчитывать его по отдельным характерным участкам трассы (забойная дорога, дорога на отвал, спиральный съезд и т. д.). Для сопоставления расхода топлива различными автомобилями в зависимости от условий транспортирования целесообразно эти расчеты проводить применительно к перемещению одной тонны горной массы (г/ткм). И для полного учета горнотехнических факторов, необходимо дифференцировано учитывать условия эксплуатации. При нормировании расхода топлива для карьерных автомобилей рекомендуется использовать комплексный экспериментально - аналитический метод.
В течение смены расход топлива автомобилем
Ясм = (Яд + Як)* ^ + Яо , (3)
где Яд - расход топлива на перемещение горной массы, л; Як - расход топлива за время выполнения концевых операций, л; N - количество рейсов в смену; Яо - расход топлива за нулевой пробег, л.
Выполняя транспортную работу на маршруте, автомобиль расходует топливо при движении по характерным участкам (забойная дорога, дорога на отвал, спиральный съезд и т. д.). За цикл он дважды движется по этим участкам с грузом и порожняком. Автомобиль также расходует топливо на гаражные нужды, подготовительно - заключительные операции и во время подчистки забоя бульдозером. Тогда предыдущее выражение запишется
^ ^ ^
вам =Х Ягр + Е ЯПоР +Е як + Яг + Япз + Яб
г=1 г=1 г=1
г (4)
где Яг - расход топлива по участкам трассы при
движении с грузом, л; Я^ор - расход топлива по участкам трассы при движении порожняком, л; Я? - расход топлива за время концевых операций, л; Яг, Япз, Яб - расход топлива, соответственно, на гаражные нужды, подготовительно - заключительные операции и за время подчистки забоя бульдозером, л.
Согласно действующей в настоящее время системе нормирования расхода топлива в качестве базы нормирования применяют единые нормы расхода топлива на пробег в 100 км.
Для автомобилей - самосвалов норма расхода определяется из выражения
Яос = Яб + (100ЯпРвп)/1, (5)
где Яос - норма расхода топлива для автомобилей
- самосвалов, л/100 км; Єб - базовая норма для данной модели автомобиля, л/100 км; Єпр - расход топлива за время погрузочно - разгрузочных работ, л; в„ - коэффициент использования пробега; Ь - расстояние транспортирования за цикл, км.
Для карьерного автомобиля норма расхода топлива в базовых условиях (Ь= 2 км, Н=0) на 100 км пробега, принятая для оценки топливной экономичности, без учета нулевого пробега для различных вариантов транспортной схемы определится
Щ Щ Щ
ео = 100 • с 2 е? +2 е™р +2 еК) / ь , (6)
і =1 і=1 і=1
где ЄНо - норма расхода топлива автомобилем,
л/100 км.
Для учета различных режимов работы карьерных автомобилей в конкретных условиях возникает необходимость в корректировке исходных базовых норм.
Расчет расхода топлива в фазе установившегося движения можно провести по формуле (2). В фазах неустановившегося режима движения расход топлива двигателем во многом зависит от степени использования мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Он оценивается по расходу топлива при работе на частичных характеристиках двигателя. При отсутствии экспериментальных данных удельный расход на неус-тановившихся режимах может быть ориентировочно определен из выражения
ён = gN К Кп, (7)
где - удельный расход топлива двигателем на режиме максимальной мощности, г/кВт ч; ^ -коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя; Кп - - коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Расход топлива при движении без груза определяется режимами работы автомобиля, включающие тяговый, тормозной и движение накатом.
На автомобилях большой грузоподъемности с дизель - электрической трансмиссией торможение на спуске производится системой электродинамического тормоза. При этом тормозное усилие не оказывает влияния на режим работы двигателя, который в это время работает на холостых оборотах. Следовательно, расход топлива при движении накатом и в тормозном режиме зависит от времени работы на этих режимах.
Во время маневрирования и разгрузки двигатель работает на частичных нагрузках, им соответствует удельный расход топлива на этих режимах.
Расход топлива на данных режимах
Яож п = ёхх СТож п + Тп); (8)
Ян т = ёхх СТн + Тт); (9)
Ям р = ёмТм + ёрТр, (10)
где Яож п, Ян т, Ям р - расход топлива, соответственно, за время ожидания погрузки и погрузку, за время движения накатом и торможении, за время маневрирования и разгрузки, л; ёхх, ём, ёр - удельный расход топлива, соответственно, на частоте вращения холостого хода и частичных нагрузках маневрирования и разгрузке, л/ч; Тож п ,Тп ,Тн , Тм, Тр - соответствующее время, ч.
Таким образом уравнение (4) с учетом уравнений ( 2, 8-10) для расхода топлива за смену при работе на одном варианте транспортной схемы составит Ясм = е0 + Np х
gН ^а^ + ' Угр \^гр + gН (^0^ + Упор )^пор
36000ц трГТ
+ ёхх (ожп + ТП )+ ёхх (тн + Тт ) + ёмТм + ёрТр
(11)
где Оа,Оо - вес, соответственно, груженного и порожнего автомобиля, Н; щ- коэффициент общего дорожного сопротивления; к¥ - фактор обте-
каемости, Нс2/м2; Угр, Упор - скорость автомобиля в груженном и порожнем состоянии, м/с; Ьгр, Ьпор
- расстояние движения, соответственно, с грузом и порожняком, км.
Изменение расхода топлива в л/100 км не позволяет определить эффективность использования топлива карьерными автомобилями при различных вариантах транспортной схемы и высоте подъема горной массы. Поэтому расчёт топлива на карьерных автопредприятиях проводят в граммах, приходящихся на единицу совершенной транспортной работы.
Я У
g = в Т , (12) ЧаРУг1
где Ча - грузоподъемность автомобиля, т; в - коэффициент использования пробега, уг - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля.
Приведенные формулы позволяют, при из-в естных конструктивных параметрах, горнотехнических и дорожных условиях эксплуатации, теоретически определить весь диапазон изменения расхода топлива на перспективу.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Говорушенко Н.И. Основы теории эксплуатации автомобилей. - Киев: Выща школа, 1971, - 232 с.
2. Дифференцированные нормы расхода горючесмазочных материалов для большегрузных автосамосвалов. Утв. 23.07.76. Свердловск: ИГД МЧМ СССР, 1976, - 72 с.
3. Шейнин А.М., Борисов М.И. Нормы расхода жидкого топлива для автомобилей. - М.:Транспорт. 1964, - 206 с.
□ Авторы статьи:
Фурман Андрей Сергеевич
- ст. преп. каф. « Эксплуатация автомобилей»
Стенин
Дмитрий Владимирович
- ст. преп. каф. « Эксплуатация автомобилей»
Ашихмин Виталий Евгеньевич
- ассистент каф. « Эксплуатация автомобилей»
УДК : 622.684
Д. В.Стенин, А.С. Фурман, В.Е. Ашихмин
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРНОАВТОМОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ.
Ведущее место в горнодобывающей промышленности занимает открытый способ добычи полезных ископаемых как наиболее производительный, экономичный и безопасный. Причем в ближайшей перспективе он сохранит свое доминирующее положение.
Удельный вес карьерного автотранспорта на разрезах России приблизился к 75%. И в дальнейшем он будет увеличиваться за счет расширения открытого способа добычи полезных ископаемых.
Широкое применение карьерные автосамосвалы нашли благодаря ряду преимуществ перед дру-
гими видами карьерного транспорта: мобильность, маневренность, быстрый ввод в эксплуатацию, менее жесткие требования к профилю транспортных коммуникаций и др. Однако, эксплуатация большегрузных автосамосвалов в условиях карьеров осложняется двумя серьезными причинами -высокой себестоимостью перевозок и отрицательным воздействием на экологическую обстановку в глубинной части карьеров. Особенно остро эти проблемы стоят на карьерах большой глубины, которая в настоящее время достигает 300-500 м, а в перспективе - до 800-1000 м.
Поэтому актуальной задачей является совершенствование транспортного процесса на карьерном автомобильном транспорте, которое должно характеризоваться следующими направлениями:
- разработкой и внедрением новых моделей карьерных автосамосвалов особо большой грузоподъемности и постоянным совершенствованием их конструкции путем устранения недостатков, выявленных в процессе эксплуатации;
- исследованием закономерностей изменения технического состояния автосамосвалов в характерных условиях и рационализацией работы технических служб при организации диагностики, технического обслуживания и ремонта;
- 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, снижения простоев под погрузкой и разгрузкой, исключения простоев при ожидании погрузки и разгрузки.
Движение автосамосвала без груза, погрузка и разгрузка являются непроизводительными операциями, но они необходимы и неизбежны. Ожидание при погрузке и разгрузке, задержки, перерывы в работе таковыми не являются и при соответствующей организации работы экскаваторноавтомобильных комплексов могут быть в значительной мере снижены или почти совсем устранены.
Наряду с временем, затрачиваемым на подъезд автосамосвала к экскаватору и собственно погрузку, автосамосвалу нередко приходиться выполнять ряд маневровых передвижений, время на которые определяется принятой схемой заезда и составляет обычно от 20 до 70 сек. При скоплении нескольких автосамосвалов, подъезжающих под
погрузку, неизбежны простои в ожидании погрузки. Время это бывает крайне неопределенным и зависит от организации движения автомобилей в карьере, их числа, обеспеченности разгрузочными фронтами и т.д. По практическим данным продолжительность ожидания погрузки-разгрузки Iож.п-к должно быть не больше продолжительности погрузки 1погр одного автосамосвала, а в среднем должно составлять около 0,5 1погр .
Рациональные схемы маневров автосамосвалов на конечных пунктах должны обеспечивать:
- минимальные затраты времени на установку автосамосвала под погрузку и разгрузку;
- безопасность работ;
- наименьший расход топлива (при движении задним ходом расход топлива увеличивается в 1,5 раза);
- наименьший износ шин (при движении по криволинейным траекториям малых радиусов износ шин резко возрастает).
Типовые схемы маневров автосамосвалов на конечных пунктах представлены на рис. 1.
При петлевой схеме заезда, по сравнению с тупиковой, уменьшается время маневрирования (за счет большей скорости движения), отсутствуют маневры задним ходом (что снижает расход топлива и загазованность глубинной части карьера). Однако, снижается ресурс шин вследствие меньших радиусов поворота Яп .
Яп=(1.2 -1.3)Ятах - при петлевой схеме;
Яп=(1.3 -1.4)Ятах - при тупиковой схеме;
Яп=(1.4 -1.5)Ятах - при маневрировании груженного автосамосвала, где Ятах - минимальный радиус поворота автосамосвала по технической характеристике, м.
Рекомендуемые скорости маневрирования: 10
а)
Рис. 1. Схемы заезда автосамосвала на конечных пунктах: а,б - петлевой (кольцевой) и тупиковый подъезды к экскаватору; в - тупиковый подъезд к отвалу или бункеру.
км/ч - при петлевой схеме; 9,4 км/ч - при тупиковой схеме; 9,0 - при маневрировании груженого автосамосвала.
Рациональный выбор схемы заезда позволит снизить общее время погрузки автосамосвала, время ожидания погрузки-разгрузки и, следовательно, время простоя автосамосвала в течение одного рейса
Тпр ^погр + ^разгр + ^ож.п-Н + ^пр.др ,
час, где 1погр - общее время погрузки, включающее в себя непосредственное время погрузки и время маневрирования, час; 1разгр - общее время разгрузки, включающее в себя непосредственное время разгрузки и время маневрирования, час; Iож.п-Н - время ожидания погрузки-разгрузки, час; 1пр.др - время простоев других, час.
От правильности выбора схемы заезда и способа установки автосамосвала под погрузку зависит время рабочего цикла ^ , техническая произ-
водительность экскаватора Ят , а также производительность автосамосвалов Яа
Я 3600Е Кн
Ят =-
Кг
м3/ч,
1ц *^рк
где Е - геометрическая емкость ковша экскаватора, м3; Кн - коэффициент наполнения ковша; Крк -коэффициент разрыхления горной массы в ковше;
ЧУ^ег
1е
ткм/ч
Ут Р
-+т,
пр
или
Яа ="
ЧУ
Ут в
- + т,
пр
т/ч
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мариев П.Л., Кулешов А.А., Егоров А.Н., Зырянов И.В. Карьерный автотранспорт: состояние и перспективы. - СПб.: Наука, 2004. - 429с.
2. Васильев М.В., Смирнов В.П., Сироткин З.Л. Автомобильный транспорт карьеров. - М.: Недра, 1973. - 280с.
3. Кулешов А.А. Мощные экскаваторно-автомобильные комплексы карьеров. - М.: Недра, 1980. -317с.
□ Авторы статьи:
Стенин
Дмитрий Владимирович
- ст. преп. каф. « Эксплуатация автомобилей»
Фурман Андрей Сергеевич
- ст. преп. каф. « Эксплуатация автомобилей»
Ашихмин Виталий Евгеньевич
- ассистент каф. « Эксплуатация автомобилей»
I
ег
