автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Моделирование процесса движения карьерных автосамосвалов с целью использования в САПР карьера

1 Ь'1

МИШСТШЗТЗО ПО ДЕШ НАУКИ, шй! июли И ТЕИШЧИСКОЙ ПОЛИТИКИ РФ

САШСГ-ПЕТЕРЕУРгаШЙ ОРДЕНА ЛВНИ1Ц, ОРДЕНА ОШЕРЬСКОЙ РЕШЛЮЩ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЭДАМШИ ТОРНЫЙ ИНСТИТУТ имени

Г.В.ПЛЕХАНОВА

На лраиах рукописи

ещашшн пургвтогтох

иодазотшив процесса ттшя карьерных

АИШАШСШОВ О Ц2Ш0 ИЖ0ЛК30ВА1Ш В САПР КАРЬЕРА

Специальное« 05.05.06 - Горные.машины

А в I о р е $ ер а I

диссертация на соискание ученой огепеня кандидата гехйичеоких наук

Са«К1-Пегербург-1392

•Работа выполнена в Санкт-Петербургском ордена Ленина, ордена Октябрьской революций и орд&на Трудового Красного Знамени . Горном институте имени Г.В.Плеханова

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

А.А.Кулсшоз

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

;• П.А.Кравченко•

кандидат технических наук, с.н.с.

Э.В.Гораков

Ведущая организация - Институт "Гипроруда"

Защита диссертации состоится " '¿2- " -¿У 1992 г.

в / ь час. .? О пин. на заседании специализированного совета Д C63.I5.I2 в Санкт-Петербургском горном институте имени Г.В.Плехенова по адресу: 199026, Санкт-Петербург, 21-я линия, 2,

аудл ггн/ ' ;

»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского горного института им. Г.В.Плеханова.

Автореферат разослан " П " а ^ГУ-е^У 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, д.т.н., проф. ■

И.П.Тимофеев

- Э-

ошая штштш ?шш

,« <

■ А&туальиоогь чет. ИвтонсивниР рост объемов поревоэок гор-"?ЙЗ моосн на карьерах в ближайппо голы, сущесиэенныэ изменения ^ефно-тохничео кг,х условий добычи (углубление карьеров и увели-гоиив среднего расстояния транспортирования) я poor единичной . ыещнооти подвижного ооогоса карьерного автотранспорта гребу»? оптимизация их эксплуатационных режимов.

Важную роль я этой т^раст правильное определение параметров двкжеаяя (скорости и тормозного пути) автосамоовалов.

Однако традшдаюняшш детерминированными методами нельзя получить достоверные не значения, так как при этом не учитывается йвуотаяоешпиеоя режима на криволинейных и конечных участке-» маршрута, переходные реяимы мегду смежными участшга.

Развиваются новые методы проектирования объектов, в частности транспортных систсм, использующие САПР (система автоматизированного проектирования). Б них используются различные математические модели, решение которых требует прйыенеиня современных средств вычислительной техники. При расчета параметров движения автооамосвалоБ большинство, из этих моделей использует средние вх значения, что не отраааот адекватно характер процесса.

Для получения более точных результатов при расчетах на ЭВ1 параметров движения необходимо учитывать действительные рояакы ' движения ввтосатовала в конкретных оксалуагашонннх уолоавдх.

Исходя из гмюизложзяного, разработка методов определен; и параметров движения, учятнпаютх особеяяостя различных технологических реаяюв движения автосаиоовалоь, является актуальной задачей»

Целы? паботы является разработка математических неделей процесса движения карьерных автооамосвалов для расчета его параметров, соответствующих конкретным эксяяузтатаояинм условиям, о послодутоям их исдользовяняеы в САПР карьера*

Зарачи яссдйдова нвя. Цепь работы достигается последовательный решением следуиггас задач;

- разработать математические модели пропвоса движения авг'о-сшоошла по иаогона клон ной трасое;

-,провеотв экспериментальные исследования процесса двиае-

ния автосамосвалов для проверки адекватности математических моделей;

~ разработать и использовать в САПР карьера методику расчета рациональных параметров движения автосамосвалов, обеспечивающих максимально возможную производительность, минимальную себестоимость транспонирования и высокую степень безопас ности.

Методика исследований включает в себя:

- математическое моделирование процесса движения авгосамо-овалов на ЭШ; .

- экспериментальные исследования в производственных услов! ях о помощью специальной аппаратуры;

- анализ и обобщение результатов статистических и экспериментальных данинх с использованием методов математической стг тисгшш и теории вероятностей;

- технико-экономический анализ результатов теоретических ! экспериментальных исследований.

Научная новизна работа заключается в следующем.

1. Гаэработаин математические модели пронейса движения ка] ерных автосамосвалов, отличающиеся от изЕестнвх тем, что в 0( вову моделей положено решение основного уравнения движения в! томобиля численными методами с учетов иеуотаяовашихся режинк

2. Установлены зависимости параметров движения (скорость, тормозной путь) от влшакцах на них внесших факторов, ошснва< мне липеШшми функциями.

3. В результате теоретического эксперимента яри аошад математических моделей установлены численные значения коэЗДашл га влияния вотрових нагрузок на скорость двидения авгосамосв! ла в зависимости от скорости и направления ветра.

Достоверность научжп: положений, вьгоодов и рекомендаций обеспечена достаточным объемом теоретических п экспериментам них исследований и высокой их сходимостью (ошибка не более 10,1*).

Практическая ценность работк. Разработана методика расчет, параметров дш^ения карьерных авгоссшоесалов - скорости й го ыозного пути. Нетодика и разработанные программ предналкаче

- 5 - •

для использования в САПР-карьера при проектировании и реконструкции доСмвующик предприятий.

Предложены диаграмм« для определения скоростей движения о учетом влияния на них ветровых нагрузок для различных горнотехнических и прироино-климатичеоких условий.

Обоснованы раиионалыше сочетания различиях моделей авто-оамосвалов, обоспечииавгше более высокую производительность экокавагорно-автомобильншс комплексов.

Реализация работы. Методика расчета параметров двинения карьерных автосагосвалов и разработанные программы используются в институте горного дола при Академии наук Монголии.

Апробания работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на конференциях молоди* ученых й ЛГИ км.Г.В.Плеханова в 1989-1591 гг., на семинарах кафедры горних транспортных машин Ленинградского горного института и кафедры горного производства Монгольского технического университета.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 статьй.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заилочения, библиографии (109 наименований), 18 приложений. Текстовая часть работы изложена яа 171 странице машинописного текста, содержат 23 рисунка и К таблиц.

Автор выражает глубокуо благодарность научному руководителю профессору доктору тех.наук А.А.КУЯЕШБУ, коллективу кафедры горных транспортих машин Ш! за помочь а подготовке и проведении работа и руководству ГОКа Эрдэнэг за помощь в проведении экспериментальных работ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проведения исследований по поБыаеишэ э$$екгивнооти использования большегрузных автосаио-овалов в условиях карьеров Монголия.

В первой главе выполнен анализ состояния вопроса г изученноегь проблемы, определены задачи исследования.

Вопроса м эффективного использования карьерных автосаь;освалов(

уделено большое внимание в гранах академиков АН СССР Н.В.Малъ-< ишсова, Е.В.Ржевокого, Заслуженного деятеля неуки и техник» РСФСР проф. М.В.Ёасильева, член-корр. РАН В.Л.Яковлеаа, док-соров гех.иаук В. А .Галкина, А.А.Кулещова, В.А.Михайлова-, М.Г. ПотвЯова, З.Л,Сиротюша, Е.Л.Сшраова, П.И. То маков а, А.С.Фи-делвва, кандидатов гех.иаук Э.Б.Горшкова, Д. И.Добрых, И.Б.Зц-рянова, А.Н.Каэареза, А.А.Кудрявцева, В.Л.Маймивда, С.Н.Рез-висова, М.С.Семакияа и других еаторов.

ОоаоЕНыии регуляруеиши параметрами эксплуатационного режима работы карьерных автооамосвалов, определяющий технико-экономячеокие показатели в безопасность юс работы, являются окоросгь движеиия, расход топлива и тормозной путь.

Для определения скоростей движения автосаиосвалов возможно применение следу шци методов: графо-аналитического, опитно-отатиатичеокого в метода, основавкого ва моделирования процво-оа движения автооамоо&ала. Грайо-аналитичеокий метод дает завышение скоростей на 15*25$. гак как не учитывает переходные ре-кимыдвижения на переломах профиля трасси и неустановившиеся реяшш на криволинейных а дрицыкавдих и конечный пункта« участках трассы.

• Следовательно, при использовании особо мовдьгх дорогостоящих иашин этот метод малоприемлем. Для более точного определения скоростей движения в конкретных условиях необходимо использовать либо опытно-статистический метод, базирующийся на хроно-иетражншс наблюдениях и результатах экспериментальных исследований, либо аналитический - с помощью моделирования процесса движения автооамосвала по расчетно* трасое. Последний метод пока ае напел широкого применения в проектной практике, но, учитывая высокую точность, он является перспективным.

Постепенное внедрение в проектную практику ЭВМ, освоение проектными работниками новейших методов проектирования (САПР) требует разработки математической «одели процесса движения ав-тосаиосвала, позволяющей определять скорости их декг.ения в вео иа разнообразных горно-технических, дорожных и климатических условиях.

; Определенна расхода топлива а процессе движения аегосамо-> свала представляет ообо$ самостоятельную и довольно слозшуш задачу, поэтому в настоящей работе не рассматривается.

Традиционный метод расчета тормозного пути но учитывает ряда важных факторов и поэтому дает значительную погрешность {до 20*30$), что искажает результаты расчета пропускной способности ограничивающего участка дорожной трассы. Поэтому метод требует уточнения.

Во второй главе изложены результата исоледоваиий по разра- • ботке математических модолой процесса движения карьерных авто— оамоовалов. отличающие от известных:

- универсальностью, т.е. возмомоогью использования на любых стадиях проектирования и эксплуатации карьеров; при этом в основу ыодели положено основное ураваенив движения автомобиля;

- чувствительностью, т.е. воэможвоотьп получать информацию о скоростях, времени движения и пройденном аптосамосвалои пути на любых участках, отрезках исследуемого маршрута;

. - точностью (доказана производственными экспериментами): з модели учтены особенности переходных режимов движения ва переломах профиля трассы и неустановившихся режимов яа криволинейных участках трассы и на участках^ примнкаювдх к конечным пунктам;

- разносторонностью:.«одели возмсяно использовать не только для практических расчетов, но и о цельп теоретических ясслодо- • валяй.

После преобразования основного уравнения Движения автомобиля подучим дифференциальные уравнения;

при Fu < Fc

¿v. Lг, • ^-W.-Wi~v)R-А^р*/v+ütfi-a

dt— 10* P-íu . .—:--

при Fn>Fc ' .

dlS Uto3 Рсц-^-W^-W-.-Wr -XC- tvgr-HftP;I • g Г AI- i\

dt- --i) W

. • • - ^

где Fm - оиля тяги по мощности дизеля, Н; - сила тяги по условию сцепления, Н; N - мощность дизеля, кВт; коэффициент, учатыгающий отбор мощности на вспомогательные ые-'

Схаикзш автосашсвала; 2-т - к.п.д трансмиссии; к.п.д. колеса; - сила основного сопротивления» II; -

сопротивление от уклона, Н; У/* - сопротивление от кривизн« автодорог, И; X«, - коэ'Йицибнг обтекаемости автомобиля; Рл -плоиадь лобовой поверхности автомобиля, м2; ^ - скорость ветра, км/ч; % - ускорение силы тяжести, м/с ; Р - полный рее автосашсвала, кН; {"о - коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс.

Эгя дифференциальные уравнения можно решить при помощи Зор-ыулы Эйлера. Согласно этому методу, искомая величина скорости за достаточно короткий интервал временя определяется:

lii-^t'Utfi.-t4) при Fn<Fc

(3)

ПрИ FN>FC

Задаваясь начальными условиями tfo =0; tD = 0 при Ь = О и интервалом времени д t = 10 с, при помощи этлх формул определяет скорости движения автосамосвала по отрезкам

д Li*., =Дi-^tn /Збоо

Б конце каждого участка проверяли условия *

L; К ? Л L;

4 4-»С

где l.j -^двяа j -го участка, км.

При L, <i дЦ.и после корректировки интервале времени по

* (.-о

формуле _ 56QQ. ГЦ -LaUlm) ^

, с

ы U)

а при Uj =^АЬ1млепосредстьер.но переходят ва следущий

участок трассы.

На эгол основе разработаны математические кодадк процесса двшгешщ звтосамосЕалов аъ tos-г.оэ и \bto-x , алгоритм кото-рш показ пи на рис. I..

С

НАЧАЛО

э

| В&ОП И ПЕЧАТЬ» ИСХООИЫХ 1 ДОИМЫХ

.4

НАЗНАЧЕНИЙ ил^лпонык УСЛОВИЙ

л

; влечет с>1Лы тяги по условикэ ' ¿гь|с;|/1ег<*1м и ыощно^тм дичали )

С

определение сопротивления авжжению а&тс самосвалов

расчет скорости с помойные

ФОРМУЛЫ ОЙЛИРА.

_ Э _I_:_

проверка и ограничение скорости ПО УСЛОВИЮ аАМОСА КО» пря«о-линейиы^ участючх, по >споаик> безопасности спуске п по конструктивной скорости

с

р&счбт проилениого пути и

времени ааижвмия -?-

Рис.1. Блок-схема, алгоритма математического моделирования движения автосамосЕалов на трассе

Продолжение рис Л

гавпрогрян тигиИ

КОРРЕКТИРОВКА ДЛИНЫ УЧАСТКА И ВРЕМЕНИ ИНТЕРВАЛА

С

«6

перехса на слкаующим УЧАСТОК

,4Г

перевор НАЦАЛЬНОН

скорос-ти

последний УЧАСТОК

с

л»

а*.

расчет остановочного пути

радеет скорости автосамосвала

по модели уост

ПЕЧАТЬ. РЕЗУЛЬТАТОВ В ГРУ-эсвам напраэлкнии и пёрб-*ад на поропенякоеое

коней,

Э

- II -

Анализ результатов производственного эксперимента показал, что в реальных условиях транспортирования на карьерах движение авгосамосвалов включает следующие технологические режимы:

- установившиеся (lf=const , а = 0) движение со скоростью, равной конечной окорости разгона или устойчивого движения;

- равномерно-ускоренное (о =const, а> 0) движение (раз- , гон) со скорости, равной нулю или меньшей от максимально возможной скорости по тяговой способности авгосамоовала на данном элементе пути до конечной скорости разгона на прямолинейном участке;

- равво:лорно-замедленное ( а <. 0) движение от некоторой конечной окорости разгона или равномерного движения до максимально возможной по тяговой способности авгосамоовала или по уоло-вгям безопасности на подъеме или спуске;

- неравномерное ( о ¿сопьЬ ) ускоренное движение при прохождении второй половины криволинейного участка;

- неравномерное замедленное движение при подъезде к криволинейному участку; при прохождении первой половины криволинейного участка; для остановки авгосамоовала на конечных участках маршрута.

В ходе апробации первоначальных вариантов математической модели выявлены значительные (во менее 20%) расхождение между фактическими и расчетными по модели значениями скоростей при не-уотанововшнхся режимах движения автосамосвалов яа криволинейных и конечных- участках маршрута..

В результате анализа экспериментальных данных я решения методических вопросов внесевы коррективы в оояовную программу модели и сформулирован алгоритм расчета схопотей при неустановившихся режимах движения карьерных автосамосвалов. Структурная схема математической модели йшстения евгосаыосвалов на криволинейном участка представлена яа рис.2.

С использованием этих моделей проведен ряд теоретических экспериментов на ЭВМ,

В результате первого эксперимента установлена зависимость окорости движения авгосамоовала от уклона на дорогах с различными покрытиями. Установлено, что при минимально допустимой по экономическим критериям скорости 10 км/ч максималып.о уклоны на дорогах с различными покрытиями при использовании овтосеиоссагсГ"

процеаувч микиил*'' иваа ог основной программы

рдсмвт расстояния отточки снижения скорости ао центов поворота

ПЕРЕХОД НА ВТОРУЮ ПОЛОВИНУ ПОВОРОТА.

пег&аза на спеаукэщии отрезок УЧАСТКИ

. ло I-

течет скорости по мааели УКР2

лл

намшиьание длин участка

06р/-.шеняе к основ -

НОЙ ПРОГРАММЕ

Рис.2. Алгоритм математической модели движения автосамоовалов на криволинейных учаогках трассы

ПРОВЕРКА

Прохождения КРИ&ОГО УЧАСТКА

Т МО

(к Основной ПРОГРАММЕ Л

Ай1;0$ - моЛ I

/

- 13 - •

ЕолАЗ-7519 ограничиваются следующими величинами: бетонные и асфальтобетонам покрытия - 84'/о, щебеночные - 76*о, грунтовые поверхностные - 64#о, забо1*лш на окальних породах - М%о.

В тягошх расчетах карьерного автотранстпорта сопротивление воздушной среды практически не учитывается из-за изменчивости направления (jb) и окоросги (lié) витра. Поэтому при проектировании и планировании тяговый расчет обычно выполняется при штилевой погоде ( = 0).

Теоретическими экспериментами установлены численные значения коэффициента ft£c . учитывающего сопротивления воздушной средь (0,61 ... 0,95 при lié = 32 ... 2 м/о и (Ь «= 0°; 1,07 ... 1,21 при lié = 2 ... 12 и р. = 180°).

Тогда скорость движения авгосамосвала будет определяться из выражения

= гг

где 1Í' и if- скорости движения автосамоовала соответственно о учетом и без учета ветровых нагрузок.

В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований процесса движения авгосамосвалов по юзрьорным дорогам в условиях карьере ГОКа Зрдэнэт.

Исследования проводились на авгосамосвале БелАЗ-7519 грузоподъемностью 110 т с целью подтверждения разработанных математических моделей, идентификации некоторых числовых параметров, получения эмпирических зависимостей для использования в моделях, а гакяе для изучения технологических режимов движения автосамосвалов.

Процесо движения изучался за весь транспортный цикл в груженом и порожняковом направлениях. При этом фиксировались характеристики дороги - величина преодолеваемых уклонов, тип дородного покрытия и скорости движения автосамоовала при помощи комплекта контрольно-измерительной аппаратуры на базе быстродействующего самопишущего прибора НЗЗ-4П о погрешностью в пределах до

■ Эксперимент проведен «а трассах с различными характеристиками (среднее число элементов па маршруте - 10, средняя Длина одного элемента - 0,26; таксика ль яыЯ уклон на маршруте - 84%о; минимальный радиус поворота - 15 м, среднее число поворотов на'-

- и -

маршруте - 3). Получено более 180 замеров за 15 экспериментальных заездов. На основе этих данных построена диаграмма скоростей движения автосамосвала (рис.3). /

Характер изменения скорости движения автосамосвала на маршруте оценивается следующими коэффициентами:

- коэффициентом неравномерности движения:

S-?«

л

где L - протяженность дороги, км; ûli; - суммарная воли-чина изменения скорости автомобиля, км/ч.

- коэффициентом изменчивости скоростей

r> А ^С. пН

; . - и < ' П»1 L=<

Резкое снижение скоростей (на 23 ... 69^) и высокие значения коэффициентов неравномерности движения ( -Rf-j = 200...400) и изменчивости скоростей (в пределах 0,8 ... 1,3 от номинального значения) на криволинейных участках (на прямолинейном участке, соответственно, Rug ~ 14,0 и Ru.c = 0,22) показывают, что расчет скоростей движения автооамоевплов на этих участках необходимо выполнять о учетом неустановмввихоя режимов.

С этой целью на.основе обработки и анализа производственных экспериментов методами математической отатиотигкя и теории вероятностей с использованием стандартной программы "Statgraphics" на персональном компьютере ЗРС получен ряд эмпирических зависимостей для определения скоростей, остановочного пути и необходимого расстояния для снижения скорости при подъездэ к криволинейным участкам.

В кочце маршрута автосамосвали работают в неустановившемся замедленном решке движения. При этом снят.ение скорости движения аптосамосвалов начинается на некотором расстоянии от конечной точки маршрута, зависящем от начальной .скорости ( ?.'с ) (оста-ногочнк! путь).

Уравнение для определения остановочного пути имеет ввд

менту,---- расчетные по модели

Уравнение для определения скорости движения на остановочной пути:

где &L,« Lo,.! - расстояние до конца конечного участка, и.

На криЕолшейных участках автосамосеалы движутся с переменной скороотыо: начиная о конечной части предыдущего участка до центра криволинейного участка с замедлением, а от центра до конца криволинейного участка - с ускорением.

Уравнение для расчета расстояния от точки снижения скорости до центра криволинейного участка:

д^ = 0,00672г; - 0,0005r -0.0&4 , кн

Уравнение для расчета скорости движения айтосаыосвалов на' участке о ¿ушной áL ;

25Г+1 «= 6,64+0,421^-4065/? +-9Í1 Üím-O,HaU + &1AL",k%

Уравнение для расчета скорости движения карьерных авгосамо-свалов на второй половина криволинейного участка:

i - 0,72 ч 1- 0,02. к - 41- и-*, + 24од l'" -1,04 ,

где R - радиус поворота, ы; aU*u¿i,-u¡ - разность уклонов криволинейного ( t-ij.+ 1 ) и предыдущего прямолинейного участков; Al4aU' - расстояние от местонахождения автосамосвала до центра криволинейного участка, км; A W - расстояние от центра до конца криволинейиого участка.

На основании этих эмпирических зависимостей разработана подпрограммы kurjult и k'jfuui/jvx. Сравнение (Тактических и расчетных по этим моделям екоростей_.показываег достаточно хорошую сходимость результатов (+8,3$) на криволинейных участках дороги.

- 17 -

Движущийся карьерный овтосамосвал большой грузоподъемности, габаритов, косности представляет собой объект повышенной опасности как для скруяаюодх, гак и дня самого водителя.

Одним из услопий обеспечения безопасной работы автосамосвалов является достаточно точноз определение тормозного пути.

Проведен производственный эксперимент для определения тое>- . мозного пути в условиях ГОКа Эрдэнэг на дорогах с различными покрытиями. Исследование проводилось на автосамосвале БелАЗ-7519 с грузом и бе." груза. Получены 24 замера при различных начальннх скоростях.

В результате регрессионного анализа данных эксперимента получена зависимость для определения тормозного пути:

LT = <.ótíH+0<!S^-oli6.L*0.e3<oe-f9 м

где - начальная скорость движения автосамосвала, т/ч;

фактическая грузоподъемность автосамосвала, т; I -уклон автодороги, %о; сйа - коэффициент основного сопротивления движению автосамосвала.

Расхождение между опытными и расчетными данными, полученными по рогрессионной мзделн, составляет всего 0,6%, что вполне удовлетворяет требовачиям, предъявляемым к точности определения подобних величин/.

С учетом эмпирических зависимостей сделаяи соответствующие корректировки основной модели Abtos-MOD разработана модель процесса движения автосамосвала яа криволинейных участках дороги, посла чего проведен эксперимент на ЭШ для определения скоростей, движения автосамосвала яа маршруте. .

По результатам этого эксперимента построена диаграмма (рио. 3) скоростей движения автосамосвала, а средние показатели результатов производственных и теоретических экспериментов приведены в таблице.

Из таблица видно, что расхождение между фактическими и расчетными по моделям среднетехнических скоростей - небольшое (в целом по маршруту - 3,3%); максимальная абсолютная разница (элемент 4, рис.3) составляет 2,6'кц/ч или 10,1%. Этэ подтверждает адекватность .математических моделей реальным процессам

• - 4t» -

Таблица

Средние скорости движения автосамосвалов

Элементы траоси

Скорость,км/ч Погрешность

фактигаес- расчет- абсолют- относи-. кие ные. нал, км/ч тельная, %

На горизонтальных участках На подъемах На спусках На поворотах Средние по маршруту Максимальные по маршруту

19.1 20,8 1.7 ' 8,9 15,0 13,4 1,6 10,1

37.6 36,Г -1,5 -4,0

11.2 11,3 0,1 0,1 17,9 18,5 0,6 3,3

25.7 26,3 2,6 . 10,1

N

движения автосамосвалов.

Б четвертой глава изложена методика эксплуатационного расчета карьерного автотранспорта на основе описанных выше математических моделей, приведен расчет экономической эффективности ' результатов исследования.

Для решения основных задач эксплуатационного расчета карьерного автотранспорт^ о помощью моделей Abtoe-MpD и никгим разработана процедуры ^FR для расчета времени рейса и гда-для расчета производительности и погребного числа автосамоова-лов. При помощи этих моделей и процедур проведен эксплуатационный расчет автотранспорта на некоторых маршрутах карьера ГОКа Эрдэнэт. При расстояние транспортирования в интервале 0,9 ... 3,6 км в условиях ГОКа Эрдэнэт время реЯоа колеблется в преда-лаз 15,8 ... 28,4 мин для ЕелАЗ-7519 и 11,8 ... 20,5 ыш) - для БелАЗ-7523, а сменная производительность равна соответственно 2322 ... I2S0 т/омену и 1292 ,..744 у/смену.

На ГОКе Эрдэнэт используются в настоящее время две модели автосамосвалов.: ЕелАЗ-7519 и БелАЗ-7523. Установлено рациональное их сочетание у одного погрузочного пункта в зависимости от расстояния транспортирования. Расчет показывает, что при расстоянии транспортирования 1,36 км оптимальное сочетание будет 3:2 (БелЛЗ-7519 я Бел A3-,7523), а при расстоянии 3,6 км соответственно 5:1. ' •

. В результате вшолнзнного исследования в диссертации дано.

I

i

новое решение актуальной задачи - разработка математических ; моделей процесса двияенил карьерных авгосамосвалов и установ-' ленио зависимостей ыевду параметрами движения и характеристиками внешяЦ среды.

Выполненные теоретические в экспериментальные иооледоваяия . позволили сделать следующие выводы:

1. Основой шсокой эффективности эксплуатации больвегруз-йш автооамосвалоа является правильный выбор режима эксплуатации на стадиях проектирования» реконструкции и в процессе эксплуатации карьера. Расчет режимных параметров движения автоса-цооеэлов в условиях карьеров должен отроиться на базе статистической теории движения.

2. Разработанные математические модели, в основу которых положено решение основного уравнения движения автомобиля чиолен-ными методами о учетом неустановившихся режимов, позволяют'как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации карьера определять окорости движения авгосашивалов в различных горно-технических условиях с погрешностью но более 10,1% по отдельным участкам пути и яе более ~ в целом по маршруту.

3. По результатам чиоленного моделирования установлена зависимость скорости движения автосамоовалов от уклона дороги и типа дородного покрытия. Уотавовленн максимально допустимые значе-'. нал уклона дороги в зависимости от типа дорожного покрытия.

4. Теоретическими экспериментами установлено, что на скорость движения автооакосЕалов оказывают существенное влияние ветровые нагрузки; коэффициент'влияния ветровых погрузок составляет К^,^ в 0,61 ... 1,21. .

5. Экспериментальные исследования позволили установить численные значения параметров движения карьерных автосамосвалов -окорооги и тормозного пути, на основе которых апробированы разработанные математические модели процесса их движения.

Результаты показывают, что эти математические модели вполне корректны.

6. В результате регрессионного анализа данных производственного эксперимента установлены эмпирические зависимости парамег-; ров движения карьерных автосамоовалов при неустановившихся ра-*

кимах их работы - в конце и на криволинейных учаотках маршрута, что позволило разработать математическую модель процесса движения на этих участках.

7. Предложенные в диссертации модели и методика эксплуатационного расчета карьерного автотранспорта нашли применение в САПР карьера и используются в институте горного дела при Академии наук Монголии,

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения программы в проектном институте ооотавил 6Б.6 тис.туг. - от снижения грудозаграг на проектирования й 744,1 тыо.туг. - от внедрения рекомендаций по оптимальному сочетанию различных моделей ав«самосвалов, всего 812,7 тис.туг. ( I руб = 3 туг до 1992 г.)

Основные результата исследований издокенн в работах:

1. Пурэвтогтох Б. Некоторые результаты исследования работи основного горно-транспортяого оборудования ГОКа Эрдэнэт // Ученые записки №>иШ. - 1986. - й 2(4). - C.I5-I8.

2. Пурэвтогтох Б. К вопросу математического модадироеания движения карьерных автосамосвалов // Записки ЛГИ. - 1991. -Т.126. - C.S9-I0I.

3. Мангал С., Пурэвтогтох Б. К вопрооу определения скорости движения карьерных автосамосвалов на конечных участках маршрута U Техника и технология разработки месторождения полезных ископаемых. - Улан-Батор, 1991.

4. Пурэвгогтох Б., Серебренников О.Д. Экспериментальные исследования процесса двихения автосакоовалов в карьерных условиях // Техника и технология разработки месторождения полезных ископаемых. -• Улан-Батор, 1991.

5. Кулешов A.A., Пурэвтогтох Б., Мангал С. Математическое моделирование процесса движения карьерных автосамосвалов на криволинейных участках автодорог // Техника и технология разработки месторождения полезных ископаемых.- /лан-Батор, 1991.

6. Кулешов A.A., Пурэвтогтох В., Мангал С. Сравнительный анализ экспериментального и расчетного способов определения скорос-

? тей дпшмшя автосамосвалов для условий ГОКа Эрдэнэт // Известия' ЕУЗог. Горний г/раал. - 1992. - К 2.