Рис. 2.4. Фронтальний одноківшевий пневмоколісний навантажувач ТЕ-18Б
Технічні характеристики фронтального одноківшевого пневмоколісного навантажувача ТЕ-18Б
Розглянувши декілька варіантів навантаження автомобіля-самоскида, приходимо до висновку, що найкраще використовувати для вантаження глини фронтальний одноківшевий пневмоколісний навантажувач ТЕ-18Б.
При цьому час одного циклу навантаження складе:
- заповнення ковша (заглиблення ковша в глину) - 12 с;
- підйом ковша з вантажем - 6,5 с (див. техн. характеристику навантажувача);
- розворот навантажувача та під'їзд до автомобіля - 35,5 с;
- розвантаження ковша - 2 с (див. техн. характеристику навантажувача);
- розворот навантажувача та під'їзд до місця забору глини - 30 с;
- опускання ковша - 5 с (див. техн. характеристику навантажувача).
Сумарний час - 91 секунда.
Враховуючи, що номінальна вантажопідйомність навантажувача складає 3,4 т, приймаємо, що при навантаженні автомобіля глиною (виходячи з геометричної ємності ковша) за один цикл буде завантажуватись 3,12 т глини (1,6*1,95 = 3,12), то для завантаження автомобіля до номінальної вантажопідйомності необхідно виконати 15/3,12 = 4,8 цикли. Приймаємо 5 циклів.
Таким чином час завантаження автомобіля до номінальної вантажопідйомності складе 5*91 = 455 секунд = 7,58 хвилини. Приймаємо час навантаження автомобіля 8 хвилин.
2.4 Перший спосіб розвантаження транспортного засобу
Розвантаження автомобіля можна здійснювати за допомогою людей, які використовують лопати. Проте такий спосіб є недоцільним.
2.5 Другий спосіб розвантаження транспортного засобу
Інший спосіб розвантаження автомобіля - це само розвантаження за рахунок підйому вантажної платформи автомобіля-самоскида. Автомобіль під'їжджає до місця розвантаження (об'єкт будівництва), за допомогою гальмівної системи колеса загальмовуються, кузов автомобіля-самоскида піднімається на певний кут і глина висипається. Залишки вантажу (глини) з кузова видаляються в ручну.
Це є найбільш ефективний спосіб розвантаження транспортного засобу.
3. Формування постів навантажувально-розвантажувальних робіт
3.1 Пункт навантаження
Навантаження автомобіля здійснюється безпосередньо в кар'єрі по видобутку глини.
Навантаження здійснюється механізованим способом, за допомогою навантажувача
Пост навантаженняРис. 3.1. Принципова схема пункту навантаження 3.2 Пункт розвантаженняРозвантаження автомобіля відбувається безпосередньо на об'єкті будівництва.Розвантаження автомобіля-самоскида відбувається за рахунок піднімання вантажної платформи на певний кут.
Пост розвантаженняРис. 3.2. Принципова схема пункту розвантаження
4. Вибір транспортного засобу
Вибір транспортного засобу здійснюється, виходячи з вантажопідйомності автомобіля і об'єму вантажу, який потрібно перевезти за 1 день. Важливу роль відіграють також техніко-експлуатаційні показники транспортного засобу [3, 9, 10, 11]. Так як потрібно в день перевозити великі об'єми глини, то вибираємо автомобіль-самоскид з великою вантажопідйомністю.
Розглянемо характеристики таких автомобілів: самоскид КАМАЗ-65115, автомобіль-самоскид КрАЗ-65032 та МАЗ 555102-220.
4.1 Характеристика КАМАЗ-65115
Рис. 4.1. Автомобіль КАМАЗ-65115
Таблиця 4.1. Технічна характеристика автомобіля КАМАЗ-65115
Споряджена маса а/м, кг | 10050 | |
Вантажопідйомність а/м, кг | 15000 | |
Повна маса, кг | 25200 | |
Повна маса причепа, кг | 13000 | |
Модель двигуна | 740.30-260 (Євро-2) | |
Тип - дизельний з турбонаддувом, із проміжним охолодженням наддувочного повітря | ||
Номінальна потужність, нетто, кВт (к.с.) | 180 (245) | |
Місткість паливного бака, л | 250 | |
Тип коробки передач- механічна, десятиступінчаста | ||
Тип коліс | дискові | |
Тип шин - пневматичні, камерні | ||
Розмір обода | 7,5-20 (190-508) | |
Розмір шин | 11.00 R20 (300 R508) | |
Об'єм платформи, куб. м | 8,5 або 11,5 | |
Кут підйому платформи, град | 60 | |
Напрямок розвантаження | назад | |
Максимальна швидкість, не менше, км/год | 80 | |
Кут подолання підйому, не менше, % | 25 | |
Зовнішній габарит. радіус повороту, м | 9 |
Автомобіль-самоскид КрАЗ-65032 призначений для перевезення будівельних (сипучих і навалочних) вантажів по дорогах із твердим покриттям, розрахованих на пропуск автомобілів з навантаженням на здвоєні осі до 220 кН (22000 кгс). Допускається вихід на дороги з обмеженим осьовим навантаженням із відповідним зниженням вантажопідйомності .
Таблиця 4.2. Технічна характеристика автомобіля КрАЗ-65032
ВАГОВІ ХАРАКТЕРИСТИКИ | ||
Маса спорядженого автомобіля, кг | 13200 | |
- передана шинами передньої осі, кг | 5400 | |
- передана шинами візка, кг | 7800 | |
Маса автомобіля повна, кг | 28300 | |
- передана шинами передньої осі, кг | 6300 | |
- передана шинами візка, кг | 22000 | |
Вантажопідйомність, кг (* - конструктивно допустима) | 15000 (17000*) | |
Об'єм платформи, м3 | 10,5 (9; 12) | |
ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ | ||
Двигун | (ЯМЗ-238Д) дизель з турбонаддувом | |
Кількість і розташування циліндрів | V-8 | |
Робочий об'єм, л | 14,86 | |
Потужність, кВт (к.с.) при 2000 (2100) хв -1 | 220/300 (243/330) | |
Максимальний крутний момент двигуна, Н*м (кгс*м) при 1200-1400 хв -1 | 1180/120 (1225/125) | |
Потужність нетто по DIN-70020 при 2000 (2100) хв-1, кВт/к.с. | 212/288 (234/318) | |
Максимальний крутний момент, нетто по DIN-70020, Н*м (кгс*м) при 1200-1400 хв-1. | 1140/116 (1185/121) | |
Продовження табл. 4.2 | ||
Зчеплення | дводискове, сухе | |
Коробка передач | дводіапазонна, восьмиступінчаста | |
Передаточні числа коробки передач | 7,73; 5,52; 3,94; 2,80; 1,96; 1,39; 1,00; 0,71 | |
Задній хід | 11,79; 2,99 | |
Головна передача | мости центральний, двоступінчастий, середній міст прохідного типу | |
Передаточне число головної передачі | 8,173 | |
- вища передача | 0,95 | |
- нижча передача | 1,31 | |
Передня підвіска | залежна, на двох напівеліптичних ресорах, що працюють разом із двома гідравлічними амортизаторами | |
Задня підвіска | залежна, балансирна на двох напівеліптичних ресорах | |
Робочі гальма | гальмові механізми колісні барабанного типу | |
Стоянкові гальма | трансмісійне гальмо барабанного типу; привод механічний | |
Допоміжні гальма | дросельного типу | |
Шини | 12.00R20(320R-508) | |
Розмір обода | 216В-508 (8,5В-20) | |
Паливний бак, л | 1х250 | |
Напруга бортової мережі, В | 24 | |
Максимальна швидкість, км/год | 72 | |
Максимальний подоланий підйом, % | 25 | |
Витрата палива, л/100 км | 35,0 | |
Радіус повороту, м | 12,6 |
Колісна формула | 4х2 | |
Повна маса автомобіля, кг | 18000 | |
Розподіл повної маси на передню вісь, кг | 6500 | |
Розподіл повної маси на задню вісь, кг | 11500 | |
Двигун | ЯМЗ-236НЕ2 (ЄВРО-2) | |
Потужність двигуна, кВт (к.с.) | 169(230) | |
Максимальний крутний момент, Н*м (кгс*м) | 882(90) | |
Коробка передач | ЯМЗ-236П | |
Число передач КП | 5 | |
Передаточне число ведучого моста | 7,14 | |
Розмір шин | 12,00R20 | |
Паливний бак, л | 200 | |
Допустима вантажопідйомність, кг | 10000 | |
Об'єм платформи | 5,4 |
Порівнявши техніко-експлуатаційні показники трьох автомобілів, приходимо до висновку, що найкраще використати для перевезення глини в визначених об'ємах автомобіль-самоскид КрАЗ-65032, виходячи з таких параметрів як дорожні просвіти, радіуси повороту, вантажопідйомність [3, 9, 10, 11].
5. Визначення необхідної кількості автомобілів та термінів виконання робіт
5.1 Визначення об'ємів перевезень вантажу
Визначаємо скільки глини необхідно перевозити за один день, щоб вкластися в термін (згідно з завданням). Для цього потрібно об'єм вантажу розділити на тривалість перевезень:
,(5.1)
де: KВ - об'єм вантажу, який перевозиться за 1 день, т;
В - загальний об'єм вантажу, т; Д - тривалість перевезень, днів.
Тоді:
КВ=2000/10=200 т.
Отже, кожного дня необхідно перевозити 200000 кг глини. Вантажопідйомність автомобіля КрАЗ-65032 рівна 15 000 кг (конструктивно допустима 17 000 кг), об'єм платформи - 10,5 м3. Коефіцієнт використання габаритної площі автомобіля [6]:
,(5.2)
де: а - внутрішня ширина кузова, м;
b - внутрішня довжина кузова, м;
Б - ширина автомобіля, м;
В - довжина автомобіля, м.
.
Визначаємо об'єм вантажу, який можна перевезти автомобілем:
VB = VP+VШ,(5.3)
де: Vp - робочий об'єм кузова, м3;
VШ - об'єм шапки вантажу, м3.
Рис. 5.1. Схема завантаження кузова автомобіля
h1 = 0,36м.
VP = S•(h - h1),(5.4)
де: S - корисна внутрішня площа кузова.
VP=2,4•5,21•(1,2 - 0,36) = 10,5 м3.
,(5.5)
де:ц - кут природного укосу, град;
b - внутрішня ширина кузова, м.
м.
,(5.6)
м3.
VВ = 10,5 + 1,33 = 11,83 м3.
Номінальний об'єм рівний відношенню номінальної вантажопідйомності до щільності глини. Звідси: 15 т/1,95 т/м3 = 7,7м3.
Номінальна маса вантажу рівна: 1,95·11,83 = 23,06т.
При завантаженні кузова автомобіля-самоскида з "шапкою" маса перевищить номінальну вантажопідйомність на 8,06 тонн, що є недопустимим. Тому, завантаження буде проводитись до номінальної вантажопідйомності, об'єм вантажу 7,7 м3.
В день повинно відбуватися (200т/15т = 13,3) близько 14 їздок з кар'єра до об'єкта будівництва. Будемо використовувати 2 автомобіля-самоскида КрАЗ-65032, які в день будуть робити по сім їздок.
В цьому випадку коефіцієнт використання об'єму кузова буде рівний:
KB = VB/VK,(5.7)
де:VB - об'єм вантажу, м3;
VK - об'єм кузова, м3.
VB = М/г,(5.8)
VB = 15/1,95 = 7,69м3;
KB =7,69/10,5 = 0,73.
Коефіцієнт використання вантажопідйомності автомобіля для машин, які будуть перевозити 15 т глини буде рівний:
Кq = М/qн,(5.9)
де: qн - номінальна вантажопідйомність автомобіля, т.
Кq = 15/15 = 1,0.
Навантажувач в кар'єрі буде щоденно завантажувати 14 разів автомобіль-самоскид 15 тонн глини. 3авантаження автомобіля триває 8 хвилин. Відстань перевезення рівна 20км. При швидкості автомобіля 50км/год він буде долати цю відстань за 24хв. Саморозвантаження автомобіля-самоскида триває 4хв. При цьому враховуємо, що час на під'їзд автомобіля під навантаження складає 5 хвилин, та під'їзд автомобіля до місця розвантаження складає 5 хвилин.
6. Техніко-економічна оцінка варіанта механізації навантажувально-розвантажувальних робіт
Собівартість перевезення для конкретного варіанта механізації.
Пропускна здатність пункту, Ма і Мт - це відповідно кількість автомобілів або кількість вантажу в тоннах, яку можна завантажити або розвантажити в пункті за одиницю часу:
, авт./год.,(6.1)
, т/год.,(6.2)
де:tн - час навантаження і розвантаження 1 т вантажу, год.;
зн - коефіцієнт нерівномірності прибуття автомобілів на пост, зн = 1...2;
g - вантажопідйомність автомобіля, т;
г - коефіцієнт використання вантажопідйомності автомобіля.
Продуктивність.
П = N·Ma, (6.3)
Р = Н·МФ, (6.4)
де: N - кількість постів навантаження.
Якщо пости не однакові, тоді:
П=ПІ+П2+П3+...+Пп,(6.5)
Кількість постів:
, або (6.6)
де: Q - об'єм перевезень за добу, т;
- продуктивність поста, т;
- продуктивність поста, авт.
(6.7)
(6.8)
де: Т - час роботи поста за добу, год.
Т = tзміни?Nзмін,(6.9)
де: tзміни - тривалість зміни, год.;
Nзмін - кількість змін.
Загальна сума витрат, віднесена на 1 зміну роботи автомобіля.
Sм = (0,1?М?(Ав + Ак) + k?З + Е + С + Р + Т + Ш + Н + П)/n ,(6.10)
де:k - коефіцієнт, який враховує додаткову зарплату і відрахування на соціальне страхування (складає ?1,25-1,3);
n - число змін роботи машини в році;
Т - витрати на ТО, грн.;
Р - витрати на експлуатаційні ремонти, грн.;
Ш - витрати на відновлення і ремонт шин, грн.;
З - накладні витрати, грн.;
П - інші витрати, грн.;
М - вартість машини, грн.;
Ав - амортизація на відновлення, грн.;
Ак - амортизація на капітальний ремонт, грн.;
З - витрати на зарплату, грн.;
Е - витрати на паливо та електроенергію, грн.;
С - витрати на мастильні матеріали, грн.
Собівартість 1 машинозміни.
Sм = Пр + Зр?гм + Ер, (6.11)
де: Пр - постійні витрати, грн.;
Зр - змінні або експлуатаційні витрати, грн.;
Ер - витрати на монтаж, на обладнання площадки, грн.;
гм - коефіцієнт інтенсивності експлуатації машини протягом зміни.
Собівартість 1 тоннооперації:
SТО = SМ/Q,(6.12)
Визначення ефективності.
Зведені витрати визначаються за формулою:
Р3 = Е+е·К,(6.13)
де: Е - експлуатаційні витрати, грн.;
е - нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень;
К - капіталовкладення, грн.
Оскільки в перевезенні вантажів з використанням навантажувально-розвантажувальних засобів приймають участь різні технічні засоби, то для виявлення ефективності варіанта механізації навантажувально-розвантажувальних робіт, який порівнюється потрібно враховувати сумарні експлуатаційні витрати і сумарні капітальні вкладення до і після впровадження цього варіанта механізації. Сумарні капіталовкладення (УК), які потрібні для забезпечення транспортного процесу, складаються із капіталовкладень на рухомий склад (Кт), на засоби механізації навантажувально-розвантажувальних робіт (Км) і інші капіталовкладення (Кп):
УК = КФ + КМ + КР.(6.14)
Звідси:
Р3 = УЕ+е·УК.
Аналогічно визначають і сумарні експлуатаційні витрати (УЕ).
Якщо до механізації сумарні експлуатаційні витрати в рік на транспортування вантажу складають УЕ'Г, сумарні капітальні вкладення УК'Г, а після механізації сумарні експлуатаційні витрати в рік на транспортування вантажу складають УЕ"Г, сумарні капітальні вкладення УК"Г, то річна економія Ег в результаті впровадження механізації складає:
ЕГ = (УЕГ' + е·УКГ' ) - (УЕГ"+е·УКГ"),(6.15)
УЕ включають витрати на перевезення вантажу рухомим складом та виконання навантажувально-розвантажувальних робіт. Ці витрати включають і втрату вантажів при транспортуванні.
Ці витрати рівні, грн: собівартість 1т вантажу?собівартість 1 тоннооперації?втрати на 1т вантажу?обсяг перевезень.
Якщо механізоване не лише навантаження, але й розвантаження, то на річний об'єм перевезень множать собівартість навантаження і розвантаження 1т вантажу.
ЕГ = QГ·(ДSП + ДSТ + ДР) + (УК' - УК"), (6.16)
де: ДSП - економія на перевезення 1т вантажу, грн.;
ДSТ - економія на навантаження (розвантаження) 1т вантажу, грн.;
ДР- економія за рахунок збереження якості вантажу, усунення втрат на 1т вантажу, грн.
При зменшенні простоїв автомобілів під навантаженням і розвантаженням за рахунок механізації навантажувально-розвантажувальних робіт збільшується виробіток автомобілів, що призводить до їх звільнення, а відповідно, до зменшення капіталовкладень на рухомий склад.
Впровадження механізації пов'язане з допоміжними капіталовкладеннями на навантажувально-розвантажувальні засоби, а сумарні капіталовкладення при навантажувально-розвантажувальних роботах зростають [6]. Загальна ефективність капіталовкладень при механізації навантажувально-розвантажувальних робіт для спеціалізованих підприємств визначається за формулою:
Р = (Д - Е)/К, (6.17)
де: Д - об'єм доходів підприємства по механізації, грн.
При виборі оптимального варіанту механізації навантажувально-розвантажувальних робіт в конкретних умовах необхідно по кожному варіанту враховувати наступні показники:
- капіталовкладення;
- строк окупності капіталовкладень;
- собівартість 1 тоннооперації;
- простій автомобілів під навантажувально-розвантажувальними роботами;
- якісну і кількісну схоронність вантажів;
- забезпечення комплексної механізації навантажувально-розвантажувальних робіт;
- підвищення продуктивності і покращення умов праці;
- витрати енергії, палива;
- витрати дефіцитних матеріалів та інші показники.
Література
1. Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых, под ред. П. М. Татаринова, М., 1969
2. Глины, их минералогия, свойства и практическое значение, М., 1970.
3. Краткий автомобильный справочник. 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983. - 220 с., ил., табл. - (Гос. науч.-исслед. ин-т автомоб. трансп.)
4. Іванченко Ф.К. Підйомно-транспортні машини. - К.: Вища школа, 1993.-413с.
5. Додонов Б.П., Лифанов В.А. Грузоподъемные и транспортные средства. - М.: Машиностроение, 1990. -247с.
6. Ходош М.С. Грузовые автомобильные перевозки. - М.: Транспорт, 1975.-238с.
7. Батищев И.И. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте М.: Транспорт, 1983.-264с.
8. НАКАЗ N363 від 14.10.97 "Про затвердження Правил перевезень вантажів автомобільним транспортом в Україні"
9. http://www.autokraz.com.ua АВТОКРАЗ Холдинговая Компания.htm
10. http://www.maz.com МИНСКИЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД
11. http://www.kamaz.biz Cамосвал КАМАЗ-65115 (6x4).htm
Страницы: 1, 2
