Подземные автосамосвалы и полуприцепы: устройство, характеристики, формулы расчёта характеристик самосвалов

Подземные автосамосвалы Могилевского автозавода типа МоАЗ грузоподъемностью от 20 до 35 т используют на рудных шахтах.

Устройство подземных самосвалов

Большинство подземных автосамосвалов (рис. 6.9) имеют:

• Шарнирно-сочлененную раму 2.
• На передней полураме смонтированы тягач 7.
• На задней — полуприцеп 3 с опрокидным кузовом, что обеспечивает поворот тягача относительно полуприцепа на 45° в обе стороны и прохождение кривых в плане радиусом 7-8 м.

Подземные автосамосвалы оборудованы дизельным двигателем с системой двойной очистки выхлопных газов, гидродинамической трансмиссией, гидроусилителем рулевого управления, а также упругой пневмогидравлической подвеской.

В СССР выпускался подземный автосамосвал МоАЗ-6401 грузоподъемностью 20 т с двигателем мощностью 140 кВт. Максимальная скорость движения 35 км/ч, эксплуатационная с полной нагрузкой 12 км/ч по горизонтали, до 6 км/ч — на уклоне 8—10°.

Сила тяги (Н) самоходной транспортной машины

Сила тяги (Н) самоходной транспортной машины:

где

• G и G₀ — соответственно масса машины и груза, т;
• g — ускорение свободного падения, м/с²;
• i — уклон трассы.

Основное удельное сопротивление в зависимости от типа подземной дороги принимают w_o = 25 — 450 Н/кН.

Дополнительное сопротивление на криволинейных участках w_кp = (0,05-0,08) w₀.

Ускорение трогания а = 0,4-0,5 м/с2.

Максимальная сила тяги по условию сцепления ведущих колес с дорогой

Максимальная сила тяги по условию сцепления ведущих колес с дорогой:

где

• Р_сц — сцепной вес машины, кН;
• ψ = 0,3-0,75 — коэффициент сцепления колес с дорожным покрытием.

Для авто само свалов типа МоАЗ:

Автопоезд АШ-75

НИПИгормашем разработана конструкция шахтного автопоезда АШ-75 грузоподъемностью 75 т с поперечными габаритными размерами 2,2×2 м, что позволяет применять его в выработках сечением 10 м2 и более.

Автопоезд состоит из двух тягачей и пяти однотипных грузовых вагонов грузоподъемностью по 15 т, разгружающихся опрокидыванием набок в любую сторону.

Привод автопоезда дизель-электрический (дизель мощностью 140 кВт и генератор постоянного тока мощностью 215 кВт), все 12 мотор-колес оборудованы тяговыми двигателями мощностью 45 кВт.

Автопоезд рекомендован для доставки руды на промежуточных горизонтах рудных шахт на трассах между пунктами погрузки и капитальными рудоспусками при расстояниях до 1,5 км.

Для механизированной доставки материалов, оборудования, дизельного топлива, перевозки людей, а также для выполнения погрузочно-разгрузочных, монтажно-демонтажных и других вспомогательных работ в подземных условиях Гипрорудмашем разработано унифицированное самоходное шасси ВОМ-01 со съемным оборудованием. Шасси оборудовано дизельным приводом во взрывобезопасном исполнении.

Автосамосвалы и полуприцепы

Для транспортирования горной массы в карьерах применяют автосамосвалы и полуприцепы.

Автосамосвалом называют автомобиль с усиленной грузовой платформой и кузовом, разгружающимся опрокидыванием на зад или набок.

В настоящее время основной тип карьерного автомобиля — это двухосный самосвал с задней разгрузкой, гак как он больше других подходит к условиям работы в карьерах.

Основные параметры автосамосвалов:

• грузоподъемность (максимальная масса груза, перевозимая автосамосвалом);
• вместимость кузова (максимальный полезный объем кузова);
• мощность двигателя; удельная мощность (мощность двигателя, отнесенная к 1 т массы автосамосвала);
• для автосамосвалов с электромеханической трансмиссией — мощность тяговых электродвигателей;
• колесная формула (числовое выражение, показывающее общее число колес и число ведущих колес).

Например, колесная формула 4×2 означает, что автосамосвал имеет четыре колеса, причем два из них ведущие.

Автосамосвалы серии БелАЗ

Наиболее распространенными карьерными автомобилями являются автосамосвалы серии БелАЗ с большой грузоподъемностью при относительно небольшой длине и малом радиусе поворота, благодаря чему эти машины очень маневренны.

Грузонесущий элемент автосамосвала — кузов. На большегрузных автосамосвалах применяют кузова 3 совкового типа (рис. 6.10, а).

• Передний крутой скос 2 кузова обращен к кабине.
• Задний скос 4 наклонен к горизонту под углом 15°.
• Кузов такой формы легко загружается и разгружается. Кузов снабжен козырьком 1, защищающим кабину водителя сверху.

Для разгрузки передняя часть кузова поднимается при помощи механизма подъема платформы кузова. На большегрузных карьерных автосамосвалах применяют пневмогидравлическую подвеску с высокой демпфирующей способностью, необходимой для снижения динамических нагрузок на узлы и системы автосамосвала при движении по неровной дороге.

Автосамосвалы БелАЗ-540 (грузоподъемностью 30 т) и БелАЗ-548 (грузоподъемностью 45 т) оборудованы дизелем и гидромеханической трансмиссией.

Их целесообразно использовать в комплексе с экскаваторами ЭКГ-4У, ЭКГ-5А, ЭКГ-8И.

Автосамосвалы БелАЗ-549 (грузоподъемностью 80 т), БелАЗ-7519 (грузоподъемностью 110 т) и Б ел A3-7520 (грузоподъемностью 180 т) могут эффективно эксплуатироваться с экскаваторами ЭКГ-10, ЭКГ-12,5 и ЭКГ-20.

Основные технические характеристики автосамосвалов серии БелАЗ приведены в табл. 6.12.

Полуприцепы БелАЗ

На базе автомобилей типа БелАЗ- созданы полуприцепы грузоподъемностью 40, 65 и 120 т, состоящие из седельного тягача 5 и полуприцепов — одно- 6 и двухосного 7 (см. рис. 6.10, б, в).

Полуприцепы могут быть с задней или донной разгрузкой. Полуприцепы обладают высокой грузоподъемностью, но худшей маневренностью по сравнению с автосамосвалами.

На карьерных отечественных автосамосвалах и полуприцепах используют четырехтактные 6-, 8- и 12-цилиндровые двигатели c V-образным расположением рабочих цилиндров.

В автосамосвалах БелАЗ используют, как отмечалось, гидромеханические и электромеханические трансмиссии. Гидромеханической трансмиссией оборудуют автосамосвалы грузоподъемностью от 15 до 60 т.

Преимущество гидромеханической трансмиссии — обеспечение автоматического, бесступенчатого изменения крутящего момента, передаваемого от дизеля к ведущим колесам.

На большегрузных автосамосвалах и полуприцепах (грузоподъемностью более 60 т) используют электромеханическую трансмиссию.

На автосамосвалах, оборудованных электромеханической трансмиссией, каждое ведущее колесо оснащено электродвигателем, который сообщает ему вращающий момент.

Электромеханическая трансмиссия позволяет существенно упростить кинематическую схему, так как исключаются коробка передач, муфта сцепления, карданные валы и другие узлы, используемые в гидромеханических трансмиссиях.

Тормозная система состоит из колодочных тормозов, устанавливаемых на всех колесах, и стояночного тормоза, размещенного на выходном валу коробки передач.

Тормозной путь самоходной машины формула

Тормозной путь самоходной машины FT (м) при движении по уклону вниз:

где

• t_в = 1,2-1,5 — время реакции водителя и приведения тормозов в рабочее состояние, с;
• k_э=1,5 — коэффициент эксплуатационного состояния тормозов;
• υ_н — скорость машины в начале торможения, км/ч;
• w — основное удельное сопротивление движению, Н/кН; F — уклон трассы, °;
• ψ — коэффициент сцепления, ψ принимают равным 0,3-0,75.

Меньшие значения соответствуют мокрым, скользким дорогам, большие — сухим асфальтовым и бетонным.

Длина тормозного пути в подземных условиях не должна превышать 20 м, на карьерах — 70 м.

Эксплуатационная производительность самоходного вагона автосамосвала или полуприцепа — формула

Эксплуатационная производительность Q_э (т/ч) самоходного вагона автосамосвала или полуприцепа:

где

• V_K — вместимость кузова, м³;
• k₃ = 0,8-0,9 — коэффициент заполнения кузова;
• t_р — продолжительность рейса, мин;
• k_н = 1,2-1,3 — коэффициент неравномерности грузопотока;
• γ — насыпная плотность груза, т/м³.

Разрабатываются и внедряются дизель-троллейвозы с электромеханической трансмиссией, которые в карьере перемещаются от дизель-электрической установки, а на подъеме и на поверхности питание электропривода осуществляется от контактной сети.

Дизель-троллейвозы обеспечивают экономию дизельного топлива, рекуперацию энергии при движении под уклон и развивают высокую скорость при питании от контактной сети.