Характеристика, расход топлива и смазочных материалов, технико-экономический расчет автосамосвалов БелАЗ

Основные характеристики рассматриваемых автосамосвалов:

Модель самосвала	Марка двигателя	Номинальная мощность, кВт
Автосамосвалы грузоподъемностью 30т
БелАЗ – 7540А	ЯМ-240ПМ2	309
БелАЗ - 75404	ТМЗ-8424. 10-07	312,5
БелАЗ – 7540D	BF8M1015(D)	291
Автосамосвалы грузоподъемностью 42т
БелАЗ – 7548А	ЯМЗ-240НМ-1Б	368
БелАЗ – 75481	ЯМЗ-8401. 10-02	405

Тяговые расчеты

Определим силу тяги для всех видов автосамосвалов по формуле:

где: N_дв – мощность двигателя а/с, кВт

       U – скорость движения а/с на руководящем подъеме. По тяговой характеристике а/с на подъеме 4,5% и удельном сопротивлении движению 45 н/кН она составляет » 15 км/ч.

       h_тр – КПД трансмиссии (08 ¸0,9)

       h_к – КПД колеса (0,75 ¸0,9)

       h_ом – КПД, учитывающий величину отбора мощности от главной передачи для бортовых систем а/с (0,93 ¸0,95)

Для а/с БелАЗ – 7540D при мощности двигателя 291 кВт:

 Для а/с БелАЗ –7540А при мощности двигателя 309 кВт:

Для а/с БелАЗ – 7548А при мощности двигателя 368 кВт:

Эта сила не должна превышать силы тяги из условия сцепления колеса с дорогой (условие отсутствия буксования):

где: Р_сц – сцепная масса а/с

       Р – общая масса а/с с грузом, т

       g - коэффициент сцепления колеса с дорогой

Для всех рассматриваемых а/с грузоподъемностью 30т:

Для а/с грузоподъемностью 42т:

Для данных видов а/с условие выполняется.

2.Эксплуатационные расчеты

2.1. Расход топлива и смазочных материалов

Расход топлива за рейс определяем по формуле:

где: Н – высота подъема горной массы, м;

       L – расстояние транспортирования, км;

       q_а – грузоподъемность а/с, т;

      w₀ – удельное сопротивление движению, н/кН;

      k_q – коэффициент использования грузоподъемности

Для а/с с отечественным двигателем:

Для а/с с импортными двигателями он уменьшается на 3% и соответственно

          

Фактический расход топлива с учетом поправочных коэффициентов:

где: к_м – коэффициент, учитывающий повышенный расход топлива в тяжелых карьерных условиях, к_м=1,2;

       к_м – коэффициент, учитывающий повышение расхода топлива в зимнее время, к_з=1,1;

       к_н – коэффициент, учитывающий дополнительный расход топлива на внутригаражные нужды, к_н=1,05;

                 

                 

                

В пересчете на 100 км пробега получим:

                                 

                                 

                                  

Расход смазочных материалов составляет 5-6% от расхода топлива.

Время рейса а/с определяется по формуле:

где: t_разгр – время разгрузки, для а/с БелАЗ оно равно 1 мин.;

       t_доп – время на маневры, оно равно 1мин.;

       t_погр – время погрузки, мин:

где: Е – емкость ковша экскаватора, м³;

       К_э – коэффициент экскавации;

       q – грузоподъемность а/с;

       t_ц – время цикла

                                

                               

                               

Время рейса:

                               

                               

                               

Рабочий парк а/с определяется из выражения:

где: Q_а – сменная производительность а/с, т/смену;

где: Т_см – продолжительность смены в часах;

       k_н – коэффициент использования а/с в смену;

       q_а – грузоподъемность а/с, т;

       k_q – коэффициент использования грузоподъемности;

       Q_см – сменный грузопоток (производительность) карьера:

где: А_г – годовая производительность карьера, тыс.м³/год;

       N_р.д. – число рабочих дней карьера в год;

       k_н – коэффициент неравномерности грузопотока;

       n_см – число рабочих смен в сутки

Количество рабочих а/с в смену:

                                

                               

                                

Списочный парк а/с:

где: k_г – коэффициент готовности автопарка, k_г=(0,7÷0,9)

                              

                              

                              

Пропускная способность полосы автодороги, при одностороннем движении:

где: U – скорость движения а/с, км;

     k_н – коэффициент неравномерности движения, k_н = (1,3÷1,5);

     L – интервал между а/с, м:

     L_а – длинна а/с, м;

     L_т – тормозной путь, м:

Пропускная способность:

Провозная способность автодороги (в тоннах в час):

где: f – коэффициент резерва пропускной способности, f = (1,75÷2,0)

3.1. Технико-экономический расчет

Выполним сравнительный расчет показателей по трем типам рассматриваемых автосамосвалов БелАЗ:

Данные для расчета сведены в таблицу:

Показатели	Ед. изм.	Варианты
		БелАЗ-7540А	БелАЗ-7548А	БелАЗ-7540D
Количество а/с	шт.	6	4	5
Капитальные затраты	тыс. руб	13836	12596	12500
Сменная производительность а/с	т/см.	1183	917	1042
Стоимость а/с	тыс. руб.	2306	3124	2500
Стоимость комплекта шин	тыс. руб.	24	27	24
Норма пробега шин	тыс. км	55	50	55
Годовой пробег а/с	тыс. км	54,5	53,7	58,1
Расход топлива на 100 км пробега	л/  100км	183	252	178
Годовой расход топлива   на 1 а/с	тыс.л	99,7	135	103
Стоимость дизтоплива	тыс. руб/ год	698	945	725
Годовое потребление смазочных материалов	тыс. руб/ год	4,9	6,75	5,15
Стоимость смазочных материалов	тыс. руб/ год	98	135	103

3.1. Эксплуатационные расходы

Эти расходы учитывают полную заработную плату (прямую и доплаты к ней) С₃, отчисления на государственное социальное страхование, обязательное медицинское страхование, пенсионный фонд, фонд занятости, расходы на материалы, расходы на электроэнергию, амортизационные отчисления, расходы на текущий и капитальный ремонты.

Затраты на заработную плату производственных рабочих, занятых обслуживанием   машин:

где: С_пр – прямая заработная плата, руб/год;

       К_допл. – коэффициент доплаты, (К_допл.=1,5);

       С_отч. – отчисления от заработной платы, (С_отч=39%);

Амортизационные отчисления:

где: К_а/с – стоимость а/с, руб;

       Н_а – норма амортизационных отчислений на 1000 км. пробега, (Н_а=0,5%);

       L – годовой пробег а/с, км

Ежегодные затраты на ремонт:

Полученные расчетные данные по всем видам эксплуатационных затрат запишем в таблицу:

Эксплуатационные затраты

Показатели	Един.изм.	Варианты
		БелАЗ-7540А	БелАЗ-7548А	БелАЗ-7540D
Заработная плата	Тыс. руб/год	75	75	77
Затраты на диз. топливо	Тыс. руб/год	698	945	721
Затраты на материалы	Тыс. руб/год	98	135	103
Аморт. отчисления	Тыс. руб/год	628,3	907,5	671,2
Затраты на ремонт	Тыс. руб/год	576,5	781	625
Расходы на шины: на 1 а/с на весь парк	Тыс. руб/год	135,6 813,6	226,2 904,8	135,6 813,6
Итого затраты за год: на 1 а/с на весь парк	Тыс. руб/год	2211,4 13268,4	3069,7 12278,8	2332,8 11799,6
Себестоимость работ	Руб/т	7,08	6,80	6,34

По капитальным затратам (на весь парк машин) равным 12500 тыс. руб. и себестоимости единицы продукции равной 6,34 руб/т. наиболее предпочтительным является 3 вариант – БелАЗ-7540D.

Тогда срок окупаемости будет:

Норма амортизации на реновацию:

Амортизационный период:

Т.к. Т_ок< Т_ам.,м., следовательно, к внедрению рекомендуем а/с БелАЗ-7540D.

Годовой экономический эффект составит при этом: