Контроль качества дорог
Автор: admin. Рубрика: Новости, Спецтехника
Необходимость повышения качества технологических дорог для вывозки горной массы автотранспортом приобрела особое значение в последнее время в связи с нехваткой крупногабаритных шин на мировом рынке. На плохих технологических дорогах расходы на шины за весь срок службы самосвала сопоставимы со стоимостью самого самосвала. При надлежащем содержании дорог пробег шин может быть существенно увеличен, на отдельных предприятиях в два и более раза.
Существующая практика визуального контроля и экспертной оценки качества технологических дорог дорожными службами горного предприятия и водителями самосвалов не позволяет количественно определить качество дорожного полотна. Процесс визуального контроля дорожного полотна также не отличается высокой оперативностью, особенно в условиях больших карьеров, где протяженность технологических дорог может составлять 50 км и более.
С помощью программы
Большегрузные самосвалы компании Caterpillar включают в стандартной комплектации бортовой компьютер VIMS (Vital Information Management System — система сбора и хранения основной информации), являющийся комплексной системой, которая контролирует работу машины и отображает ее основные параметры в масштабе реального времени. Одной из функций VIMS является Data Logger, которая предназначена для автоматической регистрации более 250 основных параметров самосвала в течение 30 мин с частотой в 1 с. Анализ этих данных позволяет быстро выявить и устранить неполадки в работе систем самосвала и проана-лизировать действия водителя самосвала по предотвращению неполадок для возможного последующего обучения.
Эти данные можно выгрузить на персональный компьютер или передать по радиоканалу, после чего память Data Logger будет свободна в течение последующих 30 мин для сбора и хранения данных с датчиков самосвала.
Часть данных с Data Logger (давление в передней и задней подвесках, скорость движения самосвала, выбранная передача) может быть обработана с помощью компьютерной программы FPO (Fleet Production Optimization — оптимизация работы парка) для определения качества технологических дорог. С помощью этой программы сравнивается давление в каждой подвеске со всей системой. Неравенство давлений в подвесках, расположенных по диагоналям, характеризует скручивающие раму диагональные нагрузки, возникающие при попадании груже-ного самосвала колесом в яму или при наезде на камень. Возникающие при этом продольные динамические нагрузки передаются на раму, колеса и другие основные узлы и агрегаты, снижающие срок их службы.
В случае аварийного торможения, проезда ям или наезда на препятствия, по размерам сопоставимые с шириной самосвала, возникают продольные динамические нагрузки, распространяющиеся от передней оси самосвала к задней, приводящие к неравенству между суммарным давлением в передних подвесках по отношению к задним.
Колебания рамы слева направо вдоль оси самосвала могут быть вызваны неправильной загрузкой самосвала или высокой скоростью самосвала на неправильно профилированных виражах, которые приводят к разности суммарных давлений между левыми и правыми под-весками. Анализ этих значений позволяет определить качество дорожного полотна с привязкой к конкретному участку. Требуется определенный навык для правильной интерпретации указанных данных и определения проблемных участков дорожного полотна.
Три участка
Компания Caterpillar совместно со своими официальными дилерами регулярно проводит исследования качества технологических дорог с выдачей рекомендаций по их улучшению. В ходе таких исследований определяются проблемные участки дорожного полотна, затем эти участки ремонтируются и определяется прирост эффективности работы самосвалов на данной технологической дороге. Одновременно также проводится обучение местного персонала для работы с бортовым компьютером VIMS и программой FP0.
Одно из таких исследований было проведено в 2007 году на Новокриворожском ГОКе (Украина). На технологической дороге для вывозки вскрыши самосвалами Caterpillar 785С с плечом в 2556 м были проанализированы разность значений давлений в подвеске самосвала, положение дроссельной заслонки, скорость самосвала и соответствие выбранной передачи дорожным условиям.
Этот анализ позволил выявить участки дорожного полотна, при ремонте которых возможно повышение скорости движения самосвала и снижение переключений передач, что облегчает работу водителя. Были выбраны три наиболее проблемных участка дороги для последующего ремонта и оценки повышения производительности самосвалов за счет сокращения времени вывозки вскрыши и возврата порожних самосвалов. Общая длина выбранных участков дороги составила 17% от всего плеча вывозки.
На первом участке водитель часто меняет положение дроссельной заслонки, а передача временно переключается на пониженную передачу. Значения давления при этом превышают допустимые. Такая комбинация параметров свидетельствует о частом изменении угла наклона дорожного полотна. Визуальный осмотр дорожного полотна впоследствии подтвердил волнообразный характер дорожного полотна типа «стиральной доски» на данном участке дороги. Дорожная служба перепрофилировала данный участок дороги и вместо нескольких сегментов дорожного полотна с различными наклонами придала всему участку постоянный уклон.
На втором участке дороги, который был выполнен в виде узкого поворота на 180° без виража и с ограниченным обзором, водитель вынужден был снижать скорость для безопасного прохождения данного участка. После выхода из поворота, когда хорошо просматривается до-рога, водитель увеличивал скорость, переходя на третью передачу. Дорожная служба расширила поворот и придала ему необходимый уклон для исключения боковых нагрузок на самосвал.
Третий участок дороги, примыкающий к отвалу, схож с первым участком. Здесь наблюдаются резкие изменения уклона дорожного полотна и волнообразность. Это характерно для участка дороги, примыкающей к отвалу, когда с накоплением материала в зоне отвала повышается его уровень. Но при этом не изменяется весь профиль дороги, а только конечная секция становится все более крутой. При этом сокращается видимость из-за перегибов дорожного полотна.
Теперь эти участки дорог самосвал проходит на 3-й передаче и с большей скоростью. Сокращение времени цикла в среднем составило 26 с по всем трем участкам. Как показывают расчеты, дополнительный прирост производительности за счет сокращения цикла самосвала составит более 37,5 тыс. т в год при существующей средней загрузке самосвалов 124,7 т. Такая низкая средняя загрузка обусловлена, в частности, и низким качеством технологических дорог. Улучшение качества дорог позволит поддерживать среднюю загрузку самосвала на номинальном уровне в 140 т без опасений преждевременного выхода из строя основных узлов и агрегатов. При этом дополнительный прирост производительности на один самосвал может составить около 300 тыс. т в год. Это составляет примерно 14% от текущей производительности самосвала.
Повышение производительности самосвалов за счет улучшения качества дорожного полотна и сокращения времени цикла самосвала — только один из факторов, улучшающих технико-экономические показатели работы парка самосвалов. Другими факторами, обеспечивающими значительную экономию на эксплуатационных расходах самосвалов, явля-ются снижение расходов на топливо и шины, удлинение сроков службы основных узлов и агрегатов самосвалов, более полное и эффективное использование вспомогательной и дорожной техники, обеспечение более комфортных и безопасных условий работы водителей.
Положительный эффект
Весь анализ качества дорожного полотна на плече в 2556 м занял менее 2 ч. Анализ всех дорог на Новокриворожском ГОКе с протяженностью около 34 км может быть проведен в течение нескольких смен. Таким образом, в течение короткого периода времени, используя бортовой компьютер VIMS и программу FP0, можно получить количественную оценку качества всех технологических дорог в карьере и разработать план по ремонту и поддержанию высокого качества технологических дорог. В настоящее время между компаниями ОАО «АрселорМиталл Кривой Рог» и «Цеппелин Украина» достигнута договоренность о проведении ежемесячных анализов качества технологических дорог на Новокриворожском ГОКе силами последней. Эти услуги компания «Цеппелин Украина» предоставляет на безвозмездной основе.
Система контроля качества технологических дорог с помощью бортовых систем на автосамосвалах компании CaterpillarycneuiHo применяется на многих горных предприятиях по всему миру. Управление качеством технологических дорог становится обычной практикой большинства успешно работающих горных компаний. Первые отзывы горных предприятий СНГ, использующих бортовые системы на тяжелых самосвалах компании Caterpillar для определения качества технологических дорог, очень положительные, и мы надеемся, что эта система поможет горным предприятиям повысить свою производительность, снизить эксплуатационные затраты при вывозке горной массы автомобильным транспортом и улучшить условия и безопасность труда водителей самосвалов.
Метки: авто, Спецтехника, строители, строительство