Сравнительный анализ расхода моторных масел большегрузных карьерных автосамосвалов

Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт автосамосвалов. Ассортимент современных моторных масел, используемых в дизельных двигателях. Информация по расходу моторных масел в двигателях автосамосвалов, эксплуатирующихся в тяжелых горных условиях.

Рубрика Транспорт
Вид диссертация
Язык русский
Дата добавления 24.05.2018
Размер файла 3,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

Санакулов Искандарбек Рустамбекович

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАСХОДА МОТОРНЫХ МАСЕЛ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ

5А310604 - “Автомобили и автомобильное хозяйство”

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание академической степени магистра

Научный руководитель:

к.т.н. доц. Муминжанов Н.М.

Ташкент 2013г.

АННОТАЦИЯ МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ

автосамосвал расход моторное масло

Тема: Сравнительный анализ расхода моторных масел большегрузных карьерных автосамосвалов

Актуальность темы: с возрастанием парка автомобилей эксплуатируемых в Республике Узбекистан проблемы ресурсосбережения приобретают важное значение. Поддержание автомобилей в технически исправном состоянии во многом зависит от диагностики и качественного проведения технического обслуживания и ремонта, качества применяемых смазочных материалов. Для системы смазки двигателей большегрузных карьерных автосамосвалов в настоящее время используют импортные масла, отвечающие требованиям заводов-изготовителей двигателей. Такие масла остродефицитны и дорогостоящие. В связи с этим, проведение “сравнительного анализа расхода моторных масел большегрузных карьерных автосамосвалов” является важной научно-технической задачей. Кроме того, исследование расхода моторных масел позволит существенно снизить затраты на смазочные материалы.

В настоящее время на расход моторных масел большегрузных автосамосвалов, эксплуатируемых в тяжелых карьерных условиях, влияют такие факторы как: сложные горно-геологические условия карьера, режим работы автосамосвалов и их техническое состояние, являющиеся причиной повышенного потребления дорогостоящих масел. В связи с этим, исследование расхода масел в зависимости от мощности и технического состояния двигателя, а также условий эксплуатации, имеет большое значение, в условиях рыночных отношений, в снижении себестоимости перевозок и экономии материальных затрат.

Цель: сравнительный анализ расхода моторных масел для большегрузных карьерных автосамосвалов.

Задачи:

1. Анализ состояния вопроса.

2. Анализ условий эксплуатации, диагностики, технического обслуживания и ремонта автосамосвалов.

3. Качественный анализ ассортимента современных моторных масел используемых в дизельных двигателях.

4. Методы оценки эксплуатационных свойств моторных масел.

5. Исследование расхода моторных масел автосамосвалами.

6. Анализ факторов влияющих на изменение эксплуатационных свойств моторных масел.

7. Изучение существующих методов анализа расхода моторных масел.

8. Сбор и обработка информации по расходу моторных масел в двигателях автосамосвалов эксплуатирующихся в тяжелых горных условиях.

Предметом исследования является расход моторных масел большегрузных карьерных автосамосвалов и факторов влияющих на них в процессе эксплуатации, изменение свойств масел в зависимости от наработки двигателя.

Объектом исследования были взяты моторные масла марки SHELL Rimula X SAE 15W40 и 76 T5X Heavy Duty, для дизельных двигателей, используемые на двигателях QSK 45C (автосамосвал БелАЗ 7513) и CAT 3512 (автосамосвал CAT785B), и отвечающие требованиям заводов изготовителей.

Методы и методология исследования: в соответствии с поставленной задачей за основу метода исследования был взят системный анализ экспериментальных данных.

В основе методологии исследования были положены результаты экспериментальных исследований, в ходе которых, в соответствии с планом эксперимента, полученные данные были обработаны, проанализированы и сведены в таблицы и графики, позволяющие быстро и качественно сопоставлять полученные результаты.

Научная новизна: Качественное и количественное выявление зависимости расхода моторных масел с учетом конструкции двигателя, условий эксплуатации и качества моторных масел. Научно-обоснованный подбор, внедрение и определение норм расхода моторных масел.

Практическая значимость: Использование полученных данных при расчете объемов расхода моторных масел в большегрузных карьерных автосамосвалах.

Структура диссертации: работа содержит введение, 3 главы, 26 рисунков, 20 таблиц, список литературных источников из 43 наименований и заключение.

Основные результаты выполненной работы:

1. Дана классификация условий эксплуатации систем карьерного автотранспорта.

2. В систему активных воздействий на ресурс автосамосвалов органически входит прогрессивная система технического обслуживания и ремонта машин с использованием средств вибродиагностики.

3. Результаты исследований показывают, что с применением спектрально-феррографического анализа возможно оценить интенсивность износов деталей двигателя от наработки и определить место износа в двигателе, что определяет практическую значимость данного метода не только при диагностике технического состояния двигателя, но и при решении научных задач по исследованию присадок и триботехнических составов.

4. Проведен подробный анализ современного ассортимента масел для карьерных автосамосвалов в соответствии со спецификациями и стандартами соответствия качества масел международным требованиям.

5. Проанализирована методика учета факторов влияющих на норму расхода моторных масел.

6. Получены результаты статистических данных по удельному расходу масла в зависимости от расхода топлива.

Выводы и рекомендации: в настоящее время в горных карьерах Республики Узбекистан для транспортировки горной массы используются импортные карьерные автосамосвалы, потребляющие значительную часть горюче-смазочных материалов (ГСМ). Поэтому экономное расходование ГСМ является одной из важных задач предприятий автомобильного транспорта.

С целью решения данной проблемы проведена работа по анализу расхода моторных масел различных автосамосвалов. В ходе, которой подробно исследовано и изучено влияние основных факторов, влияющих на расход моторных масел.

1. Изучены и подробно описаны необходимые эксплуатационные показатели качества моторных масел применительно к высоконагруженным дизельным двигателям, применяемым в карьерной технике,

2. Приведены методы проведения испытаний масел для определения технического состояния двигателя, и определения выработки и остаточного ресурса моторных масел.

3. Проведен анализ современного ассортимента моторных масел и описаны методы подбора моторных масел.

4. Разработана методика определения норм расхода масла в зависимости от удельного расхода топлива для большегрузных карьерных автосамосвалов.

5. Осуществлен анализ и сопоставление полученных значений норм расхода масла автосамосвалов БелАЗ 7513 и CAT 785B в зависимости от наработки двигателя с начала эксплуатации.

6. Проведен сравнительный анализ расхода масла на доливку вследствие потерь и угара, а также в зависимости от технического состояния двигателя.

7. Одним из важных результатов исследования является установление математической зависимости между удельным расходом топлива на 1 моточас работы двигателя и соответственно ей нормой расхода масла на доливку, с учетом возраста машины.

Abstract of the master dissertation on the theme:

“COMPARATIVE ANALYSIS OF THE MOTOR OIL CONSUMPTION BY HEAVY-DUTY QUARRY DUMP TRUCKS”

Urgency of the research: Nowadays the problem of resource saving becomes very important with the increasing of automobiles park operated in the Republic of Uzbekistan. Operation of the automobiles in good technical condition and proper performance of their maintenance service and repair in many respects depends on the quality and the rational use of lubricants. For the lubrication of heavy-duty engines of quarry dump trucks imported oils are used at the present time. Such oils are deficient and very expensive. In connection with this process “comparative analysis of motor oils consumption by heavy quarry dump-trucks” is an important scientific-technical task. In addition, the study of the motor oils consumption will allow significantly reduce their expenditure.

Currently, the consumption of motor oils of heavy-duty dump trucks, operated in heavy mining conditions, is influenced by various factors such as: heavy mountain operating conditions, the technical condition of the dump trucks, they are the cause of increased consumption of expensive engine oils. In this context the study of oils consumption depending on the capacity and technical condition of the engine, as well as the operating conditions, has the great importance in the development of the economy of the country.

Aim of the research: comparative analysis of motor oils consumption by heavy-duty quarry dump trucks.

The following tasks have been put:

1. Analysis of the state of the investigated issue.

2. The analysis of the operating conditions and modes of maintenance of dump trucks.

3. Qualitative analysis of the current range of engine oils used in diesel engines.

4. Methods of assessment of operational properties of engine oils.

5. Research of motor oils consumption by dump trucks.

6. The analysis of the factors influencing on the changes of operational properties of motor oils.

7. Study of the existing methods of the analysis of motor oils consumption.

8. The collection and processing of information on motor oils consumption in engines of dump trucks operating in difficult mountainous conditions.

Subject of research: is the motor oils consumption by heavy quarry dump-trucks and factors influencing on them in the process of operation, and changing the properties of oils depending on engine operating time.

The object of the study: are taken motor oils brand SHELL Rimula X SAE 15W40, 76 T5X Heavy Duty, for diesel engines used on engines QSK 45 C (dump trucks BelAZ 7513) and CAT 3512 (dump trucks CAT 785 B).

Methods and methodology of the research: In accordance with the aim, systematic analysis of the experimental data was taken as the method of research.

The results of the experimental studies have been chosen as the basis of the methodology of the study, in the course of which, the obtained data were processed, analyzed and summarized in tables and graphs for quick and qualitative comparison of the obtained results.

Scientific novelty: qualitative and quantitative dependence of the motor oils consumption with the construction of the engine, operating conditions and the quality of motor oils. The science-based selection, introduction and establishment of standards of motor oils consumption.

Practical significance: possibility of using the obtained data for calculating the volume of motor oils consumption for heavy-duty quarry dump trucks.

The structure of the work: the book consists of introduction, three chapters, 26 figures, 20 tables, list of references and conclusion.

The main results of the performed work:

1. The classification of conditions systems operation of the career vehicles has been given.

2. A progressive system of maintenance service and repair of vehicles with use of means of vibration diagnostics forms an organic part of the system of active impacts on resource of dump trucks.

3. The results of the research show that, with the use of spectral-ferrographycal analysis it is possible to estimate the intensity of wear and tear of the engine components depending on engine operation time and define the place of wear in the engine that determines the practical importance of this method not only at diagnostics of the technical condition of the engine, but also for solving scientific tasks of investigation of additives and tribotechnical compositions.

4. The detailed analysis of the current range of oils have been reviewed for quarry dump trucks in accordance with the specifications and standards of the quality of oils to the international requirements.

5. The procedure of accounting of factors affecting the rate of motor oils consumption will be examined.

6. The results of statistical data on the consumption of oil depending on the fuel consumption have been collected.

Conclusions and recommendations: at the present time in the mountain open pits of the Republic of Uzbekistan imported quarry dump trucks are used for the transportation of rock mass, which consume a significant part of the combustive-lubricating materials (CLM). According to that, the economical consumption of energy resources is one of the most important tasks of the road transport industry.

To solve these issues the work on the analysis of motor oils consumption of various dump trucks will carried out. The importance of the impact of the main factors influencing on the consumption of motor oils have been studied and investigated in detail.

1. The necessary performance indicators of the quality of motor oils in relation to heavy-duty diesel engines which are used in mining engineering have been studied and described in detail.

2. For the determination of technical condition of the engine, also the definition of the output and a residual resource of motor oils have been provided methods for testing of oils.

3. The analysis of the current range of engine oils has been made and the methods of selection of motor oils for those or other sorts of engines have been described.

4. A new technique of definition of standards of oil consumption, depending on the specific fuel consumption for heavy-duty quarry dump trucks will have been developed.

5. The analysis and comparison of the obtained values of standards of oil consumption of dump trucks BelAZ 7513 and CAT 785B depending on engine operating time from the moment of the operation have been made.

6. The comparative analysis of the oil consumption on the refilling due to the loss and waste, depending on the technical condition of the engine has been carried out.

7. One of the most important results of the study is establishing the mathematical relationship between the specific fuel consumption per one hour of engine operation time and according to it the standard of the oil consumption on the refilling, taking into account the age of the machine.

Master student Iskandarbek R.Sanakulov

Scientific advisor Ass. Professor Nigmat M. Mumindjanov

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Анализ условий эксплуатации автосамосвалов

1.2 Качественный анализ современного ассортимента моторных масел для большегрузных автотранспортных средств

1.3 Факторы, влияющие на срок службы и расход моторных масел в процессе эксплуатации

Выводы по главе

Глава II. Исследование изменений свойств моторных масел в процессе эксплуатации

2.1 Основные эксплуатационные свойства моторных масел

2.2 Методы оценки физико-химических и эксплуатационных показателей моторных масел

2.3 Исследование изменений свойств моторных масел в процессе эксплуатации

Выводы по главе

Глава III. Сравнительный анализ расхода моторных масел для автосамосвалов

3.1 Сбор информации по расходу моторных масел подконтрольных автосамосвалов

3.2 Анализ расхода моторных масел подконтрольных большегрузных карьерных автосамосвалов

Выводы по главе

4. Общие выводы

Список использованной литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Республика Узбекистан обладает уникальными топливно-энергетическими ресурсами, которые для ее независимости и экономической мощи имеют определяющее стратегическое значение. Запасы нефти, газа и конденсата не только полностью обеспечивают собственные потребности, но и позволяют экспортировать энергоресурсы. На сегодняшний день это одна из самых выгодных сфер вложения капитала.

В период рыночных отношений и мирового экономического кризиса важное значение имеет топливно-энергетическое ресурсосбережение. Наш президент И.А. Каримов в книге “Мировой финансово-экономический кризис, пути и меры по его преодолению в условиях Узбекистана”, высказал мнение: “повышение конкурентоспособности предприятий за счет введения жесткого режима экономии, стимулирования снижения производственных затрат и себестоимости продукции” [2].

Автомобильный транспорт играет ответственную роль в транспортном комплексе независимой Республики Узбекистан, регулярно обслуживая предприятия, организации [3].

Карьер Мурунтау является крупнейшим золотодобывающим предприятием Республики Узбекистан. Вся горная масса перевозится карьерными автосамосвалами либо в комбинации с ленточными конвейерами.

За годы разработки месторождения карьера Мурунтау накоплен большой опыт эксплуатации зарубежных карьерных автосамосвалов.

С начала 2007г. вводятся в эксплуатацию новые карьерные автосамосвалы БелАЗ 75131. Их технико-эксплуатационные показатели существенно не отличаются от самосвалов других зарубежных производителей, а по сравнению с самосвалами БелАЗ примерно такого же класса, эксплуатировавшимися в УАТ в конце 80-х начале 90-х, новые самосвалы отличаются высокой надежностью агрегатов и узлов, внедрением современных электронных систем контроля параметров работы машины в целом.

Эффективность использования транспортных средств зависит от совершенства организации технического обслуживания (ТО) и планово-предупредительных ремонтов (ППР), позволяющих сохранять подвижной состав в определенных пределах значений параметров, характеризующих их способность выполнять требуемые функции по выполняемым работам. ТО подвижного состава и ППР его основных агрегатов - это комплекс мероприятий и процессов по поддержанию работоспособности или исправности транспортных средств, при использовании по назначению выполняемых работ.

Работа автосамосвалов в тяжелых горно-геологических условиях эксплуатации влияет не только на надежность, долговечность агрегатов, но и на изменение качества, ресурс и расход эксплуатационных материалов, в особенности моторных масел.

Расход моторного масла двигателем является не только одним из основных критериев технического состояния и ресурса двигателя, но и имеет больше влияние на общие эксплуатационные расходы, ввиду повышенной стоимости современных масел с присадками.

Расход масла двигателем складывается из расхода на периодическую замену всего масла находящегося в системе смазки и расхода компенсируемый доливом для поддержания требуемого уровня масла в картере.

Долив масла в двигатель - это уменьшение объема при работе поршневого двигателя, который вызывается сгоранием масла, проникающего в камеру сгорания, и испарением масла на нагретых деталях двигателя. Величина долива зависит от качества масла (его испаряемости, вязкости, индекса вязкости); режима работы двигателя (температуры, нагрузки, частоте вращения и др.)

В ряде случаев для новых двигателей расход масла на долив составляет 60-70% от его общего расхода. Для двигателей прошедших капитальный ремонт эта величина еще выше.

Автотранспортные предприятия, организации, предприниматели и другие независимо от форм собственности, эксплуатирующие автомобили, пользуются нормами топлива и масел, которые приводятся в справочно-нормативном документе O'z RH 88.20-01:2003 “Нормы расхода топлива и смазочных материалов автомобильным подвижным составом и строительно-дорожными машинами”. В настоящее время парк автомобилей Республики Узбекистан пополняется современными автомобилями отечественного и зарубежного производства. Ввод в эксплуатацию таких современных автомобилей нового поколения связан с рядом проблем:

- организация технического обслуживания и ремонта;

- разработка нормативов сервисного обслуживания;

- подбор ассортимента, разработка норм расхода и установление оптимальных сроков службы горюче-смазочных материалов и др.

Решение этих проблем требует значительных трудовых, материальных и топливно-энергетических ресурсов, в первую очередь топлив, моторных масел, смазочных материалов, специальных и охлаждающих жидкостей.

Проблема повышения эффективности использования, экономии эксплуатационных материалов весьма сложна и многогранна.

Правильный подбор масла позволяет значительно продлить срок службы ДВС. Рациональное применение и экономное расходование моторного масла является актуальной задачей дня.

Применяя правильно подобранное масло, можно заметно улучшить экономическую эффективность использования двигателя за счет удлинения сроков их безотказной работы, уменьшения объема работы и снижения трудозатрат на эксплуатацию.

В связи с этим, определение норм и разработка методики расчета расхода масла является целью настоящей работы.

Актуальность темы: с возрастанием парка автомобилей эксплуатируемых в Республике Узбекистан проблемы ресурсосбережения приобретают важное значение. Поддержание автомобилей в технически исправном состоянии во многом зависит от диагностики и качественного проведения их технического обслуживания и ремонта, качества применяемых смазочных материалов. Для системы смазки двигателей большегрузных карьерных автосамосвалов в настоящее время используют импортные масла, отвечающие требованиям заводов-изготовителей двигателей. Такие масла остродефицитны и дорогостоящие. В связи с этим, проведение “сравнительного анализа расхода моторных масел большегрузных карьерных автосамосвалов” является важной научно-технической задачей. Кроме того, исследование расхода моторных масел позволит существенно снизить затраты на смазочные материалы.

В настоящее время на расход моторных масел большегрузных автосамосвалов, эксплуатируемых в тяжелых карьерных условиях, влияют такие факторы как: сложные горно-геологические условия карьера, режим работы автосамосвалов и их техническое состояние, являющиеся причиной повышенного потребления дорогостоящих масел. В связи с этим, исследование расхода масел в зависимости от мощности и технического состояния двигателя, а также условий эксплуатации, имеет большое значение, в условиях рыночных отношений, в снижении себестоимости перевозок и экономии материальных затрат.

Цель: Сравнительный анализ расхода моторных масел для большегрузных карьерных автосамосвалов.

Задачи:

1. Анализ состояния вопроса.

2. Анализ условий эксплуатации, диагностики, технического обслуживания и ремонта автосамосвалов.

3. Качественный анализ ассортимента современных моторных масел используемых в дизельных двигателях.

4. Методы оценки эксплуатационных свойств моторных масел.

5. Исследования расхода моторных масел автосамосвалами.

6. Анализ факторов влияющих на изменение эксплуатационных свойств моторных масел.

7. Изучение существующих методов анализа расхода моторных масел.

8. Сбор и обработка информации по расходу моторных масел в двигателях автосамосвалов эксплуатирующихся в тяжелых горных условиях.

9. Определение и оценка факторов влияющих на расход моторных масел.

Предметом исследования является расход моторных масел большегрузных карьерных автосамосвалов и факторов влияющих на них в процессе эксплуатации, изменение свойств масел в зависимости от наработки двигателя.

Объектом исследования были взяты моторные масла марки SHELL Rimula X SAE 15W40, 76 T5X Heavy Duty, 76 Guardol QLT для дизельных двигателей используемые на двигателях QSK 45 C (автосамосвал БелАЗ 7513) и CAT 3512 (автосамосвал CAT 785 B), и отвечающие требованиям заводов изготовителей.

Методы и методология исследования: в соответствии с поставленной задачей за основу метода исследования был взят системный анализ экспериментальных данных.

В основе методологии исследования были положены результаты экспериментальных исследований, в ходе которых, в соответствии с планом эксперимента, полученные данные были обработаны, проанализированы и сведены в таблицы и графики, позволяющие быстро и качественно сопоставлять полученные результаты.

Научная новизна: Качественное и количественное выявление зависимости расхода моторных масел с учетом конструкции двигателя, условий эксплуатации и качества моторных масел. Научно-обоснованный подбор, внедрение и определение норм расхода моторных масел.

Практическая значимость: Использование полученных данных при расчете объемов расхода моторных масел в большегрузных карьерных автосамосвалах.

Структура диссертации: работа состоит из введения, 3-х глав, 26 рисунков и 20 таблиц, список литературных источников из 39 наименований и заключение.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ условий эксплуатации автосамосвалов

1.1.1 Общие сведения

Система карьерного автотранспорта - это одна из наиболее сложных и динамичных технических систем горного производства, от надежного функционирования которой зависит не только работа самого горного предприятия, но и смежных производств - обогатительных фабрик, перегрузочных пунктов и пр.

Учитывая существенную составляющую в экономике народного хозяйства страны горнодобывающей промышленности и то, что значительная доля ее сосредоточена в отдаленных регионах, при интенсивном вовлечении в отработку небольших по размерам месторождений полезных ископаемых карьерный автотранспорт будет на ближайшие 20-30 лет оставаться одним из самых перспективных.

Эксплуатация средств автомобильного транспорта в глубоких карьерах имеет существенные особенности, определяющие, в конечном счете, его эффективность [26].

Эти особенности заключаются в следующем:

- непрерывный (двух-трехсменный) режим работы автосамосвалов;

- сложный профиль автомобильных дорог (спуски и подъемы с большими продольными уклонами - величина средневзвешенного уклона достигает 6%, наличие серпантинов, затяжных поворотов и т.д.);

- преобладающее направление движения с грузом на подъем;

- большое количество временных автомобильных дорог с щебеночным покрытием (до 85-90%), некачественное состояние дорожного полотна;

- постоянное ухудшение условий эксплуатации, связанное с понижением горных работ до 18-20 м в год, а в зоне реконструкции карьеров до 50-60м в год;

- жесткие климатические условия, когда перепад температур в штилевой период достигает 20°С между верхней и нижними отметками карьера;

Задача выбора модели автосамосвала для конкретных условий эксплуатации в последние годы становится для горнодобывающих предприятий все более актуальной. Самостоятельность предприятий позволяют специалистам учитывать в проектах использование не только машин производства стран СНГ, но и зарубежных аналогов. При этом часто возникает ситуация, когда эксплуатационники одновременно могут рассматривать до 3-5 альтернативных моделей самосвалов одного класса грузоподъемности. При использовании машин грузоподъемностью более 120 т, возникает проблема выбора еще и типа трансмиссии - с гидромеханической (только фирма «Caterpillar ») или с электромеханической (БелАЗ, «Dresser», «Euclid», «Unit Rig», «Komatsu») [26].

Один из основных показателей, характеризующих самосвал - срок его службы. И хотя одни и те же машины на различных предприятиях имеют отличающиеся (до 2 раз) фактические сроки службы, определяющим критерием, указывающим на преимущество определенной фирмы, является то, что стоимость запасных частей в течение срока службы транспортного средства отнесенная на единицу транспортной работы или на мото-час, должна быть минимальной.

Автосамосвалы особо большой грузоподъемности ведущих фирм имеют ресурс 60000 мото-часов (мч). При этом определяющим узлом машины является рама, срок службы которой должен быть равен сроку службы транспортного средства. Как показывает практика, срок службы машин зависит в основном от горнотехнических условий [4].

. Кроме того, необходимо учитывать следующие факторы:

- средневзвешенную высоту подъема горной массы, а не глубину карьера;

- модель автосамосвала (машины одного класса грузоподъемности имеют различные эксплуатационные показатели - КТг, производительность и т.д.);

- партию машин, так как порой качество последующей партии может уступать качеству предыдущей.

Значительным резервом в повышении эффективности эксплуатации машин является использование всех потенциальных возможностей существующей системы ППР.

В настоящее время на большинстве автобаз карьеров по ряду причин практически не проводят плановых ремонтов. В то же время за рубежом до 30% регламентированных ремонтов на автосамосвалах производится до отказа детали.

По данным АО «Промтрансниипроект», на карьере «Мурунтау» после внедрения требуемой технологии строительства и содержания дорог были существенно улучшены показатели работы автотранспорта: расход топлива снизился на 7%, себестоимость транспортирования - на 3%, пробег шин увеличился на 18%, коэффициент использования парка - на 15% и т.д. Кроме того, при планировании дорожных работ необходимо учитывать и то, что на большинстве карьеров наблюдается устойчивое увеличение числа отказов в летнее время (на 25%) по сравнению с зимним периодом [26].

Определенного внимания заслуживает отчетная информация о работе подвижного состава на горнодобывающих предприятиях, которая содержит от 30 до 50 технико-экономических показателей (ТЭП). При этом во всех отчетах отсутствуют данные, указывающие возраст одного среднесписочного самосвала, высоту подъема груза, что препятствует выполнению сравнительной оценки эффективности эксплуатации машин на различных предприятиях.

Кроме того, целесообразно обоснование максимально допустимой скорости движения самосвалов в карьере, а также регламентирование требований к ровности дорожного полотна.

Расширение области применения автотранспорта при углублении карьеров и ограничении карьерного пространства с учетом климатического фактора изменяет экологическую обстановку на горных предприятиях в худшую сторону. На ряде месторождений складывается ситуация, когда их доработка открытым способом при дальнейшей недооценке экологических аспектов будет невозможна или малоэффективна. И хотя вопросам проветривания карьеров посвящено немало исследований, простои их по причине загазованности достигают до 2500 ч в год. Поэтому при выборе модели автосамосвала и дизеля необходимо учитывать расход топлива. В одних и тех же горнотехнических условиях топливная экономичность различных моделей самосвалов отличается до 65% на единицу транспортной работы. Перспективным является оснащение нейтрализаторами и системами пылегазоочистки. Целесообразно для каждой модели автосамосвала составлять экологический паспорт за весь срок службы [5].

1.1.2 Дорожные условия

Выемка и транспортирование - основные процессы технологии добычи полезного ископаемого. Если на долю процесса выемки приходится порядка 20-25% затрат на открытую разработку месторождений, то на перемещение горных пород 30-50%. Для обеспечения эффективности процесса выемки применяются различные способы подготовки горных пород, основным из которых является разупрочнение горного массива с помощью буровзрывных работ. Доля затрат на эти работы достигает до 30-40% от полной стоимости открытой добычи.

Работы по подготовке процесса перемещения горных пород включают проходку вскрывающих выработок и транспортных берм и сооружение транспортных коммуникаций. Затраты же на сооружение и содержание технологических автодорог карьеров составляют в основном 5-8% от затрат на транспортирование горной массы автотранспортом, или 1,5-4,0 % от полной стоимости открытой добычи. Причем не менее двух третей от них идет на содержание и ремонт [5].

Дороги на рабочих уступах, срок службы которых, как правило, от нескольких месяцев до одного-полутора лет, выполняются в виде выравнивающего слоя толщиной 20-30 см на скальном грунте и порядка 50 см, если рабочий уступ представлен слабонесущими породами. Этот слой формируется чаще всего из мелкодробленых вскрышных пород и уплотняется бульдозерами и грейдерами в процессе планировки, а затем автосамосвалами в процессе их рабочего движения. Естественно, степень уплотнения таких дорог недостаточна и весьма неравномерна.

Дефекты проезжей части дороги, определяющие ее ровность, и просыпи горной массы с кузова автосамосвалов являются существенными факторами затрат по основным статьям калькуляции себестоимости тонно-километра автотранспортной работы (рис 1.1). Причинами деформаций и разрушений проезжей части технологических дорог являются недостаточная прочность дорожных одежд, конструкция которых лишь приближенно учитывает природные условия работы дорог, параметры перемещающегося автотранспортного потока, и физико-механические свойства материалов, а технология строительства и ремонта весьма упрощена.

По данным разных исследований за счет обеспечения конструкций дорог и дорожных одежд, соответствующих параметрам автотранспортного потока и более тщательного строительства и содержания дорог, возможно снизить затраты на технологический транспорт по отдельным статьям на 20 - 60%.

Рис.1.1 Влияние дорожных условий на снижение (в %) основных статей затрат на автотранспорт горной массы.

Рис 1.2 Структура и взаимовлияние факторов, определяющих дорожные условия эффективности карьерного автотранспорта.

Совершенствование дорожных условий эксплуатации технологического транспорта, особенно на крупных карьерах, использующих автосамосвалы грузоподъемностью 110-130 и более тонн, они - важный резерв повышения эффективности открытой разработки месторождений.

В то же время, учитывая структуру себестоимости автотранспортных работ и данные на рис.1.1, дорожные условия определяют, по крайней мере, 23 - 27 % затрат на перемещение горной массы автосамосвалами. Наиболее значимым свойством дорог, определяющим сопротивление качению, скорость и производительность автосамосвалов, расход топлива (следовательно, и расход масла), и автошин, износ автосамосвалов, а также безопасность и комфортабельность поездки, является ровность покрытий, определяемая прочностью дорожной одежды и технологией ее строительства и содержания.

Улучшение транспортно - эксплуатационных качеств дорожных покрытий - временных дорог обеспечит повышение скорости и производительности автосамосвалов и снижение расхода топлива (см. таблицу 1.1) [26]. Расчеты, выполненные институтом Промтрансниипроект показывают, что эффективность полной реализации технологии строительства автодорог в горных карьерах составит (%):

Снижение расхода топлива и масла …………………………………. 7

Снижение затрат на капитальный ремонт ……………………….… 25

Повышение производительности автотранспорта ………………… 3

Повышение использования парка автомобилей ………………… 15

Повышение пробега крупногабаритных шин …………………… 18

Реальное повышение качества вскрывающих автотранспортных коммуникаций карьеров, по мнению ведущих специалистов, может быть достигнуто на Основе системного подхода к их проектированию, строительству и содержанию [26].

Таблица 1.1 Влияние качественных характеристик дорожных условий на показатели работы автосамосвалов грузоподъемностью 90 т.*

Длина трассы забой-разгрузка, км

Доля дорог без покрытия, ед (временных дорог, м)

Средне

взвешенное сопротивление качению,

Н/т **

Основная часть дороги с щебеночным покрытием (W=0,03)

Основная часть дороги с асфальтобетонным покрытием (W=0,015)

Среднетехническая скорость, км/ч

Производительность автосамосвала, т/смену

Расход топлива за рейс, л

Среднетехническая скорость, км/ч

Производительность автосамосвала, т/смену

Расход топлива за рейс, л

1,0

0,3 (300)

390/285

23,4

2031

15,43

26,2

2107

14,0

0,2 (200)

360/240

24,1

2050

15,07

27,5

2140

13,4

0,0 (0)

300/150

25,5

2090

14,35

30,6

2207

12,3

1,5

0,5 (750)

450/375

22,2

1696

22,12

23,9

1753

20,6

0,3 (450)

390/285

23,4

1737

21,05

26,2

1821

18,9

0,0 (0)

300/150

25,5

1802

19,44

30,6

1935

16,3

2,0

0,5 (1000)

450/375

22,2

1476

28,10

23,9

1533

26,0

0,3 (600)

390/285

23,4

1517

26,60

26,2

1604

23,7

0,0 (0)

300/150

25,5

1583

24,52

30,6

1722

20,4

3,0

0,5 (1500)

450/375

22,2

1171

40,06

23,9

1226

37,0

0,3 (900)

390/285

23,4

1210

37,91

26,2

1294

33,6

0,1 (300)

330/195

24,8

1252

35,77

29,0

1371

30,2

0,0 (0)

300/150

25,5

1275

34,60

30,6

1412

28,5

Примечание:

* При iсв=4,5 % и коэффициенте сопротивления качению участка временной дороги W=0,06.

** В числителе - средневзвешенное сопротивление качению при основной части дороги с щебеночным покрытием; в знаменателе - то же самое с асфальтобетонным покрытием.

1.2 Качественный анализ современного ассортимента моторных масел для большегрузных автотранспортных средств

Смазочные материалы, как и другие современные промышленные материалы, состоят из основного, бaзового материала -- бaзовых мaсел и активных добавок - приcадок улучшающих его функциональные свойства.

Для каждых конкретных условий эксплуатации и типа транспортного средства применяют моторные масла с оптимальными эксплуатационными свойствами. Это обуславливает большой ассортимент мaсел. Производство большого количества разновидностей мaсел технически и экономически нецелесообразно. Во избежание этого, нефтеперерабатывающая промышленность выпускает ограниченное количество бaзовых мaсел, которые смешиваются между собой и с присадками на мaслосмесительных заводах для получения товарных мaсел (commercial oils, service oils) с необходимыми эксплуатационными свойствами. Производство товарных мaсел состоит из двух стадий - производства бaзовых мaсел и смешения компонентов (компaундирования).

Качество товарного мaсла зависит от типа исходной нефти, способа получения бaзового мaсла, глубины химического превращения и очистки. В описаниях продукта часто указываются особенности производства и состава. Присадки и их наборы (пакеты) поставляются на рынок компаниями и заводами химической промышленности в большом ассортименте. Часто это пакеты, полностью готовые для получения масла определенного класса (уровня качества). Мaслосмесительные заводы по компaундированию мaсел имеют достаточно большой выбор в зависимости от потребности потребителей [29].

При современном уровне развития двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.е. невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и одновременно не разрушались и старели в течение длительного времени.

По этой причине все современные моторные масла содержат в своем составе пакет присадок, содержание которых суммарно может достигать не более 20%. На сегодняшний день в моторных маслах обычно используют несколько типов присадок:

1. Вязкостно-загущающие присадки

2. Моющие присадки (детергенты)

3. Диспергирующие присадки (дисперсанты)

4. Противоизносные присадки

5. Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки)

6. Ингибиторы коррозии и ржавления

7. Антипенные присадки

8. Модификаторы трения

9. Депрессорные присадки.

СОВРЕМЕННЫЙ АССОРТИМЕНТ МОТОРНЫХ МАСЕЛ

Таблица 1.2 Ассортимент масел торговой марки Shell Rimula

Наименование

продукта

Соответствие международным классификациям

Кинематическая вязкость при

400 и 1000 С мм2

Плотность при 150С, кг/м3

Температура, 0С

Щелочное число, мг КОН/гр, н/м

Зольность сульфатная, %, не более

SAE

ACEA

API

Вспышки в открытом тигле, не ниже

Застывания не выше

SHELL

Shell Rimula Signia

10w40

E7/E6/E4

CI-4

82,0/13,0

850

251

-36

9,5

0,9

Shell Rimula Ultra

5W/30

10W/40

E4/E3

E7/E5/E4

CF

CF

68/11.6

91.5/14.3

855

858

230

220

-39

-39

16

16

1.9

1.9

Shell Rimula Ultra XT

5W/40

CH-4/CG-4/CF-4/CF

82,8/14,3

846

198

-42

11

1,47

Shell Rimula Super

15W40

E7/E5/E3

CI-4/CH-4/CG-4/CF-4/CF

110/14.7

888

230

-33

10

1.2

Shell Rimula Super FE

10W40

E7/E5/E3

CI-4/CH-4/CG-4/CF-4/CF

97/14.6

882

220

-36

10

1.2

Shell Rimula X

10W

30

10W30

15W40

E3

CF

CF

CI-4/CH-4/CG-4/CF-4/CF

43/7

93/11

71/11

106/14.4

885

890

881

886

219

242

205

230

-33

-18

-36

-33

10.8

10.8

10.8

10.8

1.4

1.4

1.4

1.4

Shell Rimula D EXTRA

10W30

15W40

E2

CG-4/CF-4/CF

71/11.0

105/14.3

878

887

205

226

-35

-30

8.2

8.2

1.1

1.1

Shell Rimula D

10W30

15W40

30

CF-4/SG, CF

71/10.8

104/14.0

68/11.6

878

890

891

190

210

240

-35

-30

-18

-

-

-

-

-

-

Shell Rimula C

10W30

15W40

CD/SE

67.7/10.7

107.1/13.9

874

884

196

205

-30

-27

-

-

-

-

Shell Rimula Ultra

Cинтетическое дизельное масло с максимально высокими характеристиками, превышающее самые последние европейские спецификации и отвечающее растущей потребности рынка в “энергосберегающих” маслах.

Спецификации/допуски: ACEA E4/E3, API CF, MВ 228.5/225.6, DAF HP1 (5W-30)/HP2 (10W-40), MAN M3277, Volvo VDS-2, RVI RXD (10W-40), MTU тип 3, Scania LDF (10W-40) [6].

Shell Rimula Super

Cовременное дизельное масло экстра-класса, специально разработанное в соответствии с требованиями самых последних наиболее экологически безопасных дизельных двигателей, повсеместно использумых в грузовом автомобильном транспорте и внедорожной технике.

Спецификации/допуски: API CH-4/CG-4/CF-4/CF, ACEA E5/E3, Global DHD-1, MAN M 3275, MB 228.3, RVI RLD, Scania ACEA E5, Volvo VDS 2, Cummins CES 20071/72/75/76/77, Mack EO-M+, JASO DH-1, Hino/Isuzu DH-1.

Shell Rimula X

Высококачественное масло для современных высокооборотных турбированных дизелей тяжелой, внедорожной и сельскохозяйственной техники, грузового автотранспорта.

Спецификации/допуски: всесезонные: API CG-4/CF-4/CF, ACEA E2, MB 228.1, MAN 271, Volvo VDS, Mack EO-L (15W-40), GM Allison C-4 (15W-40), Hino, JASO, Komatsu, ZF TE-ML 04C-07C (15W-40)

летние и зимние: API CF, ACEA E2, MB 228.0, MAN 270, Mack EO-K2 (30), MIL-L-2104F, MTU тип 1 (30), GM Allison C-4 (30), Caterpillar TO-2, Komatsu, ZF TE-ML 03B (10W) 02C-04B (30) [6].

Масла Shell Rimula X - это смазочные материалы с высокими техническими характеристиками для двигателей, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Масло разработано для применения для применения на всех дизельных двигателях. Передовая технология системы присадок содержит наиболее эффективное щелочное моющее свойство, что улучшает сохранение общего щелочного числа. Отличная диспергируемость заметно сокращает риск образования горячего и холодного нагара в емкости картера. Исключительная устойчивость к высоким температурам масла Shell Rimula X являются его отличительным свойством. Углеродные и лаковые отложения на основных двигающих частях, что вызвано высокими температурами двигателя, эффективно контролируются улучшенными функциональными присадками.

По результатам анализа свежего и работающего масла Rimula X SAE 15W40 рекомендуемого к замене на большегрузной технике в центральной лаборатории ГСМ УАТ НГМК имеется статистика о достаточно большом остаточном ресурсе рекомендуемого к замене масла. По результатам анализа масло Rimula X SAE 15 W40 вырабатывает ресурс не более чем на 70% по следующим показателям:

Таблица 1.3 Браковочные показатели моторных масел

Параметры

Свежее масло Rimula X SAE 15W40

Масло рекомендуемое к замене. Наработка 250 мчас.

Значение параметров, при которых рекомендуется замена масла.

Кинематическая вязкость, сСт

14-15

12,5-14,0

Ниже 12,5 выше 14

Щелочное число, мг КОН/гр

9-10

5,95-8,45

Ниже 4,5

Окисление масел, А/0,1 мм (ИК спектроскопия)

0

0,04-0,10

1,0

Сажа А/0,1 мм

(ИК спектроскопия)

0

0,05-0,20

0,7

Антизадирные присадки А/0,1 мм (ИК спектроскопия)*

0

-0,05 до -0,1

-1

*Параметр имеет отрицательное значение из-за выработки добавки и уменьшения ее количества в образце.

По физико-химическим параметрам и результатам ИК-спектроскопии масло значительно не вырабатывает ресурс. Окисление, сульфатация (образование продуктов реакций соединений серы как результат сжигания серосодержащих топлив), содержание сажы, выработка антизадирной присадки чаще всего гораздо ниже типичных результатов рекомендуемых фирмой Shell.

Присутствие присадок в первую очередь металлосодержащих во многом определяет антиокислительные и высокотемпературные свойства масла, их срабатываемость приводит к снижению эффективности работы моторного масла, о чем обычно судят, прежде всего, по снижению щелочного числа работающего масла. Уменьшение во время работы значения щелочного числа до некоторой критической величины свидетельствует о его интенсивном старении. Значение этой величины зависит от природы моющих, диспергирующих и антиокислительных присадок [7]. При этом рост кислотности и вязкости по мере уменьшения щелочного числа происходит симбатно, т.е. накопление продуктов старения в моторных маслах находится в строгой зависимости от уменьшения запаса щелочности (величины остаточного щелочного числа). Значительное снижение щелочного числа вызывает риск образования высокотемпературных отложений.

Однако нет единого мнения о том, какое конкретно значение щелочного запаса удовлетворяет минимум требованиям работоспособности масла. Фирма “Caterpillar” рекомендует производить замену масла, если щелочное число упало не более чем на Ѕ от значения свежего масла. Но эти рекомендации даны с запасом, они предназначены и для тех случаев, если не проводится лабораторный анализ масел, т.е. в отсутствии лаборатории испытания масел [22].

В маслах, предназначенных к замене при наработке 250 мчас, идет более интенсивно. График выработки щелочного числа в маслах двигателей, работающих в тяжелых условиях, имеет следующий вид:

Рис. 1.3 Зависимость выработки щелочного числа в зависимости от наработки двигателя.

При работе двигателя в тяжелых условиях на какой-то критической точке от 350 до 370 мчас начинается процесс резкой выработки щелочного запаса масла. По этой причине не рекомендуется использовать масло Shell Rimula X эксплуатационного класса CF-4 более, чем на 350-370 мчас.

Если масло не вырабатывает свой ресурс, то возникает экономическая проблема, если значительно вырабатывает ресурсный срок, то это может привести в условиях тяжелой эксплуатации к отказу двигателя - возникает техническая проблема значительно более дорогостоящая. Переход же на более длительную работу масла до 350-370 мчас не выгоден (регламентное обслуживание 250 мчас) прежде всего из-за того, что необходимо будет дополнительно вызывать технику с карьера на участок ТО для проведения работ [22].

Таблица 1.4 Ассортимент масел торговой марки 76 CONOCO PHILLIPS

Наименование

продукта

Соответствие международным классификациям

Кинематическая вязкость при

400 и 1000 С мм2

Плотность при 150С, кг/м3

Температура, 0С

Щелочное число, мг КОН/гр, н/м

Зольность сульфатная, %, не более

SAE

ACEA

API

Вспышки в открытом тигле, не ниже

Застывания не выше

CONOCOPHILLIPS 76

76 Synthetic HD Arctic motor oil

0W30

CH-4/CG-4/CF-4/CF, SJ

65/11,6

851

188

-45

9.7

1.2

76 Royal Triton QLT Motor oil

15W40

E5/E3

CI-4/CH-4/CG-4/CF-4/CF

109

15.2

230

-43

13.1

1.65

76 Quardol QLT Monogrades

30

40

50

CF/SL/SJ

92/11.1

141/15.0

214/20.0

879

882

892

240

246

262

-33

-33

-30

9.3

9.3

9.5

1.18

1.18

1.18

76 Quardol QLT Multigrades

10W30

15W40

E-5

CI-4 plus, CI-4, CH-4, CG-4, CF-4, CF, SL, SJ

77.3/11.5

116/15.2

876

879

222

229

-36

-30

12,0

12,0

1,49

1,49

76 T5X Heavy Duty Monogrades

10W

20W20

30

40

50

CF-2, CF

48/7,5

72/8.5

92/11

149/15.4

207/20

872

875

879

879

887

215

215

240

241


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.