Промышленный автомобильный транспорт

1440Тема  №3

Промышленный автомобильный транспорт.

Ответ

В экономике государства транспорт играет весьма важную роль, обеспечивая непрерывное перемещение предметов и средств труда между производителями и потребителями и создавая условия для постоянного и ритмичного функционирования промышленного и сельскохозяйственного производства.

По функциональным признакам транспорт разделяется на магистральный и промышленный. Магистральный транспорт перемещает продукцию из мест её производства к местам потребления. Промышленный транспорт в отличие от магистрального функционирует как составная часть промышленных предприятий.

Он непосредственно участвует в процессе производства нового продукта труда, выполняя технологические перемещения внутри предприятий, а также осуществляет транспортные связи между предприятиями и магистральным транспортом по доставке сырья и вывозу готовой продукции.

Для транспортирования грузов промышленных предприятий используют железнодорожный, автомобильный, конвейерный, канатно-подвесной, гидравлический, пневмоконтейнерный и другие виды промышленного транспорта. Эксплуатационные требования к ним и сфера применения устанавливаются сравнением вариантов технических решений.

Перевозка грузов промышленными видами транспорта осуществляется, как правило, на короткие расстояния. Отсюда на выбор видов транспорта большое влияние оказывают различные сооружения и устройства начально-конечных пунктов погрузки-выгрузки и пунктов перевалки.

Большое значение в перевозке грузов промышленных предприятий имеет автомобильный транспорт. Промышленный автомобильный транспорт осуществляет перевозки внутри предприятий (внутризаводские и внутрикарьерные), а также внешние перевозки от предприятий до ближайших железнодорожных станций, портов, аэропортов и предприятий-поставщиков. Автомобильный транспорт отличается высокой маневренностью, способностью преодолевать кривые малых радиусов и большие подъёмы. Это позволяет использовать его для перевозки самых разнообразных грузов в пределах промышленных районов и узлов непосредственно от цеха (склада) предприятия-поставщика до цеха (склада) предприятия-получателя без каких-либо перегрузочных операций. Применение автомобильного транспорта для внутризаводских перевозок по сравнению с железнодорожным транспортом позволяет значительно сократить размеры территории предприятия и тем самым существенно уменьшить капитальные затраты. В отличие от железнодорожного транспорта его можно использовать в начальный период эксплуатации со значительно меньшими капиталовложениями, обеспечивая в последующем поэтапное наращивание провозной способности соответственно росту грузопотоков предприятия.

В настоящее время широкое применение автомобильный транспорт получил на открытых горных разработках различных отраслей промышленности, где он используется на перевозках пустой породы и полезных ископаемых: угля, руды чёрных и цветных металлов, горно-химического сырья, строительных материалов. При сравнительно небольших объёмах перевозок (до 20…25 млн. тонн в год) автомобильный транспорт работает в карьерах в качестве основного, а при больших объёмах – в комбинации с другими видами транспорта. Для карьеров создан целый ряд большегрузных автосамосвалов, которые обеспечивают эффективную совместную работу с мощными карьерными экскаваторами. На большинстве металлургических предприятий в последнее время значительная часть небольших по объёму и короткопробежных грузопотоков передана с железнодорожного на автомобильный транспорт.

Для выполнения межцеховых технологических перевозок применяются различные автотранспортные средства как общетранспортного назначения, так и специализированных видов. Автомобильный транспорт находит широкое применение при перевозках различных грузов на машиностроительных заводах, предприятиях строительной индустрии и в других отраслях промышленности.

Автомобильные дороги промышленных предприятий – это сложный комплекс инженерных сооружений. Основными устройствами автомобильной дороги являются: земляное полотно, дорожная одежда и искусственные сооружения (мосты, трубы, путепроводы). Элементы автомобильной дороги в плане и профиле проектируются аналогично элементам железнодорожного пути. Однако радиусы кривых участков и крутизну элементов профиля (уклоны) принимают в соответствии с нормами проектирования промышленных автомобильных дорог.

Основанием автомобильной дороги является земляное полотно. Верхняя часть земляного полотна профилируется специально и состоит из корыта для дорожной одежды и обочин, которые ограничиваются бровкой земляного полотна. По обеим сторонам земляного полотна устраивают водоотводные сооружения. На некоторых участках при значительной высоте насыпи она может быть заменена эстакадой. При пересечении автомобильных дорог с железными дорогами и другими автодорогами устраивают путепроводы, при пересечении водотоков – трубы и мосты.

Дорожная одежда представляет собой специальное укрепление проезжей части с целью создания прочной, достаточно устойчивой к внешним воздействиям, ровной и шероховатой поверхности, удобной для движения автомобилей в течение всего года. Дорожная одежда может быть устроена на всю ширину земляного полотна или на его часть. Дорожные одежды делятся на три типа:

• усовершенствованные (капитальные и облегчённые),
• переходные,
• низшего типа.

К усовершенствованным капитальным относятся асфальтобетонные, цементобетонные, из чёрного щебня, приготовленного в установке, брусчатки на бетонном основании; к капитальным облегченным – чёрные щебёночные и гравийные смеси. К одеждам переходного типа относятся щебёночные и гравийные шоссе, мостовые, грунты, обработанные вяжущими в установке. Покрытия переходного типа являются основанием для усовершенствованных покрытий. К низшим покрытиям относятся грунты, обработанные добавками, профилированные и укатанные.

Подъездные (внешние) автомобильные дороги промышленных предприятий проектируются и сооружаются по нормам и требованиям для сети автомобильных дорог общего пользования. Внутризаводские и внутрикарьерные автомобильные дороги являются частью схемы технологических транспортных коммуникаций по обслуживанию производственного процесса предприятия и характеризуются специфическими условиями эксплуатации и особенностями конструкции.

Внутризаводские автомобильные дороги предприятий являются элементом планировочных решений территории промышленной площадки. В зависимости от назначения, определяемого характером, объёмом перевозок и специальными производственными требованиями, их подразделяют на три вида:

• магистральные, обеспечивающие проезд всех видов подвижного состава и объединяющие внутризаводские дороги в общую систему;
• производственные, обеспечивающие производственные связи цехов, агрегатов, складов и других объектов предприятий между собой и с магистральными дорогами (по ним осуществляются технологические перевозки);
• проезды и подъезды к цехам для перевозки вспомогательных и хозяйственных грузов.

Поперечные и продольные профили внутризаводских автодорог увязывают с горизонтальной и вертикальной планировкой промышленной площадки.

На основных внутризаводских магистралях и производственных дорогах с движением подвижного состава большой и особо большой грузонапряжённости устраивают усовершенствованные капитальные (преимущественно цементобетонные) дорожные покрытия. При этом в случае перевозки горячих, жидких и тяжеловесных грузов к ровности покрытий предъявляются специальные требования. На всех остальных внутризаводских дорогах применяются облегченные усовершенствованные типы асфальтобетонных покрытий.

Специфическими особенностями характеризуются автомобильные дороги карьеров. Схемы, трасса и устройство автодорог определяются здесь горнотехническими условиями разработки месторождения, направлением и расстоянием транспортировки вскрышных пород, полезного ископаемого и объёмом перевозок. При применении автомобильного транспорта на карьерах капитальные траншеи с технологическими автодорогами, обеспечивающие транспортную связь вскрышных и добычных уступов с отвалами и погрузочно-складским комплексом на поверхности, выполняются в виде прямых, спиральных, петлевых и комбинированных съездов. Прямые съезды используют при разработке месторождений с горизонтальным или слабонаклонным залеганием пластов при относительно небольшой глубине карьера, спиральные съезда – на глубоких карьерах с ограниченными размерами в плане, петлевые – при значительной глубине карьера, когда прямым съездом не удаётся достичь нижних уступов. На большинстве карьеров при использовании автотранспорта применяют комбинированные съезды.

При устройстве петлевых трасс на крутых бортах карьера безопасное соединение прямых участков автомобильных дорог достигается только сооружением серпантина. Руководящий (расчётный) уклон карьерных автодорог выбирают с учётом глубины карьера, интенсивности движения, тяговых свойств подвижного состава автотранспорта и безопасности движения.

По характеру перевозок карьерные автодороги подразделяются на технологические и хозяйственные. Технологические автодороги предназначены для перевозки полезного ископаемого и вскрышных пород от экскаваторных забоев до пунктов разгрузки, хозяйственные – для перевозки хозяйственных и вспомогательных грузов. Технологические автодороги состоят из постоянных и временных. Постоянные устраивают на поверхности карьера, в капитальных траншеях, на транспортных бермах в карьере и въездах на отвал. Временные дороги – это дороги рабочих уступов. Постоянные дороги на поверхности и в капитальной траншее имеют дорожное покрытие.

Внутризаводские и карьерные автомобильные дороги в зависимости от годового объёма перевозок (млн. тонн брутто) подразделяются на категории. В соответствии с категорийностью принимаются нормы и технические требования, которыми руководствуются при проектировании промышленных автодорог.

Автомобильные дороги, мосты, водопропускные трубы, путепроводы и другие сооружения должны проектироваться с выбором наиболее рациональных типов транспортных средств, погрузочно-разгрузочных механизмов и организации перевозок. При проектировании промышленных автодорог для перевозки технологических грузов проезжая часть должна иметь две полосы движения с шириной, проезжей части: для внутризаводских дорог 6…14 м (в зависимости от типа автомобиля), а для карьерных автодорог 7,5…30 м. Наименьшие радиусы кривых в плане для всех видов промышленных автодорог принимаются 30…100 м, для расчётных скоростей движения – от 20 до 50 м.

К подвижному составу грузового автомобильного транспорта относятся автомобили, автомобили-тягачи, прицепы и полуприцепы. В зависимости от назначения автомобили делятся на транспортные, предназначенные для перевозки грузов и пассажиров (грузовые, легковые и автобусы), и специальные, которые используются для выполнения работ определённого назначения (автокраны, автопогрузчики, пожарные и другие).

На современных предприятиях автомобильный транспорт часто непосредственно участвует в производственном и строительном процессах и используется для перевозки определённых грузов (цемента, раствора, стеновых панелей, блоков, ферм и тому подобное) Для этих перевозок применяют специально оборудованные автомобили.

Для перевозки цемента используются цементовозы грузоподъемностью 7 и 12 т с пневмоустройствами для его выгрузки. Транспортировку строительных растворов осуществляют растворовозами с цистернами вместимостью 2,5 м3, подогревом в зимнее время и механизированной разгрузкой. Стеновые панели, блоки, фермы перевозят панелевозами. Для перевозки леса применяют прицепы-роспуски. Перевозка жидких грузов (бензина, сжиженных газов) осуществляется автомобилями со специальными цистернами.

Для увеличения производительности грузовых автомобилей, уменьшения расхода топлива и снижения себестоимости перевозок применяют прицепы, буксируемые грузовым автомобилем или автомобилем-тягачом. В зависимости от способа буксирования различают седельные тягачи, работающие с полуприцепами, и буксирные, использующие тяжёлые прицепы.

На металлургических заводах успешно внедряются внутризаводские автомобильные перевозки металлургических грузов: жидкого и горячего шлака, слитков, слябов, проката и других. Разработан типоразмерный ряд специальных автотранспортных средств для межцеховых перевозок основных технологических грузов на металлургических заводах:

• автошлаковоз для перевозки жидкого шлака в чашах,
• портальный автомобиль для перевозки грузов в контейнерах на поддонах и в пакетах,
• автослябовоз для перевозки горячих слябов и заготовок,
• автомобиль самопогрузчик для перевозки грузов в контейнерах, на поддонах и в пакетах, а также целый ряд других машин.

Применение специальных автомашин позволяет существенно повысить производительность транспорта и снизить себестоимость перевозок.

Работа автотранспортных цехов промышленных предприятий определяется объёмом перевозок. На металлургических предприятиях перевозки грузов автотранспортом делятся на централизованные и децентрализованные. Преобладающая часть общего объёма перевозок осуществляется централизованно.

Объём технологических и хозяйственных перевозок определяется на основе данных о номенклатуре и количестве груза. План перевозок составляется на месяц, квартал, год на основании заявок основных и вспомогательных цехов, служб завода и участка централизованных перевозок. При этом учитываются готовность груза к перевозке, наличие в работе подвижного состава, дорожные условия и другое.

Производительность автомобиля, а, следовательно, объём и себестоимость перевозок, выполняемых подвижным составом, в значительной мере зависят от простоя в пунктах погрузки-выгрузки. Поэтому на металлургических предприятиях совершенствование организации внутризаводских автомобильных перевозок идёт в направлении внедрения специализированных автотранспортных средств, оборудованных самопогрузочными устройствами широкого применения, для перевозки грузов, контейнеров, поддонов, пакетов и другого.

Работа автотранспорта в карьерах организуется так, чтобы обеспечить бесперебойную работу добычных и вскрышных экскаваторов при соблюдении системы текущего обслуживания и ремонта подвижного состава. Наибольшая производительность автосамосвалов достигается при трёхсменном режиме работы. Для автосамосвалов особо большой грузоподъёмности (75 тонн и более) такой режим обязателен. Для производительного использования оборудования при применении любой технологической схемы работы экскаватора выбирается наиболее рациональная схема подъезда и установки автосамосвала у экскаватора.

Во многих карьерах работа автосамосвалов организуется с их закреплением за определённым экскаватором. Являясь наиболее простой, такая организация приводит к повышенным простоям как автосамосвалов, так и экскаваторов из-за задержки автосамосвалов в пути или их поломок, а также неисправности экскаваторов. При больших грузопотоках и использование большегрузных машин более целесообразна работа без закрепления автосамосвалов за экскаваторами. Это даёт возможность при необходимости оперативно распределять и перераспределять средства автотранспорта между экскаваторами и значительно повысить эффективность использования горнотранспортного комплекса. Достигается это тем, что каждый автомобиль, направляющийся в карьер, в определённом пункте трассы получает назначение к определённому экскаватору.

Для организации автомобильных перевозок в карьерах в настоящее время широко используются различные информационные системы со средствами автоматики и телемеханики, которые позволяют диспетчеру с помощью ЭВМ наиболее эффективно согласовывать работу автосамосвалов и экскаваторов.

Эксплуатационную работу промышленного автотранспорта характеризуют такие показатели, как коэффициент технической готовности автопарка (отношение числа технически исправных автомобилей к их списочному числу), коэффициент использования пробега (отношение пути транспортировки с грузом к общей длине пути), коэффициент использования грузоподъёмности (отношение массы фактически перевозимого груза к грузоподъёмности), производительность автотранспорта (техническая, эксплуатационная) и другие. В совокупности эти показатели определяют себестоимость перевозок.

Задача

Определение пропускной способности транспорта промышленного предприятия

В соответствии с расчётной схемой пункта необщего пользования (подъездного пути) промышленного предприятия, представленной на рисунке 1 и нижеприведёнными исходными данными определить пропускную способность транспорта заданного промышленного предприятия.

ст. Г – приёмо-сдаточный парк;

ст. В – основная промышленная станция;

ст. А и ст. Б – грузовые станции с одним сортировочным устройством;

перегон Г-В – двухпутный;

перегоны I…VIII – однопутные;

а, б, в, г, д, е – погрузочно-выгрузочные фронты.

Исходные данные:

Среднее число вагонов в поезде и расчётной группе – 35 вагонов.

Количество путей на основной расчётной станции В – 4 пути.

Количество путей в приёмо-сдаточном парке Г – 3 пути.

Количество путей на грузовых станциях:

• А – 3 пути;
• Б – 2 пути.

Время занятия пути поездом с вагонами:

• общесетевого парка – 40 минут;
• заводского парка – 50 минут.

Доля внешнего грузопотока в общем грузопотоке  предприятия – 0,6.

Среднее время занятия горловины одним расчётным поездом:

• на станции А – 3 минуты;
• на станции Б – 5 минут;
• на станции В – 5 минут.

Время сдачи пункту необщего пользования (подъездному  пути) одного поезда – 30 минут.

Время приёма от пункта необщего пользования (подъездного пути) одного поезда – 30 минут.

Время расформирования-формирования одного состава:

• на станции В – 15 минут;
• на станциях А и Б – 20 минут.

Количество сортировочных устройств:

• на станции В – 1 устройство;
• на станциях А и Б – 1 устройство.

Время хода поезда в чётном направлении на перегонах:

• I – 20 минут;
• II – 20 минут;
• III – 10 минут;
• IV – 10 минут;
• V – 15 минут;
• VI – 15 минут;
• VII – 15 минут;
• VIII – 10 минут.

Время хода поезда в нечётном направлении на перегонах:

• I – 18 минут;
• II – 18 минут;
• III – 12 минут;
• IV – 10 минут;
• V – 14 минут;
• VI – 14 минут;
• VII – 10 минут;
• VIII – 10 минут.

Максимальное время хода поезда по перегону Г-В – 15 минут.

Время работы грузовых фронтов:

• а – 24 часа;
• б – 24 часа;
• в – 18 часов;
• г – 12 часов;
• д – 16 часов;
• е – 15 часов.

Число подач на фронты:

• а – 2 подачи;
• б – 3 подачи;
• в – 4 подачи;
• г – 3 подачи;
• д – 3 подачи;
• е – 3 подачи.

Время подачи вагонов на грузовые фронты:

• а – 15 минут;
• б – 15 минут;
• в – 10 минут;
• г – 10 минут;
• д – 10 минут;
• е – 15 минут.

Статическая нагрузка вагона – 60 тонн.

Количество механизмов на грузовых фронтах:

• а – 3 механизма;
• б – 3 механизма;
• в – 3 механизма;
• г – 5 механизмов;
• д – 3 механизма;
• е – 3 механизма.

Производительность механизмов на грузовых фронтах:

• а – 60 тонн/час;
• б – 55 тонн/час;
• в – 50 тонн/час;
• г – 60 тонн/час;
• д – 55 тонн/час;
• е – 60 тонн/час.

Решение

1. Общие условия и принципы расчёта пропускной способности транспорта предприятия

Необходимость в расчёте пропускной способности железнодорожного промышленного транспорта определяется тем, что выполнение производственной программы каждым промышленным предприятием, имеющим железнодорожный транспорт, в значительной мере зависит от технической оснащённости последнего. Кроме того, пропускная способность пунктов необщего пользования (подъездных путей) и железнодорожного транспорта предприятия в целом может оказать существенное влияние на величину пропускной способности магистрального железнодорожного транспорта, так как определяет размеры вагонопотока (грузопотока), который может быть освоен станцией примыкания.

Методы расчёта пропускной способности устройств промышленного транспорта отличаются от аналогичных, разработанных для магистрального транспорта. Это отличие вызвано разными технологиями и задачами функционирования указанных систем.

Прежде всего, железнодорожные пути ряда предприятий выполняют работу не только по освоению внешнего грузооборота (внешние перевозки), но и по осуществлению транспортных связей внутри предприятия (внутризаводские перевозки).

Для выполнения как внешних, так и внутризаводских перевозок могут быть использованы одни и те же элементы железнодорожного транспорта предприятия. Поэтому, помимо определения пропускной способности по внешним перевозкам, непосредственно влияющей на пропускную способность грузовой станции, необходимо подсчитать и общую пропускную способность железнодорожного транспорта предприятия. Эта пропускная способность определяет общий объём перевозочной работы, который может быть освоен при данном техническом оснащении и принятой технологии.

При определении пропускной способности транспорта предприятий должна быть определена общая пропускная способность, в том числе и по внешним перевозкам. В тех случаях, когда внутризаводских перевозок на предприятии нет или они совершаются по обособленным путям, эти два вида пропускной способности совпадают.

При расчёте пропускной способности по внешним перевозкам следует учесть возможное повторное занятие элементов промышленного транспорта одним и тем же вагоном. Так, например, по перегону, соединяющему станцию примыкания с промышленным транспортом предприятия, имеющим тупиковую схему развития, одни и те же вагоны пройдут дважды: при подаче на предприятие и при уборке с него. Поэтому фактическая, или действительная, пропускная способность транспорта предприятия по внешним перевозкам будет меньше расчётной; в данном примере она для соединительного перегона равна половине расчётной пропускной способности.

Повторность выполнения работ с одними и теми же вагонами должна быть учтена и при определении пропускной способности по внутризаводским перевозкам, так как здесь одни и те же вагоны в течение расчётного периода также могут занимать элемент несколько раз. Однако такая повторность переработки для вагонов внутризаводского парка должна приниматься к расчёту только в пределах их оборота, так как после следующей загрузки, которая может быть произведена в пределах того же расчётного периода, этот вагон фактически уже используется для перевозки другого груза, то есть для расчёта пропускной способности не является тем же вагоном.

В отличие от магистрального транспорта исчисление пропускной способности элементов промышленного транспорта в поездах не отразит возможной их загрузки, так как весовые нормы поездов, подаваемых на предприятие, обращающихся на путях предприятия и отправляемых с них, различны. Многие поезда и передачи, особенно при подаче на фронты погрузки-выгрузки, вообще не имеют установленных весовых норм.

В связи с этим наиболее приемлемой единицей исчисления пропускной способности промышленного транспорта является   физический  вагон.   Приняв  в  качестве  основной такую  расчётную  единицу,  необходимо  также  соизмерить пропускную   способность:

• транспорта предприятия и станции примыкания, для чего нужно чтобы обе величины были отражены в одинаковых  единицах;
• других элементов транспорта предприятия с перерабатывающей   способностью  фронтов   погрузки-выгрузки, которая исчисляется в тоннах.

Первая задача решается переводом пропускной способности транспорта предприятия, исчисленной в физических вагонах, в условные поезда по установленной для станции примыкания среднему составу поезда. Для решения второй задачи необходимо расчётную перерабатывающую способность фронтов погрузки-выгрузки определить не только в тоннах, но и в вагонах.

Как известно, пропускную способность магистрального транспорта определяют по следующим элементам технического оснащения железнодорожного участка: станциям, перегонам, водоснабжению, топливо- и энергоснабжению, деповским устройствам для ремонта локомотивов. На пропускную способность промышленного транспорта последние три элемента не влияют. В то же время непосредственное влияние на нее оказывает перерабатывающая способность погрузочно-выгрузочных фронтов и весовых устройств. Кроме того, перегоны по условиям расчета их пропускной способности нужно разделить на соединительные (соединяющие станцию примыкания подъездного пути и промышленную станцию) и внутренние (межстанционные).