Максименко І. С. Обґрунтування параметрів функціонування кар'єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів при видобутку залізних руд

Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання підвищення ефективності та екологічності кар’єрного автомобільного транспорту на основі впровадження кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів з електромеханічною трансмісією. У вступі обґрунтовані актуальність теми та мета, поставлені задачі дослідження. У першому розділі роботи виконаний аналіз сучасних методів підвищення ефективності роботи та декарбонізації кар’єрного автомобільного транспорту. Розглянуті позитивні та негативні аспекти систем транспортування звичайними автосамоскидами з електро-механічною трансмісією та дизель-тролейвозами. Звичайний кар’єрний автосамоскид у порівнянні з іншими видами технологічного транспорту демонструє кращі показники щодо гнучкості, капітальних витрат, заправки, надійності, масштабованості та можливостей, але має низькі показники по енергоефективності, комплексному впливу на навколишнє середовище, як то шум, пил, викиди забруднюючих речовин та витратам викопного палива. Через певні обмеження дизель-тролейвоз демонструє середні показники за всіма параметрами, але він, може використовувати електричну енергію з відновлювальних джерел, має значно меншу кількість викидів відпрацьованих газів в атмосферу. Сучасна дизель-тролейвозна система підходить для глибоких кар’єрів які мають одну чи декілька основних транспортних ліній що розташовуються на неробочих бортах кар’єру за межами дії вибухових робіт і не потребують переміщення та відновлення тролейних ліній після проведення підривання гірничих порід. У другому розділі виконано моделювання та визначення параметрів надійності роботи кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів. Розроблений граф підсистем технологічних станів кар’єрного автосамоскида дизель тролейвоза на основі якого розроблена математична модель за схемою «марківського процесу з дискретними станами й безперервним часом (технологічні стани кар'єрних самоскидів–дизель тролейвозів із часом змінюються випадковим заздалегідь непередбаченим чином. На основі припущення, що залежність технологічного стану кар'єрного автосамоскида–дизель тролейвоза у майбутньому залежить від його поточного стану та незалежності від того, як і коли був досягнутий цей стан у даний момент часу. Для математичного опису таких технологічних станів застосований математичний апарата «марківського процесу з дискретними станами й безперервним часом». Вдосконалена математична модель функціонування кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів шляхом врахування додаткових видів технічного обслуговування і ремонту та зв’язків між ними, яка дозволяє визначати ймовірності знаходження кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів в працездатному чи іншому стані. В третьому розділі виконано дослідження та визначення параметрів експлуатації дизель-тролейвозів у порівняння з кар’єрними автосамоскидами. Розглянути у відносних величинах зміни продуктивності перевезень та витрат дизельного палива (викидів шкідливих речовин) від довжини їздки з вантажем, при різному питомому відношенню довжини тролейної частини (ступені тролеїзації) для машин різної вантажопідйомності. В якості базових значень прийняті показники роботи кар’єрних автосамоскидів вантажопідйомністю 90, 130 та 220 т не обладнаних тролейною системою, які можуть бути використані в даних умовах експлуатації. Вперше встановлені двопараметричні закономірності зміни питомої продуктивності та питомих витрат палива кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів від довжини траси та питомої ваги тролейної ділянки в загальній довжині траси. Визначені закономірності зміни викидів відпрацьованих газів в залежності від умов функціонування та технічного стану кар’єрних автосамоскидів та дизель-тролейвозів вантажопідйомністю 130 т. У четвертому розділі виконано економіко-математичне моделювання функціонування дизель-тролейвозів та визначення меж їх ефективної роботи на основі якого удосконалена методика економіко-математичного визначення умов ефективної експлуатації кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів при розробці родовищ корисних копалин яка дозволяє визначити ефективність експлуатації кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів в залізорудних кар’єрах і додатково враховує генерування електричної енергії при функціонуванні кар’єрних автосамоскидів дизель-тролейвозів. Розраховано 30 варіантів (5 для звичайних кар’єрних автосамоскидів та 25 для дизель-тролейвозів) визначення поточних витрат для трас довжиною від 1 до 5 км з тролейними ділянками довжиною від 0 км до 3,5 км. Дисертація доповнена документом про використання результатів дослідження в навчальному процесі Криворізького національного університету.