Технічні науки. Транспорт

К.т.н. Степанов О.В.

Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна

Безпека технологічного автотранспорту

Процес вивезення гірської породи на породні відвали вугільних шахтах включає в себе вантажно-розвантажувальні транспортні комплекси з жорстким прикріпленням технологічних автосамоскидів до базового елементу – завантажувальному бункеру шахти. Крім того, завантаження автосамоскидів проводиться як з навантаженням гірської породи безпосередньо з відкату так і з центральної збагачувальної фабрики. При цьому різноманітність експлуатаційних і технологічних умов роботи на породних відвалах вугільних шахт висуває специфічні вимоги і коригування нормативів безпеки технологічних автосамоскидів (рис.1) [2].

Рис.1. Вивіз гірської породи автосамоскидами КрАЗ

на породний відвал вугільної шахти

Експлуатаційні та технологічні умови роботи утворюють монотранспортную систему і входять до складу комбінованої транспортної системи. Для опису їх надійності пропонується використовувати біноміальний закон розподілу, який заснований на тому, що кожен елемент будь-якої ланки системи може мати два стани: нормальне функціонування та стан відмови, тобто підпорядковується розподілу Бернуллі. Отже стан всієї ланки, що складається з декількох працюючих незалежних елементів, можна описати біномінальним законом розподілу.

У результаті перемноження ймовірностей стану кожної ланки отримана ймовірність загального стану системи, яка за певних умов підпорядковується біномінальної закону розподілу:

, (1)

де

N_а – загальне число автосамоскидів в транспортній системі;

n – число робочих автосамоскидів;

P_K – ймовірність того, що випадково обраний автосамоскид справний та знаходиться в працюючій системі.

Параметр розподілу P_K враховує надійність елементів кожної ланки, а також структурну схему транспортної системи.

Для простої транспортної системи:

, (2)

де

K_i – коефіцієнт готовності i-го послідовного елемента простого вантажного автомобільного комплексу, що входить до складу простої транспортної системи;

n – число послідовних елементів;

K _г.а. – коефіцієнт готовності автосамоскиду.

На підприємствах з видобутку вугілля, як правило, кілька породних відвалів та відкатних автодоріг, які обʼєднують вантажні потоки. Тобто встановлюється змішаний технологічний звʼязок пунктів завантаження до пунктів розвантаження гірської породи, що і повинно враховуватися диспетчерською службою автотранспортного підприємства.

У цьому випадку при визначенні продуктивності простого комплексу можна використовувати вираз, який враховує резерв автосамоскидів:

, (3)

де

К_с – коефіцієнт готовності послідовних елементів простого вантажного автомобільного комплексу;

P(n′) – ймовірність того, що із загального числа автосамоскидів Na у транспортній ланці буде рівно n’;

Q_а – продуктивність одного автосамоскиду;

n_H – число автосамоскидів, що насичують вантажно-автомобільний комплекс.

На підставі отриманих залежностей розробляється математична модель розрахунку надійності як одного з основних показників безпеки автотранспортних засобів різних структур [1]. Зміна надійності технологічних автосамоскидів має вирішальне значення з питань підвищення безпеки при їх експлуатації на породних відвалах вугільних шахт. Слід додати, що за показник надійності прийнята ймовірність того, що випадково обраний автосамоскид справний і знаходиться в працюючій системі.

Таким чином, безпека технологічного автотранспорту на породних відвалах вугільних шахт знаходиться в прямій залежності від експлуатаційної надійності кожної ланки комбінованої транспортної системи. При цьому збільшення експлуатаційної надійності технологічних автосамоскидів має вирішальне значення у підвищенні ефективності їх експлуатації саме на породних відвалах вугільних шахтах.

Литература:

1. Роттенберг Р. В. Основы надежности системы «водитель – автомобиль – дрога – среда» / Роттенберг Р. В. ― М.: Машиностроение. ― 1986. ― 216с.

2. Полянский А. С. Обеспечение активной безопасности автосамосвалов на породных отвалах / А. С. Полянский, А. В. Степанов, // Вестник ХНТУСГ. Сб. науч. тр. ― ХНТУСГ. ― 2006. ― № 47. ― С. 112–115.