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一种简便易用的露天矿电动轮自卸车燃油消耗率估算模型被构建

2021-05-28   来源:煤炭学报   作者:王群

  露天矿矿用自卸车燃油消耗巨大且占总成本比例逐渐攀升。因此,对其精准监测,不仅可以对油耗规律进行深度挖掘,还可以指导考核指标制定、运输调度、最佳驾驶行为识别及道路优化设计等。

  

  5月27日,矿大(北京)王群等科研人员在《煤炭学报》发文,提出了一种准确的露天矿用电动轮自卸车燃油消耗率的估算模型,模拟不同工矿条件下自卸车发动机的燃油消耗率,以某露天矿220吨自卸车为案例,引入高精度、高可靠的容积式油耗传感器,实现自卸车的实时燃油消耗与累计燃油消耗精准计量,发现该模型的估算误差可以控制在10%以内。

  

  此前关于露天矿矿用自卸车燃油消耗规律的实验中,普遍存在考虑影响因素少、样本容量小、持续时间短的问题,忽略载重、速度等因素对燃油消耗产生影响。

  

  研究中,科研人员以某露天矿220吨矿用电动轮自卸车为研究对象,对自卸车驱动力与行驶阻力进行平衡分析,将轮边驱动力简化为滚动阻力、坡度阻力、加速阻力之和;对自卸车发动机功率进行平衡分析,将发动机的功率主要分配为滚动阻力功率、坡度阻力功率、加速度功率、非行驶功率和传动系统损失功率。

  

  其次,应用车轮—牵引系统—动力转换系统的后向建模,提出一种准确的电动轮自卸车燃油消耗率的估算模型,模拟不同工矿条件下自卸车发动机的燃油消耗率,并从理论上归纳自卸车发动机燃油消耗率的多维特征参数为载重、速度、滚动阻力系数、坡度阻力系数和加速度。

  

  在此基础上,结合驱动/电制动性能曲线,量化载重、速度、滚动阻力系数、坡度阻力系数对矿用自卸车燃油消耗率、单耗的影响规律。

  

  2020年1月15日至2020年3月15日,研究人员进行了模型精准性案例验证。结果显示:在平均载重200吨的条件下,自卸车燃油消耗率模型估算的单耗均大于实测单耗。选取的三条典型运输道路干线的矿用电动轮自卸车单耗预测误差分别为4.18%、0.96%、5.88%。

  

  这项研究得到了国家重点研发计划的资金支持,成果以《220吨矿用电动轮自卸车燃油消耗规律与应用研究》为题(点击阅读原文)于5月27日在《煤炭学报》进行了网络首发。


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多维特征参数燃油消耗规律


  责任编辑:宫在芹

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