Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв
Подождите немного. Документ загружается.
+
2
6109,14
⋅
· (sin10°– 0,2· cos10°)= 4814 Н.
250
85,01000
542496
1000
.
.
=
⋅
⋅
=
η
=
vF
N
пср
пср
кВт,
21
1000
85,02,54814
1000
.
.
=
⋅⋅
=
η
=
vF
N
опср
опср
кВт,
()
17076,021250
2
1
1,1
22
=+=
с
N кВт.
Паспортна потужність двигуна
N
уст
≥ k
м
· N
c
= 1,2·170 = 204 кВт.
де k
м
– коефіцієнт запасу потужності, k
м
= 1,2.
За значеннями В, D і N
уст
приймаємо підйомну машину
Ц1,6×1,2 і двигун потужністю 160 кВт.
Коефіцієнт перевантаження двигуна
8,1...6,1
max
≤=λ
уст
N
N
,
8,163,1
160
260
≤==λ .
12.5.2. Розрахунок електровозного відкочування
Для транспортування допоміжних матеріалів від пристов-
бурного двору до приймально-відправного майданчика ухилу 1-
«біс» використовуємо локомотивне відкочування електровозами
АМ8Д.
Q
L
=820 м
Рисунок 12.20. Схема локомотивного відкочування
371
Для визначення необхідної кількості електровозів викона-
ємо тяговий розрахунок локомотивного відкочування.
Основні параметри електровоза АМ8Д.
•
Зчіпна вага, кН
80
•
Ширина колії, мм
900
•
Струм, А:
годинний 125
тривалий 50
•
Сила тяги, Н:
годинна 11500
тривала 3300
•
Швидкість, км/година
годинна 7,2
тривала 12,0
•
Тип двигуна
ДПТР - 12
•
Тип батареї
112ТНЖШ-500
•
Довжина, мм
4580
Вихідні дані для розрахунку.
•
Довжина відкочування, м
820
•
Змінний вантажопотік, т/см
35,2
•
Ухил рейкового шляху, ‰
мінімальний 2
середній 4
максимальний 5
Вибір транспортного засобу.
Як транспортну посудину приймемо вагонеточні платфор-
ми ПВГ2,5, що є на шахті, з наступними технічними характери-
стиками:
•
довжина за буферами, м
2,76
•
вантажопідйомність, кН
60
•
маса платформи, кН
6,6
При визначенні ваги вантажу на платформі вважаємо, що
вона, у середньому, завантажена масою 36 кН.
Характерною рисою роботи електровозного відкочування
при транспортуванні допоміжних матеріалів від клітьового
372
стовбура до ухилу 1-«біс» є рух навантаженого поїзда на підйом,
а порожнього − під ухил.
1.
Визначення величини поїзда.
За умовою зчеплення коліс електровоза з рейками.
Максимально припустима вага поїзда за умовою зчеплення
коліс із рейками при зрушенні навантаженого поїзда на макси-
мальний підйом
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
++ω
′
ψ
≤ 1
110
1000
max
ai
РQ
н
п
н
, кН;
8781
03,011054,8
2,01000
80 =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⋅++
⋅
≤
н
Q кН,
де Р – зчіпна вага електровоза, Р = 80 кН;
н
ω
′
– пусковий опір руху вагонетки (при зрушенні з місця) –
приймається в 1,3..1,5 рази більше ходового опору;
н
ω – питомий опір навантажених вагонеток, = 6 Н/кН для
платформ ПВГ2,5;
н
ω
4,864,1
=
⋅
=
ω
′
н
Н/кН;
а – пускове прискорення, приймаємо а = 0,03 м/с
2
;
ψ
n
– коефіцієнт зчеплення, ψ
n
= 0,2 – з підсипанням піску на
вологі рейки (див. додаток 4).
Максимально припустима вага поїзда при зрушенні поро-
жнього поїзда під мінімальний ухил
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
+−ω
′
ψ
≤ 1
110
1000
max
ai
РQ
пор
п
пор
, кН;
9661
03,0110214
2,01000
80 =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⋅+−
⋅
≤
пор
Q кН,
373
де – пусковий опір руху вагонетки (при зрушенні з місця) –
приймається в 1,3..1,5 рази більше ходового опору;
пор
ω
′
пор
ω – питомий опір навантажених вагонеток, = 10
Н/кН для платформ ПВГ2,5;
пор
ω
14104,1 =⋅=ω
′
пор
Н/кН;
За умовою гальмування електровоза, що рухається під ма-
ксимальний ухил.
Примітка. У розглянутому прикладі під максимальний
ухил рухається порожній поїзд.
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
+ω−
ψ
≤ 1
110
1000
max
iа
РQ
пор
т
пор
, кН,
де а
т
– уповільнення, м/с
2
14,0
402
33,3
2
2
2
=
⋅
==
m
m
т
l
v
а м/с
2
,
v
т
– швидкість початку гальмування, v
т
= 3,33 м/с;
l
т
– гальмовий шлях, згідно ТБ l
т
= 40 м;
ψ
т
– коефіцієнт зчеплення, ψ
т
= 0,17 – з підсипанням піску
на вологі рейки (див. додаток 4)
13081
51014,0110
17,01000
80 =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+−⋅
⋅
≤
н
Q кН.
З визначених Q
н
і Q
пор
обираємо мінімальні. У цьому випадку
Q
пор
= 966 кН Q
н
=878 кН.
Визначаємо можливе число платформ у поїзді.
143
6,6
966
0
===
G
Q
п
пор
пор
платформи;
20
6,42
878
0
==
+
=
GG
Q
п
н
н
платформ,
де G
0
– вага порожньої вагонетки, для ПВГ 2,5 приймаємо за її
технічною характеристикою G
0
=6,6 кН.
374
У розглянутому розрахунку змінний вантажопотік допо-
міжних матеріалів становить 35,2 т/зміну тому, обмежимося чи-
слом платформ у поїзді n = 10.
Уточнюємо вагу навантаженого і порожнього поїздів за
прийнятим числом платформ
-
вага навантаженого поїзда
426)6,636(10)(
0
=
+
=
+
=
GGnQ
н
кН;
- вага порожнього поїзда
666,610
0
=
⋅
=
=
nGQ
пор
кН;
2. Перевірка тягових двигунів на нагрівання.
Розглянемо найбільш важкий випадок для роботи двигуна,
коли навантажений поїзд рухається на підйом, а порожній під
ухил.
Оскільки довжина відкочування не перевищує 1000м, для
визначення еквівалентного струму використовуємо трапецієпо-
дібну діаграму швидкості.
Визначаємо силу тяги в сталому режимі, що доводиться на
один двигун
53,2)46)(42680(
10
1
2
1
))((
10
11
33
=++⋅=+ω+⋅=
cpнн
дв
н
iQР
п
F кН;
43,0)410)(6680(
10
1
2
1
))((
10
11
33
=−+⋅=+ω+⋅=
cpпорпор
дв
пор
iQР
п
F кН,
де n
дв
– число двигунів електровоза, n
дв
=2.
Струми і швидкості в сталому режимі роботи двигуна.
За електромеханічними характеристиками двигуна ДПТР-
12 (див. рис. 12.21) визначаємо:
I
н
і I
nop
– струм, споживаний електровозом при усталеному
русі відповідно з вантажем і порожняком:
I
н
= 65 А; I
nop
= 18 А;
v
н
і v
пор
– сталу швидкість руху поїздів у вантажному і по-
рожньому напрямку:
375
v
н
= 9 км/година; v
пор
= v
к
= 14,4 км/година.
F, кН v, м/година
Рисунок 12.21. Електромеханічна характеристика
двигуна ДПТР - 12
Визначаємо струми і час руху поїзда при пуску.
Вважаємо, що пусковий струм дорівнює годинному I
г
=125 А.
За електромеханічною характеристикою двигуна визнача-
ємо силу тяги при пуску F
пуск
=6,2 кН.
Уточнюємо пускові прискорення.
Під час руху навантаженого поїзда:
()
1,0
110
)44,8(
42680
10002,62
110
10
3
=
+−
+
⋅⋅
=
+ω
′
−
+
⋅
=
cpн
н
пускдв
н
i
QР
Fn
а м/с
2
;
Під час руху порожнього поїзда
()
68,0
110
)414(
6680
10002,62
110
10
3
=
−−
+
⋅⋅
=
+ω
′
−
+
⋅
=
cpпор
пор
пускдв
пор
i
QР
Fn
а
м/с
2
;
Визначаємо тривалість періоду прискорення під час руху
навантаженого і порожнього поїздів.
376
Під час руху навантаженого поїзда:
5,5
1,060
33,3
60
=
⋅
==
н
уст
н
а
v
t
п
хв.
Під час руху порожнього поїзда
08,0
68,060
33,3
60
=
⋅
==
пор
уст
пор
а
v
t
п
хв.
Визначаємо припустиму швидкість руху порожнього поїз-
да під ухил за фактором гальмування
км/година,27510
6680
8017,01000
7,2
1000
7,2
max
0
.
=−+
+
⋅⋅
=
=−ω+
+
ψ
≤ i
пGР
Р
v
пор
т
пордоп
де ψ
т
− коефіцієнт зчеплення при гальмуванні, ψ
т
=0,17.
Відповідно до отриманого результату швидкість поїзда в
порожньому напрямку під час його руху під ухил не обмежена у
всьому інтервалі швидкостей руху електровоза. Для подальшого
розрахунку приймаємо v
пор
= v
к
= 14,4 км/година.
Визначаємо еквівалентний (середньоквадратичний) струм
(
)
()
А,5,49
309,11
6,4173,76308,05,5125
05,1
222
222
=
+
⋅+⋅++
=
=
Θ+
+++
α=
рей
порпорннпорнпус
ек
Т
ТIТIttI
I
пп
де Т
н
та Т
пор
– час руху навантаженого і порожнього поїздів:
3,7
975,0
6082,0
75,0
60
=
⋅
⋅
=
⋅
=
н
н
v
L
Т хв.;
6,4
4,1475,0
6082,0
75,0
60
=
⋅
⋅
=
⋅
=
пор
пор
v
L
Т
хв.;
377
Т
рей
– тривалість рейсу:
9,116,43,7
=
+
=
+
=
порнрей
ТТТ хв.;
θ – тривалість пауз:
123
θ
=θ +θ +θ = 10+10+10=30 хв,
1
θ – тривалість маневрів електровоза в пристовбурному дворі,
θ
1
=10 хв;
2
θ – тривалість маневрів електровоза в пункті навантаження,
θ
2
=10 хв;
3
θ – тривалість додаткових зупинок у місцях перетинання
транспортних магістралей, θ
3
=10 хв;
α – коефіцієнт, що враховує погіршення охолодження двигу-
на під час зупинок, а також роботу двигуна під час ма-
неврів, α = 1,05.
Умова
длек
II
≤
виконується.
3. Інвентарне число електровозів
N
и
= N
р
+ N
рез
= 1 + 0 = 1;
де N
р
– число робочих електровозів;
N
рез
– число резервних електровозів,
1
7
2
==
τ
τ
=
п
p
N .
Примітка. Результат округляємо до найближчого більшо-
го цілого числа;
τ – число можливих рейсів одного електровоза,
7
309,11
5,560
60
0
=
+
⋅
=
θ+
=τ
рей
Т
Т
рейсів,
Т
0
– чистий час роботи електровозного відкочування в змі-
ну, прийнятий на 0,5 годин менше тривалості зміни;
τ
п
– повне число рейсів у зміну,
τ
п
= τ
пг
+ τ
л
= 2+0 = 2 рейси;
378
τ
пг
– необхідне число рейсів для виведення вантажу,
2
6,310
2,353.1
=
⋅
⋅
==τ
пG
Qk
змн
пг
рейси.
Примітка. Результат округляємо до найближчого більшо-
го цілого числа;
k
н
– коефіцієнт нерівномірності видачі вантажу, k
н
= 1,3;
Q
зм
– змінний вантажопотік;
τ
л
– необхідне число рейсів для перевезення людей, τ
л
= 1;
n – кількість платформ.
Число резервних електровозів приймаємо N
рез
= 0.
Можлива змінна продуктивність одного локомотива для
вивезення вантажу
2526,3107 =
⋅
⋅
=
τ
=
nGQ
ел
т/зміна.
4. Розрахунок параметрів електропостачання.
Енергоємність батареї необхідна для роботи електровоза
протягом зміни
(
)
година,кВт277
100060
)6,4189,1165(129205,1
1060
3
⋅=⋅
⋅
⋅+⋅⋅⋅
=
=τ
⋅
+α
=
порпорннpдв
s
tItIUn
А
де U
p
– середня розрядна напруга батареї, U
p
= 129B.
Необхідне число робочих батарей на один електровоз:
4,0
65
27
'
.
===
A
A
т
s
бр
батареї,
де А
′
– енергоємність батареї, А
′
= 65 кВт·година.
Загальне число батарей на один електровоз:
211
.0
=
+
=
+
=
збр
ттт батареї,
де m
з
– число батарей під зарядкою, m
з
=1.
Загальне число батарей
3112
0
=
+⋅
=
+
=
ри
тNтт батареї,
379
де m
р
– резервне число батарей (1 батарея на 10 працюючих).
Інвентарне число зарядних столів
211
..
=
+
=
+
=
ремиисз
пNт столи,
де п
рем
– додаткове число зарядних столів для обміну і ремонту
батарей.
Питома витрата енергії
[
]
[]
.
кмт
годинаВт
6,254)610(18,0605,15
)(5
⋅
⋅
=−++⋅=
=
−
ω
+
ω
λ
+
ω
α
=
срнпорн
iа
Абсолютна витрата енергії
А = аQ
зм
L = 25,6·90·0,82 = 1890,8 Вт·година.
де λ - коефіцієнт тари, λ=0,18.
12.6. ТРАНСПОРТ НА НАВАНТАЖУВАЛЬНИХ І ОБМІННИХ
ПУНКТАХ
12.6.1. Навантажувальний пункт в очисному вибої
Вугілля з лави скребковим конвеєром СП202 доставляєть-
ся на конвеєрний штрек, де встановлений конвеєр 2ЛТ80. Теле-
скопічний конвеєр 2ЛТ80 складається зі стрічкового конвеєра,
скребкового перевантажувача (на базі скребкового конвеєра
СП63), шести візків для розміщення електроустаткування вибою
і пересувача. Довжина ходу натяжного барабана 50 м, на кінце-
вій секції стрічкового конвеєра конструкцією передбачається
кріплення привода скребкового перевантажувача. Крім того, у
натяжному пристрої розташований механізм намотування стріч-
ки, що змотує її на бобіну відрізками до 90 м при періодичному
скороченні довжини. Гірнича маса з очисного вибою подається
за допомогою перевантажувача на стрічковий конвеєр. Хвостова
секція переміщається за необхідністю, став скорочується вида-
ленням секцій.
380