Плютов Ю.А., Карепов В.А., Щелконогов П.В. Транспортные машины. Учебное пособие для практических занятий

Подождите немного. Документ загружается.

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-11-

Вид А

Рис. 1.2. Тальбот

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-12-

Вид А

а б

Рис. 1.3. Полувагон с поднимающимся кузовом:

а − поперечное сечение в транспортном положении; б − то же, в положении разгрузки

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-13-

Рис. 1.4. Хоппер

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-14-

Вид А

а б

Рис. 1.5. Шестиосный думпкар:

а − поперечное сечение в транспортном положении; б − то же, в положении разгрузки;

1 − автосцепка; 2 − лобовая стенка; 3 − продольный борт; 4 − нижняя рама; 5 − верхняя рама;

6 − тележка; 7 − пневматическая система

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-15-

Таблица 1.6

Технические характеристики думпкаров

Основные параметры 6ВС-60 ВС-66 ВС-85 2ВС-105

ВС-145

(модель 34-66)

ВС-145

(модель 34-669)

ВС-180

Грузоподъемность, т

105

145

180

Масса тары, т

29,04

27,72

34,85

47,25

78,01

77,87

68,4

Вместимость кузова (геометри-

ческая), м

26,2 35,2 38 48,5 68 50 58

Коэффициент тары

0,484

0,42

0,41

0,45

0,538

0,537

0,38

Число осей вагона

Основные размеры, мм:

ширина кузова (наружная)

высота вагона

длина кузова

3 215

2 680

10 000

3 197

Н. д.

3 520

3 236

10 580

3 750

3 240

13 400

3 500

3 635

Н. д.

3 380

3 490

Н. д.

3 460

3 285

16 216

Длина вагона по осям авто-

сцепки, мм

11 830 12 450 12 170 14 900 17 630 Н. д. 17 580

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-16-

Затем рассчитывают фактическую грузоподъемность вагона q

, т, по

формуле

кфф

⋅⋅= Vnq

. (2)

После чего определяют коэффициент использования грузоподъемности

вагона:

. (3)

Данные расчеты производят для 2−3 вагонов при одном типе экскава-

тора и выбирают для дальнейших расчетов тот вагон, который имеет К

, наи-

более близкий к единице.

Определение массовой нормы поезда. Массовая норма поезда М

пр

, т,

устанавливается из условия его равномерного движения по руководящему

уклону:

ро

росц

пр

)ωψ0001(

iggМ

⋅+

′′

⋅−

′

−

, (4)

где М

сц

− сцепная масса локомотива, т; g

−

ускорение свободного падения, м/с

;

ψ − оэффициент сцепления колеса локомотива с рельсом в процессе движения

(табл. 1.7

);

′

′′

−

удельное основное сопротивление движению, соответст-

венно, локомотива и вагона, Н/т; i

− величина руководящего уклона, ‰.

Таблица 1.7

Значения коэффициента сцепления колеса локомотива с рельсом

Способ соединения двигателей

Коэффициент сцепления

при движении

при трогании

с места

Последовательно-параллельное при ступенчатом регу-

лировании скорости (EL2, EL1, 21E, 26E, ПЭ2М)

0,22−0,24 0,28−0,30

Параллельное при ступенчатом регулировании скоро-

сти (Д94, Д100М, ОПЭ1)

0,25−0,27 0,32−0,34

Параллельное при плавном регулировании скорости

(ОПЭ2, ПЭ3Т, EL10)

0,27−0,29 0,34−0,36

При подсыпке песка под движущиеся колеса значение коэффициента

сцепления следует увеличить на 10−15 %.

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-17-

Удельное основное сопротивление движению, Н/т, определяют по эм-

пирическим формулам:

для карьерных электровозов при движении под током

чо

υ8,028ω ⋅+=

′

; (5)

при движении без тока

ко

υ8,036ω ⋅+=

′

; (6)

для четырехосных груженых вагонов

чо

υ2,031ω ⋅+=

′′

; (7)

для шести- и восьмиосных груженых вагонов

чо

υ4,036ω ⋅+=

′′

, (8)

где υ

, υ

− соответственно, часовая и конструктивная скорости движения ло-

комотива, км/ч.

При движении порожняком значение

′′

следует увеличить на 20 %.

Вычисленную по формуле (4)

массу проверяют по условию трогания

поезда с места:

аig

iggМ

0801ωω

)0801ωωψ0001(

тртро

тртротрсц

пр

+⋅++

′′

−⋅−

−

′

−⋅

, (9)

где ψ

тр

− коэффициент сцепления колеса локомотива с рельсом при трогании

поезда с места (см. табл. 1.6

); ω

тр

− дополнительное удельное сопротивление

при трогании поезда с места, ω

тр

= 40−70 Н/т; i

тр

− величина уклона участка,

на котором поезд трогается с места, ‰; а − ускорение поезда при трогании с

места, а = 0,05 м/с

Из двух значений М

пр

для дальнейших расчетов принимают меньшее,

по которому определяется число вагонов в составе:

)1(

пр

Кq

, (10)

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-18-

где q, q

− соответственно, грузоподъемность и собственная масса вагона, т;

− коэффициент тары вагона. Полученное значение n округляют в

меньшую сторону и производят пересчет значения М

пр

Определение значений скорости и времени движения поезда. Снача-

ла на каждом участке трассы в грузовом и порожняковом направлениях опреде-

ляют значения силы тяги (тормозной силы) локомотива по формуле

)ωω()ωω(

опросц RR

igМigМF +⋅±

′′

++⋅±

′

, (11)

где i − величина уклона на соответствующем участке трассы, ‰, знак «+» −

при движении на подъем; знак «−» − при движении на спуск; ω

− удельное

сопротивление движению поезда на криволинейных участках трассы, Н/т.

При радиусе кривой R < 300 м значение ω

рассчитывают по формуле

100

0009

(12)

при радиусе кривой R ≥ 300 м – по формуле

0007

ω =

. (13)

При движении в порожняковом направлении масса прицепной части

поезда принимается равной

qn⋅

Максимальное значение силы тяги локомотива необходимо проверить

по условию сцепления колеса с рельсом:

ψ0001

сцmax

⋅⋅≤ gМF

. (14)

Если данное условие не выполняется, то следует уменьшить число ваго-

нов в составе и пересчитать массу прицепной части поезда, воспользовавшись

формулой (10)

таким образом, чтобы условие выполнялось.

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-19-

По полученным значениям

силы тяги, пользуясь электромеха-

нической или тяговой характери-

стикой выбранного локомотива, на-

ходят значения скорости движения

и тока двигателя поезда на каждом

участке. В ряде случаев можно

пользоваться универсальной элек-

тромеханической характеристикой

электровозов (рис. 1.6

). На участках,

где значения F отрицательны (т. е.

действует тормозная сила B), ско-

рость принимается равной

30−40 км/ч (по условию безопасно-

сти движения поезда), а ток I = 0.

По полученным значениям

скорости υ

на каждом участке трас-

сы в грузовом и порожняковом на-

правлениях определяют значения

времени движения поезда t, мин:

υ60

6,3

⋅

(15)

где l

− длина данного участка, м.

Общее время движения рассчитывают по формуле

р.зпоргрдв

tttt ∑+∑+∑=

, (16)

где

гр

t∑

пор

t∑

−

общее время движения, соответственно, в грузовом и порож-

няковом направлениях, мин; t

р.з

− поправка, вводимая в случаях остановок

поезда на раздельных пунктах и составляющая 2 мин на каждый разгон и 1

мин на каждое замедление.

Расчет тормозного пути поезда. Полный тормозной путь L

, м, скла-

дывается из предтормозного пути L

пт

и действительного тормозного пути L

д.т

= L

пт

+ L

д.т

. (17)

Предтормозной путь при движении поезда по участкам трассы с укло-

ном до 20 ‰

определяют по формуле

1. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

1.1. Расчет электровозного транспорта



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-20-

пн

пт

υ278,0

6003

υ0001

L ⋅⋅=

⋅⋅

, (18)

а при уклоне более 20 ‰ – по формуле

по

пнпт

)ω(1062,4υ278,0 ti

gtL ⋅⋅⋅⋅+⋅⋅=

, (19)

где υ

− скорость движения поезда в начале торможения, км/ч; t

− время при-

ведения тормозов в действие, с; i − величина уклона на участке, ‰; ω

–

удельное основное сопротивление движению всего поезда, Н/т,

прсц

пр

осцо

ωω

ММ

⋅

′′

+⋅

′

Время приведения тормозов в действие при использовании пневмати-

ческих тормозов составляет 4−5 с, при использовании электропневматиче-

ских тормозов − 0,5 с.

Действительный тормозной путь определяют по формуле

igв

⋅−+

−

ок

д.т

)υυ(6,41

, (20)

где υ

− скорость движения поезда в конце торможения, км/ч; в

− удельная

тормозная сила поезда, Н/т,

= 1 000ϕ

прсц

∑

, (21)

− действительный коэффициент трения тормозной колодки о колесо:

для чугунных стандартных колодок

100υ18,3

100

10080

10016

78,0

⋅

gК

; (22)

для композиционных колодок

100υ4,1

100

10020

1005

603,0

⋅

gК

; (22)

К − сила нажатия тормозной колодки на колесо (табл. 1.8

), кН; ΣК − суммар-

ная сила нажатия всех тормозных колодок на колеса поезда, кН.