АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

I. Расчет параметров железнодорожного транспорта

Читайте также:
  1. I.2. Определение расчетной длины и расчетной нагрузки на колонну
  2. II раздел. Расчет эффективности производственно-финансовой деятельности
  3. II. Расчет параметров автомобильного транспорта.
  4. III. Расчет параметров конвейерного транспорта.
  5. А президент Мубарак уперся. И уходить не захотел. Хотя расчет США был на обычную реакцию свергаемого главы государства. Восьмидесятидвухлетний старик оказался упрямым.
  6. А. Аналитический способ расчета.
  7. Алгоритм проверки адекватности множественной регрессионной модели (сущность этапов проверки, расчетные формулы, формулировка вывода).
  8. Алгоритм проверки значимости регрессоров во множественной регрессионной модели: выдвигаемая статистическая гипотеза, процедура ее проверки, формулы для расчета статистики.
  9. АУДИТ ОПЕРАЦИЙ ПО РАСЧЕТНЫМ СЧЕТАМ
  10. Аэродинамический расчет воздуховодов. Этапы расчета.
  11. Б. Тепловые расчеты.

Требуется произвести расчет железнодорожного транспорта.

Исходные данные: расчетная производительность карьера по руде – Qкг=6,4 млн. т/год; тип экскаваторов – ЭКГ – 4; профиль пути – уступ (iy=7‰, Lу=1,1 км); траншея (iТ= 32 ‰, LТ=1,7 км); поверхность (iП=6 ‰, LП=2,0 км); плотность разрыхленной руды – γ=2,6 т/м3.

Суммарный объем ковшей экскаваторов, работающих в карьере

8 м3 (1.1)

где tЦ – время цикла экскавации (tЦ=24 с), kВ – коэффициент использования рабочего времени (kВ=0,7), kН – коэффициент наполнения ковша экскаватора, Т – время одной смены (Т=7 ч), nСМ – количество смен в сутки (nСМ =2), nДН – количество рабочих дней в году (nДН=300).

Принимаем количество экскаваторов в карьере

=2

где VК.Э – объем ковша экскаватора ЭКГ -4.

Поскольку глубина карьера менее 150 м, принимается элекровоз 26 Е со следующими параметрами: сцепная масса – 180т, осевая (колесная) формула – 20+20+20 (три тележки по две оси и на каждой индивидуальный привод), сила тяги часовая – 311000 Н, скорость движения часовая – 28,7 км/ч, ток двигателей часовой – 304 А, ток двигателей длительный – 264 А, напряжение – 1500 В.

Одиночные электровозы целесообразно применять при глубине карьера до 150 м и грузообороте горной массы в год – 15 – 20 млн. т.

В карьерах с грузооборотом 30 – 50 млн. т в год и лубиной до 100 – 150 м целесообразно применять тяговые агрегаты на постоянном токе с напряжением 300 В или переменном – 10 кВ.

В карьерах с грузооборотом 60 – 100 млн. т в год и более и глубиной более 150 – 200 м применяются тяговые агрегаты переменного тока с напряжением 10 кВ.

Выбор типа и количества вагонов.

Тип вагона выбирается в зависимости от рода перевозимого груза. Для перевозки полезного ископаемого с насыпной плотностью γ˃1,35 т/м3 – то применяются думпкары.

Тип думпкара выбирается по оптимальному соотношению вместимостей кузова думпкара VК.Д и ковша экскаватора VК.Э , которое соответствует значению

=4 – 6

Принимаем в качестве вагонов думпкары 4ВС – 50 с грузоподъемностью G=50 т, массой вагона GВАГ=31 т, объем кузова VК.Д=24 м3 и количеством осей – 4. Следовательно, проверяя соответствие экскаватора и выбранного типа вагона, получим

=6,



что соответствует приведенному выше оптимальному соотношению (4 – 6).

Количество вагонов в поезде определяется по двум критериям: из условия установившегося движения поезда на руководящем уклоне ip с полным использованием сцепной массы локомотива и из условия трогания состава на том же подъеме без буксования колес по рельсам. Значение руководящего уклона не должно превышать при тепловозной тяге – 25 ‰, электровозной тяге – 40 ‰, при тяге агрегатами – 60 ‰.

Масса груженого поезда при движении по руководящему подъему определится из выражения

=628732 кг, (1.2)

где РСЦ – сцепная масса локомотива, кг (РСЦ=180 т для электровоза 26Е), ѱ – коэффициент сцепления колес электровоза с рельсами (ѱ=0,2 – 0,24); ω/0, ω//0 – соответственно удельное основное сопротивление движению локомотива по стационарным путям и вагонов, ωip – удельное сопротивление от уклона.

Величины ω/0 и ω//0 определяются из выражений [2]:

=0,0044

для четырехосных груженных думпкаров

=0,0035

для шестиосных груженых думпкаров

,

где υ – скорость движения, км/ч (в расчетах принимается 20 – 25 км/ч).

Удельное основное сопротивление движению порожнего думпкара по стационарным путям увеличивается на 20 – 25 %. При движении поезда по передвижным путям удельное сопротивление локомотива и думпкаров увеличивается на 20 – 25 %.

Масса груженого поезда из условия трогания груженого состава на руководящем подъеме находится из выражения

=767012 кг, (1.3)

где ѱтр – коэффициент сцепления приводных колес локомотива при трогании (для локомотивов постоянного тока ѱтр=0,24 – 0,26, переменного тока ѱтр=0,32 – 0,32), a – ускорение поезда при спуске (а = 0,025 – 0,05). Принимаем а = 0,04 м/с2, ωтр– удельное сопротивление при трогании поезда (ωтр =0,003 – 0,004).

Принимаем массу прицепной части по меньшему из двух выполненных расчетов (формулы 1.2 и 1.3), т.е. Qгр=628732 кг.

Количество вагонов в поезде

=7,76 (1.4)

Принимаем nваг=7. Количество вагонов в составе принимается равному целому числу с уменьшением до меньшего значения в случае не целого полученного числа.

 

Таким образом,

Qгр=n∙(G+Gваг)=7∙(50000+31000)=567000 кг;

Qпор= n∙ Gваг=7∙31000=217000 кг.

Определение скоростей и времени движения поезда.

При расчетах профиль пути разделяется на несколько существенно различающихся участков. Обычно это три участка пути: по уступу, по выездной траншее и на поверхности.

Скорость движения поезда при тяговых расчетах карьерного транспорта определяется по методу «установившихся скоростей», принимая движение поезда на каждом участке трассы равномерным с установившейся скоростью, величина которой мгновенно меняется при переходе с одного участка к другой.

1. Движение по уступу

Сила тяги приходящаяся на один двигатель электровоза при установившемся движении груженого поезда определится как

=10568 Н (1.5)

Поскольку на уступе имеем временный путь, то ω/0 и ω//0 увеличиваем на 25 %. То есть ω/0=0,0044∙1,25=0,0055; ω//0=0,0035∙1,25=0,0044.

По электромеханической характеристике для электровозов 26Е находим скорость движения υгр=45 км/ч, сила тока Iгр=100 А. Принимаем допустимую скорость движения по временным путям υпор=15 км/ч.

Сила тяги приходящаяся на один двигатель электровоза при движении порожнего состава

=-974 Н (1.7)

Поскольку при движении порожнего думпкара удельное основное сопро-тивление увеличивается на 20 – 25%, получим ω/0=0,0044∙1,25=0,0055.

По электромеханической характеристике находим υпор=56 км/ч, сила тока Iпор=60 А.

Время движения по уступу

- груженого состава

≈5 мин; (1.8)

- порожнего состава

≈5 мин. (1.9)

2. Движение по выездной траншее

Аналогично расчетам по уступу определяем

=42623 Н

По электромеханической характеристике находим υгр=57 км/ч, Iгр=327 А. Принимаем υгр=45 км/ч.

=-17591 Н

Величину ω//0 увеличиваем на 25 %, т.е. ω/0=0,0035∙1,25=0,0044.

При движении без тока [2]

=0,0055

Так как режим движения поезда тормозной, то принимаем из условия допустимой скорости по постоянным путям υпор=45 км/ч.

Время движения по траншее

- груженного поезда

≈5 мин;

- порожнего поезда

≈3 мин.

 

3. Движение поезда по поверхности

=11868 Н

По электромеханической характеристике находим υгр=44 км/ч, Iгр=101 А.

=-1039 Н

По электромеханической характеристике находим υпор= 60 км/ч, Iпор=53 А. Принимаем допустимую скорость движения по постоянному пути υпор = 45 км/ч.

Время движения по поверхности

- груженного поезда

≈3 мин;

- порожнего поезда

3 мин.

 

Результаты тяговых расчетов поезда сводим в таблицу 1.1

Составы Участок Сопротивление движению Уклон пути Масса поезда P+Q, кг Сила тяги на один двигатель Fг, Fп, Н Скорость движения поезда ν, км/ч.   Ток двигателя электровоза, I, A Время движения по участку t, мин
С грузом Уступ Траншея Поверхность 0,0055 0,0044 0,0044  
Порожняком Поверхность Траншея Уступ 0,0044   0,0055 0,0055     -1039   -17591 -974     -  

 

При движении поезда по уклону, когда сила тяги Fi ≤0, скорость движения поезда может бить определена из условия торможения на длине установлен-ного тормозного пути, которая принимается равной 300 м.

Тормозной путь при колодочном торможении определится как

=131,1 м<[300 м] (1.10)

где ω0 – удельное основное сопротивление поезда в целом;

=0,0049, (1.11)

где υН – начальная скорость движения поезда, км/ч; t0 – время предвари-тельного торможения (t0=5 с при экстренном торможении); φК – коэффициент трения тормозной колодки о колесо (для чугунных колодок φК =0,12 – 0,18 , для композиционных φК = 0,286 – 0,32); ν – тормозной коэффициент поезда

=0,94 (1.12)

где ƩКР и ƩКQ – соответственно суммарные силы нажатия тормозных колодок на обода колес электровоза и вагонов

ƩКР = КЭ ∙nк ∙nос=44∙4∙6=1056 кН;

ƩКQ= КД ∙nваг ∙nк∙nос=36∙9∙2∙4=2592 кН,

где КЭ и КД – расчетные силы нажатия на ось подвижного состава (для электровозов 26Е, КЭ=44 кН, для думпкаров 4ВС – 50 КД=36 кН); nк- количество колодок ( у электровоза 26Е - nк=4, на каждую ось), nос – количество осей ( у электровоза 26Е – nос =6, у думпкара 4ВС – 50– nос =4).

Полученная в (1.10) длина пути торможения допустима.

 

Проверка двигателей локомотива на нагрев.

Для окончательного выбора прицепной части поезда к предложенному типу локомотива для работы в данных условиях с расчетным временем оборота Тоб необходима проверка двигателей по нагреву. Двигатели не перегреваются при соблюдении условия

Iэф ≤ кз·Iдл

где Iэф – длительный ток двигателя, А, кз – коэффициент запаса, учитываю-щий увеличение температуры двигателя в периоды работы с большими нагрузками (кз=1,1 – 1,2 – при увеличении карьера до 300 м).

=98,5 А< Iдл=264 А,

где α – коэффициент, учитывающий нагрев двигателей в процессе погрузки, разгрузки и при маневрах (α = 1,05 -1,1); Ii, tiсоответственно сила тока (А) и время движения поезда (мин) на отдельных участках трассы. Величины силы тока определяются по электромеханической характеристике.

Эксплуатационные расчеты.

Производительность локомотив состава

=4593,8 т/сут, (1.16)

где Тсут – время работы транспорта в сутки, ч; KGкоэффициент использования грузоподъемности вагона.

=1,25 (1.17)

Количество локомотивов необходимое для работы при заданном грузопотоке

=5,11≈5 локомотива,

где Qсут – суточный грузопоток карьера, т; f – коэффициент неравномерности суточного грузопотока (f = 1,1 – 1,15).

=21350 т/сут

Общее количество локомотивов для работы в карьере

NИНВ=NP+NPEM+NРЕЗ+NХОЗ=5+1+1+1=8 локомотивов; NРЕМ=0,15∙NP=0,15∙5=0,75 локомотива; NРЕЗ=(0,05 – 0,1) ∙ NP=0,1∙ 5=0,5 локомотива.

Принимаем: NРЕМ =1 локомотив; NРЕЗ =1 локомотив; NХОЗ =1 локомотив, где NРЕМ, NРЕЗ, NХОЗ – соответственно количество локомотивов, находящихся в ремонте (NРЕМ =0,15·NР); в резерве (NРЕЗ =(0,05 – 0,1)· NР); на хозяйственных работах (NХОЗ =1 – 2).

Количество рабочих вагонов (думпкаров) определится как

Nваг.р =NP∙nваг=5∙7=35 вагонов

Инвентарный парк думпкаров

Nваг.инв= Nваг.р ∙ к/д =35∙1,25≈44 вагонов

где к/д – коэффициент, учитывающий думпкары, находящиеся в ремонте, резерве и пр. (к/д =1,25 – 1,3).


1 | 2 | 3 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.037 сек.)