Для транспортування породи у вагонетках від приймально-відправного майданчика уклону до приймально-відправного майданчика уклону приймаємо один з найбільш розповсюджених локомотивів – акумуляторний електровоз АМ8Д, основні характеристики зведені в табл. 4.1.
В даному випадку вага навантаженого і порожнього поїздів за прийнятим числом вагонеток у кількості 12 вагонеток, менше мінімальних значень максимально припустимої ваги навантаженого і порожнього поїздів яка була розрахована, а це значить що електровоз буде справлятися з перевезенням даної кількості вагонеток. На рис. 4.2. показано схему локомотивного відкачування.
де – вага порожньої вагонетки, для ВГ2,5-900
– вага вантажу у вагонетці, для ВГ2,5-900 (вважаємо, що коефіцієнт заповнення вагонетки дорівнює 1).
Вхідні дані для розрахунку зведені в табл. 4.2..
Рис4.2 - Схема локомотивного відкочування
Таблиця 4.1.
Основні характеристики акумуляторного електровоза АМ8Д
Параметри
Значення
Ширина колії, мм
Струм годинний, А
Струм тривалий, А
Сила тяги годинна, Н
Сила тяги тривала, Н
Швидкість годинна, км/год
7,2
Швидкість тривала, км/год
12,0
Тип двигуна
ДТРП-12
Сумарна годинна потужність двигунів, кВт
2×12
Тип батареї
112ТНЖШ-500
Енергоємність батареї, кВт×год
Зчіпна вага, кН
Таблиця 4.2.
Вхідні дані для розрахунку
Параметр
Значення
Довжина відкочування, м
Змінний вантажопотік, т/зм
32,4
Ухил рейкового шляху мінімальний, %о
Ухил рейкового шляху середній, %о
Ухил рейкового шляху максимальний, %о
Для визначення необхідної кількості електровозів виконаємо тяговий розрахунок локомотивного відкочування.
Визначення величини поїзда:
За умови зчеплення коліс електровоза з рейками.
Максимально припустима вага поїзда за умовою зчеплення коліс із рейками при зрушенні навантаженого поїзда під мінімальний ухил за умовою зчеплення коліс із рейками:
де Р – зчіпна вага електровоза, Р=80кН;
– пусковий опір руху вагонетки;
– питомий опір навантажених вагонеток,
– коефіцієнт зчеплення – з підсипанням піску на вологі рейки.
Максимально припустима вага поїзда за умовою зчеплення коліс із рейками при зрушенні порожнього поїзда на максимальний підйом:
де – пусковий опір руху вагонетки;
– питомий опір порожньої вагонеток,
За умови гальмування електровоза, що рухається під максимальний ухил:
де – уповільнення, м/с2
– швидкість гальмування,
– гальмовий шлях, згідно ПБ
– коефіцієнт зачеплення, – з підсипанням піску на вологі рейки.
За потужністю тягових двигунів
де – тягове зусилля при тривалому режимі, визначається за технічною характеристикою локомотива; для АМ8Д
в більшості випадків можна вважати, що .
З визначених та обираємо мінімальні. У нашому випадку це ,
Уточнюємо вагу навантаженого і порожнього поїздів за прийнятим числом вагонеток:
- вага навантаженого поїзда:
- вага порожнього поїзда:
В даному випадку вага навантаженого і порожнього поїздів за прийнятим числом вагонеток у кількості 8 вагонеток, менше мінімальних значень максимально припустимої ваги навантаженого і порожнього поїздів яка була розрахована раніше, а це значить що електровоз буде справлятися з перевезенням даної кількості вагонеток.
Перевірка тягових двигунів на нагрівання
Розглянемо найбільш важкий випадок для роботи двигуна, коли навантажений поїзд рухається під ухил, а порожній на підйом.
Довжина відкочування перевищує 1000м.
Визначаємо силу тяги в сталому режимі, що доводиться на один двигун:
де – число електродвигунів
За електромеханічними характеристиками двигуна ДПРТ-12 визначаємо:
і – струм споживаний електровозом відповідно з вантажем і порожняком:
і – сталу швидкість руху поїздів у вантажному і порожньому напрямку:
Вважаємо що пусковий струм дорівнює годинному Iгод=125А.
За електромеханічною характеристикою двигуна визначаємо силу тяги при пуску Fпуск=6,2кН.
Визначаємо припустиму швидкість руху навантаженого поїзда під ухил за фактором гальмування:
Відповідно до отриманого результату швидкість поїзда у вантажному напрямку варто обмежити величиною 12,7 км/год.
У нашому випадку довжина транспортування L > 1000м тому, для визначання еквівалентного (середньоквадратичного) струму використовуємо метод сталих швидкостей:
де Тні Тпор – час руху навантаженого і порожнього составів:
Тр – тривалість руху:
– тривалість пауз:
– тривалість маневрів електровозу в пристовбуровому дворі,
– тривалість маневрів електровозу в пункті навантаження,
– тривалість додаткових зупинок у місцях перетинання транспортних магістралей,
– коефіцієнт, що враховує погіршення охолодження двигуна під час зупинок, а також роботу двигуна під час маневрів,
Оскільки умова виконується двигун локомотива буде працювати без перегріву.
Знаходимо інвентарне число електровозів
де – число робочих електровозів;
– число резервних електровозів,
– число можливих рейсів одного електровоза,
– «чистий час» роботи електровозного відкочування в зміну, прийнятий на 0,5 годин менше тривалості зміни;
– повне число рейсів:
– необхідне число рейсів для вивезення вантажу:
– коефіцієнт нерівномірності видачі вантажу,
– змінний вантажопотік;
– необхідне число рейсів для перевезення людей
– кількість вагонеток.
Можлива змінна продуктивність одного локомотива для вивезення вантажу:
Розрахунок параметрів електровоза
Енергоємність батареї необхідна для роботи електровоза протягом зміни:
де – середня розрядна напруга батареї,
Необхідне число робочих батарей на один електровоз:
де – енергоємність батареї,
Загальне число батарей на один електровоз
де – число батарей під зарядкою,
Загальне число батарей:
де – резервне число батарей (1 батарея на 10 працюючих).
Інвентарне число зарядних столів:
де – додаткове число зарядних столів для обміну і ремонту батарей.
Питома витрата енергії
де – коефіцієнт тари,
Абсолютна витрата енергії
Електровозна відкочування є найбільш поширеним і продуктивним видом транспорту для допоміжних матеріалів. Вона має такі переваги: багатофункціональність, досить висока продуктивність, економічність, маневреність, можливість роздільного та безперервного транспортування по розгалуженій трасі на необмежену відстань.