Розрахунок локомотивного відкочування

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. 2.12.

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. 2.8. 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. 2.12..

Рис 2.8 - Схема локомотивного відкочування

Таблиця 2.12.

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 2.13.

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:

(2.52)

де Р – зчіпна вага електровоза, Р=80кН;

– пусковий опір руху вагонетки;

– питомий опір навантажених вагонеток,

(2.53)

– 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:

(2.54)

де – пусковий опір руху вагонетки;

– питомий опір порожньої вагонеток,

(2.55)

За умови гальмування електровоза, що рухається під максимальний ухил:

(2.56)

де – уповільнення, м/с²

– швидкість гальмування,

– гальмовий шлях, згідно ПБ

– коефіцієнт зачеплення, – з підсипанням піску на вологі рейки.

За потужністю тягових двигунів:

(2.57)

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:

(2.58)

- вага порожнього поїзда:

(2.59)

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:

	(2.60)
	(2.61)

де – число електродвигунів

За електромеханічними характеристиками двигуна ДПРТ-12 визначаємо:

і – струм споживаний електровозом відповідно з вантажем і порожняком:

(2.62)

і – сталу швидкість руху поїздів у вантажному і порожньому напрямку:

(2.63)

Вважаємо що пусковий струм дорівнює годинному I_год=125А.

За електромеханічною характеристикою двигуна визначаємо силу тяги при пуску F_пуск=6,2кН.

Визначаємо припустиму швидкість руху навантаженого поїзда під ухил за фактором гальмування:

(2.64)

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:

(2.65)

де Т_н і Т_пор – час руху навантаженого і порожнього составів:

	(2.66)
	(2.67)

Т_р – тривалість руху:

(2.68)

– тривалість пауз:

(2.69)

– 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:

(2.70)

де – число робочих електровозів;

– число резервних електровозів,

(2.71)

– число можливих рейсів одного електровоза,

(2.72)

– «чистий час» роботи електровозного відкочування в зміну, прийнятий на 0,5 годин менше тривалості зміни;

– повне число рейсів:

(2.73)

– необхідне число рейсів для вивезення вантажу:

(2.74)

– коефіцієнт нерівномірності видачі вантажу,

– змінний вантажопотік;

– необхідне число рейсів для перевезення людей

– кількість вагонеток.

Можлива змінна продуктивність одного локомотива для вивезення вантажу:

(2.75)

Розрахунок параметрів електровоза

Енергоємність батареї необхідна для роботи електровоза протягом зміни:

(2.76)

де – середня розрядна напруга батареї,

Необхідне число робочих батарей на один електровоз:

(2.77)

де – енергоємність батареї,

Загальне число батарей на один електровоз:

(2.78)

де – число батарей під зарядкою,

Загальне число батарей:

(2.79)

де – резервне число батарей (1 батарея на 10 працюючих).

Інвентарне число зарядних столів:

(2.80)

де – додаткове число зарядних столів для обміну і ремонту батарей.

Питома витрата енергії:

(2.81)

де – коефіцієнт тари,

Абсолютна витрата енергії: