Кар’єрний транспорт

Потужність часов. режиму – 2100 кВт

Тягове зусилля часов. режиму – 242 кН

Швидкість часова – 30,5 км/ч

Об’єм кузова – 48,5

Тара вагона – 47 т

Думпкад 2ВС – 105

Грузопідйомність – 105т

Об’м кузова геометр. – 48,5

Тара вагона – 47т.

3.4 Визначення кількості вагонів у составі

 

При використанні як засобу тяги електровозів чи тягових агрегатів загальний порядок розрахунку наступний:

а) визначають припустиму по зчепленню  масу вантаженого потяга, за умовою сталого руху його по розрахунковому (керівному) підйому виїзної траншеї, т,

 

,

де  – маса локомотива, т; - коефіцієнт зчеплення при сталому русі  (значення, що рекомендуються - 0,22 для локомотивів постійного струму, 0,26 -змінного); - основний питомий опір руху вантаженого потяга (2,5 Н/кН при русі по постійних шляхах, 4,0 Н/кН - по тимчасових шляхах, а порожнього дорівнює відповідно: 3,5 і 8,0  Н/кН ). Якщо маються дані дослідів про основний опір руху конкретного рухливого   складу,   то його приймають  за даними цих дослідів

 

б) визначають припустиму по зчепленню масу вантаженого потяга за умовою зрушення його на керівному  підйомі  з урахуванням додаткових опорів руху і реалізації локомотивом при зрушенні більшого, ніж при сталому русі, коефіцієнта зчеплення, т,

,

де Ψ´ - коефіцієнт зчеплення при зрушенні (для електровозів постійного струму 0,3, змінного струму 0,35); - додатковий питомий опір при зрушенні (4 Н/кН); =0,05 м/с² - розрахункове прискорення при зрушенні потяга. Як і вище враховувати тільки при наявності кривої на ділянці виїзної траншеї з керівним підйомом.

З двох значень маси вантаженого  потяга, визначених по (1.3) та (1.4) до подальшого розрахунку приймають менше і по ньому розраховують припустиму по зчепленню кількість вагонів (z) причіпної частини потяга:

=6шт,

де  - маса тари вагона; - коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона ( ); - номінальна   (паспортна) вантажопідйомність вагона; m - її розрахункове значення.

Маса вантажу у вагоні не повинна бути більше номінальної (паспортної) вантажопідйомності, тому розрахований по місткості кузова коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона

де  = 1,0 -1,1 -  коефіцієнт, що враховує завантаження вагона "із шапкою"; - паспортна місткість вагона; - щільність гірничої породи в цілику, т/м³;

    - коефіцієнт розпушення гірничої породи.

Якщо по (1.6) , >1,0, то цей коефіцієнт приймають рівним одиниці, а якщоє <1,0, то беруть його розрахункову величину.

Значення z по (1.5) округляють до цілого числа за загальними правилами округлення.

Маса вантаженого і порожнього потягів, відповідно, дорівнює, т:

 

а довжина потяга, м

.

 

3.5 Гальмові розрахунки

 

Їх виконують для режиму екстреного гальмування, який полягає в реалізації потягом максимальної гальмової сили з метою зупинки його на можливо більш короткій ділянці шляху, найбільш важкій за умовами гальмування. Для умов кар'єрів такими ділянками  є елементи траси поверхні  зі спусками у вантажному  напрямку чи виїзні траншеї, по яких необхідно забезпечити безпечний спуск порожніх потягів.

Граничне значення гальмового шляху  нормовано правилами технічної експлуатації і складає для кар'єрів 300 м.

Гальмові розрахунки можна виконувати в одній із двох постановок:

а) визначити повний гальмовий шлях потяга на найбільш важкій по гальмуванню  ділянці маршруту і порівняти  його з нормованим значенням;

б)визначити припустиму швидкість потяга в момент початку гальмування, при якій потяг, реалізуючи наявні гальмові можливості, буде зупинений на нормованому гальмовому шляху.

Розрахунок гальмового шляху потяга.

Враховуючи, що в режимі гальмування  потяг рухається рівносповільнено, а для умов залізничного транспорту кар'єрів таке допущення припустиме, гальмовий шлях потяга, м,

де  - швидкість у момент початку гальмування, м/с; = 7,0 c - час підготовки гальм до дії (передгальмовий час); - уповільнення потяга при гальмуванні, м/с² ,

,

де - питома гальмова сила потяга, Н/кН; і – ухил (спуск) ділянки шляху, для якого виконується розрахунок;

,

,

- сумарна гальмова сила потяга (локомотива і вагонів), Н.

 – коефіцієнти тертя колодок  локомотива і вагонів у зоні  контакту колодок з колесами; – сумарне натискання гальмових колодок на всі осі локомотива і вагонів, кН. Сумарне значення дійсних натискань гальмових колодок для найбільш розповсюджених одиниць рухомого составу кар'єрів приведені в табл. 1.2. Вони також можуть бути розраховані за даними табл. 1.3.

Натискання однієї колодки на колесо, кН,

,

де  -  дійсне натискання на вісь (табл. 1.2., табл. 1.3.); - кількість колодок на одній осі (як правило на локомотивах = 2 – одностороннє розташування колодок).

Коефіцієнт тертя колодок об бандажі визначають за емпіричними  формулами МШС [1]:

для стандартних чавунних колодок

K в кН, V у км/год. Натискання однієї колодки ( ) дане в табл. 1.2. Розрахунок по цих формулах  виконують для середньої швидкості розглянутого діапазону її зміни при гальмуванні. Так, при діапазоні 35 – 0 км/год у розрахунок приймати середню швидкість руху -17,5 км/год.

Визначивши усі величини, що входять  у формулу (1.10), знаходять розрахункове значення гальмового шляху. Умови безпеки руху вважають прийнятними, якщо £ 300м.

У дійсності коефіцієнти  і не залишаються постійними зі зміною швидкості руху в процесі гальмування. Уточнений розрахунок шляху дійсного гальмування ( ) виконують у такій послідовності: призначають довільні (але реальні) діапазони зміни швидкості при гальмуванні, наприклад 40-30, 30-20, 20-10, 10-0 км/год. Для кожного інтервалу за середнім значенням швидкості (35, 25, 15, 5 км/год) визначають з урахуванням його залежності від V згідно (1.15), (1.16), а також залежність від V.

Якщо вимога м не витримана, визначають припустиму швидкість початку гальмування, при якій ця вимога буде виконана, м/с,

,

де  - нормоване значення гальмового шляху.

Таблиця 1.2.

Дійсне натискання гальмових колодок

 

Тип рухомого складу	Натискання (кН) при тиску (МПа) у гальмівному циліндрі
	0,40		0,36		0,14
	Колодки	Усіх колодок	Колодки	Усіх колодок	Колодки	Усіх колодок
Електровоз ЕL-1	69	828	42	504	20	240
Тягові агрегати ПЕ-2М, ОПЕ-2, ОПЕ-1А, ОПЕ-1Б, тепловоз ТЕ-3Т (три секції)
Тяговий агрегат ОПЕ-1 (три секції)	50	2400	32	1536	15	720
Думпкари:   6 ВС-60
2 ВС-85		420	22	264	11	132
2 ВС-105
ВС-180

 

Примітка: 1) в чисельнику дані для чавунних колодок, у знаменнику – для композиційних; 2) тиск в  гальмівних циліндрах 0,40 та 0,36 МПа відповідає навантаженому режиму гальмування, 0,14 – ненавантаженому.

Таблиця 1.3.

Розрахункові значення сили натискання колодок

на одну вісь рухомого складу, кН

 

Тип рухомого складу	Режим гальмування
	Вантажений	Порожній
Думпкари	65	46
Гондоли	50	35
Електровози	80	40
Тепловози: ТЕ2                     ТЕ3	80 100	40 50

 

 

3.6 Швидкість руху потяга і час рейса локомотивосостава

 

Для умов кар'єрного залізничного транспорту час руху розраховують, застосовуючи наближений метод – сталих швидкостей: вважають, що потяг на кожнім елементі профілю рухається з постійною  швидкістю, що миттєво змінюється при  переході на новий елемент профілю. Значення швидкості руху визначають по тяговій чи гальмовій (при русі потяга в гальмовому режимі) характеристикам локомотива, для чого по рівнянню руху потяга

розраховують сталу силу тяги, а  потім по тяговій характеристиці визначають швидкості руху і навантажувальні струми двигунів; останні необхідні для розрахунку двигунів на нагрівання.

Визначені значення швидкостей підлягають уточненню, зв'язаному з  обмеженнями швидкостей на окремих  елементах маршруту, передбаченими правилами технічної експлуатації.

Допускається також  визначати час руху приблизно, користаючись нормативами середньої швидкості  руху потяга для обох напрямків (Гипроруда):

на постійних шляхах

електровози постійного струму   25 км/год

електровози змінного струму    30 км/год

на пересувних шляхах

небаластованих      15 км/год

баластованих      20 км/год

 

у цьому випадку, хв,

 

, 

де  - сумарна довжина постійних і пересувних шляхів маршруту, км, а і - середні швидкості руху потяга на постійних і пересувних шляхах, км/год.

 

Час рейса, хв,

.

Час навантажування потягу, хв,

,

де  -  кількість вагонів у составі; - час одного циклу екскавації, з (табл. 1.4);

 - кількість ковшів екскаватора для завантаження одного вагона

Таблиця 1.4.

Оперативний час на один цикл екскавації, с

(тривалість циклу плюс допоміжний час)

 

Категорія породи по міцності	Марка екскаватора та об’єм ковша, м3
	Е-505 0,5	Е-753 0,75	Е-1003 1,0	СЕ-3 3	ЕКГ- 4 4	ЕКГ- 4,6 4,6	ЕКГ-8 6	ЕКГ-8 і 8	ЕВГ- 4 4	ЕВГ-6 6	ЕВГ-8 8
I	22,7	24,1	25,1	25,7	26,1	26,5	30,7	31,3	29,5	41,9	42,7
II	24,6	26,1	27,2	27,7	28,5	28,9	33,3	34,1	31,9	46,1	47,0
III	26,0	27,4	28,8	29,9	31,0	31,4	36,0	36,8	34,5	50,0	51,0
IV	27,2	28,7	30,2	31,4	33,0	33,4	37,9	38,7	36,4	52,7	53,7
V	28,4	29,9	31,4	32,8	34,5	34,9	39,5	40,4	-	-	-

;

- коефіцієнт заповнення ковша екскаватора; -   місткість ковша,   м³;

ρ - щільність гірничої маси в насипці, т/м³.

Час розвантаження 

,

де  - кількість вагонів; - час розвантаження одного вагона: на прийомних ямах фабрики -1,5 хв, на плужних відвалах - 1 хв, на екскаваторних відвалах - 1,5 хв.

Час затримок у шляху на постах і станціях, а також час на зміну  напрямку руху =10-15 хв.

 

3.7 Визначення кількості локомотивів і вагонів

та продуктивності локомотивосостава