Лекція № 15

Тема лекції: Локомотивний транспорт

(загальні відомості)

План лекції

1) Область застосування.

2) Класифікація.

3) Основні терміни.

Література [2] с. 124– 143

1) Область застосування.

В комплекс откатки контактными и аккумуляторными электро­возами входят: рельсовый путь; вагонеточный грузовой парк; под­вижные механические тележки с тяговыми двигателями (электровозы); тяговые и зарядные станции; контактная сеть с подвесками контакт­ного провода; аккумуляторные тяговые батареи; зарядные столы; заливочные и разрядные устройства; токосъемники напряжения; подъемные устройства для снятия с локомотивов и постановки тя­говых батарей под зарядку; электровозное депо с комплексом необходимых камер и требуемого оборудования.

Несмотря на рост уровня конвейеризации, локомотивный транспорт еще остается доминирующим в угольной промышленности для перевозки основных и вспомогательных грузопотоков по магистральным и участковым горным выработкам. Локомотивная откатка — основное транспортное средство в выработках с уклоном рельсового пути от 0,003 до 0,005 (3-5%о),а при выполнении особых мероприятий и при уклонах от 0,03 до 0,05.

В настоящее время в угольной промышленности 80% всех грузов перевозится локомотивами, из них около 60% используется для достав­ки основного грузопотока, а остальные работают на вспомогательных операциях.

В задачу локомотивной откатки входит вывозка грузов с возмож­но меньшими затратами труда. В основе поточной технологии локомотивной откатки — выделение перевозок полезного ископаемого в спе­циализированную систему, которая кроме специальных локомотивов — составов (постоянно соединенного мощного локомотива с большегруз­ными саморазгружающимися вагонетками) требует применения тех­нологических схем, обеспечивающих непрерывное кольцевое движение составов, и оборудования в местах загрузки и разгрузки. Разрабатываются новые средства по автоматизации вождения, загрузки и разгрузки составов. Новая технология работы локомотивной откатки требует усиления прочности и жесткости рельсового пути (применение рельсов РЗЗ и Р38), укладки железобетонных шпал, увеличения сцепной массылокомотивов до 28 т, создания взрывобезопасных локомотивов и дизелевозов повышенной надежности, тяговых батарей большой ем­кости, высокочастотных локомотивов, а также контактных электровозовс тиристорным управлением.

Внедрение поточной технологии будет означать новый этап в развитии локомотивного транспорта.

2) Класифікація.

Все применяемые локомотивы можно классифицировать по основ­ным признакам:

назначению — магистральные для транспортирования грузов по магистральным горным выработкам; вспомогательные для маневровых идругих операций;

виду энергии питания тяговых двигателей — от тяговой сети (кон-
тактные), от тяговой батареи (аккумуляторные), от дизельного двига-
теля(дизелевозы), от токов высокой частоты (высокочастотные),
от энергии раскручиваемого сжатым воздухом маховика (гировозы);

по сцепному весу — легкие (до 50 кН), средние (до 100 кН) и тяжелые (более 100кН);

по исполнению - нормального (РН), рудничного повышенной
надежности (РП) и рудничного взрывобезопасного (РВ).

Локомотивы различают также по конструкции ходовой части и рам,

Рис. 38. Расчетные схемы к определению силы тяги (а), нагрузки на ведущие оси (б) и тормозной силы (в)

по способу управления, расположению кабины машиниста, ширине рель­совой колеи.

Наибольшее распространение получили аккумуляторные электро­возы, используемые на газовых шахтах для транспортирования основ­ных грузопотоков; контактные (для тех же целей), работающие на шахтах, не опасных по газу и пыли; гировозы, транспортирующие вспо­могательные грузы на вентиляционных горизонтах газовых шахт.

В перспективе предусматривается внедрение дизелевозов, высоко­частотных локомотивов, контактных с тиристорным управлением и контактных для работы на газовых шахтах.

В теории локомотивной откатки приняты следующие основные понятия и термины.

Сцепной вес Рсц (кН) — часть конструктивного веса локомотива Р, приходящаяся на ведущие оси. У шахтных локомотивов все оси ве­дущие, поэтому Р = Р_сц. Например, локомотив АРП14 имеет конструк­тивный вес 140 кН. Поскольку обе оси ведущие, то при движении локомотива резервом сцепной вес будет 140 кН, а на каждую ось будет приходиться 70 кН.

При подсоединении к локомотиву состава вагонеток на крюке ло­комотива появляется сила тяги F и распределение нагрузки на веду­щие оси нарушается.

В схеме двухосного локомотива с ведущими колесными парами (рис. 38, б) через Р обозначим полный конструктивный вес локомо­тива, равный в нашем случае Р_сц, а через Р₁ и Р₂ — опорные реакции в буксах, через F — силу тяги на сцепке (крюке).

Из уравнения моментов относительно точки О получим:

P₁ S_Ж /2+F_h-Р₂S_ж/2 = 0

или

P₂=P_l+2hF/S_ж.

Здесь P₁, Р₂, F выражаются в деканьютонах, h и S_Ж — в метрах.

При отсутствии силы тяги, когда F = 0, нагрузка на каждой колес­ной паре равна Р/2. Как только появляется сила тяги нагрузка на зад­нюю (к которой подсоединены вагонетки).ось становится больше на Fh.

Поезд — локомотивы и вагонетки, соединенные друг с другом сцеп­ными устройствами и составляющие одно целое в кинематическом от­ношении. Под кинематическим единством следует понимать равенство скоростей и ускорений всех вагонеток в каждый момент времени и оди­наковый путь, пробегаемый ими в каждый отрезок времени.

Ускорение поезда — изменение скорости от нуля до некоторого наи­большего значения.

Изменение скорости может быть положительным (возрастание - ускорение) и отрицательным (снижение - торможение).

Сила тяги F₁ (даН) - сила, действующая на поезд вдоль направления его движения при ускорении. Сила тяги бывает двух родов. Если она стремится привести поезд в движение - это движущая, актив­ная сила, действующая всегда в сторону движения поезда. Обычно та­кие силы возникают в результате действия двигателей, установленных на локомотиве (при условии, что его колесные пары имеют опору с рельсами), но могут быть приложены и извне, например при тяге по­езда вагонеток с помощью каната. Все указанные действующие силы могут быть приведены к одной результирующей силе тяги поезда F.

Силы, возникающие при движении поезда и стремящиеся пре­пятствовать его движению, - реактивные силы ∑ W (даН), завися­щие от массы поезда и его скорости, состояния и профиля рельсового пути, кривизны рельсовых путей. При нахождении поезда на уклоне независимо от направления его движения даже в неподвижном состоя­нии на него всегда действует составляющая силы тяжести собственного веса, стремящаяся заставить его двигаться вниз под уклон. Эта сила но­сит активный характер, но ее обычно причисляют к силам сопротивле­ния, отмечая знаком "+" при движении на уклон и знаком "—" при движении с уклона.

В обозначениях типов применяемых локомотивов контактных —старой конструкции (7КР, 10КР и др.) и новой (К7, К10, К14 и КТ14) цифры показывают вес локомотива в тоннах, а буквы КР, К, КТ -соотвественно контактные рудничные, контактные, контактные с тиристорным управлением.

Типы аккумуляторных локомотивов старой конструкции (8АРП, 13АРП и др.) и новой (АРП7, АРВ7, АРП10, АРП14 и др.) означают вес, а буквы АРП, АРВ — соответственно аккумуляторные рудничные повышенной надежности и взрывоопасные.

Тип Г6 гировоза расшифровывается как гировоз шахтный для перевозки вспомогательных грузов.

Д8 и 2Д8 — дизелево, соответственно во взрывобезопасном и в рудничном нормальном исполнении, сцепной вес 80 кН;

В10 и В10Б — высокочастотные дизелевозы со сцепным весом 100 кН.

Контрольні питання:

1) Основні поняття локомотивного транспорту.

2) Типи електровозів та область їх застосування.

3) Спеціальні локомотиви.