Эксплуатационный расчет электровозного транспорта

Задача эксплуатационного расчета — выбор типов и типоразмеров электровоза и вагонетки, определение числа вагонеток в составе и числа электровозов, производительности рейсового электровоза, расхода энергии, потребной мощности преобразовательной подстанции и числа подстанций.

Исходными данными для расчета являются: плотность транспортируемой горной массы в насыпке; план, профиль и длина откаточных путей; производительность погрузочных пунктов; состояние откаточных путей; вид организации откатки и др.

Тип электровоза (контактный или аккумуляторный) выбирают в соответствии с ПБ и другими требованиями (см. 10.1). Сцепной вес электровоза, тип вагонетки и вместимость ее кузова определяют с учетом условий эксплуатации (см. табл. 9.2) и производительности откаточного горизонта или рудной шахты (см. 10.1). Профиль и план пути откаточных горизонтов принимают по данным маркшейдерской съемки. Если по трассе движения поезда на отдельных ее участках профиль рельсового пути меняет уклон, то производят спрямление профиля.

Спрямленный средневзвешенный уклон

где i₁, i₂,..., i_n — уклон отдельного участка пути; L₁, L₂, ..... L_n — длина отдельного участка пути, м.

Участок пути длиной L≥150÷200 м, уклон которого отличается от соседних более чем на 1—2%, является руководящим и спрямлению не подлежит.

Если электровозы не закреплены за погрузочными пунктами, то в качестве расчетной длины принимают средневзвешенную длину откатки (м)

где Q₁, Q₂, ..., Q_n — сменные грузопотоки на каждом маршруте (производительности погрузочных пунктов), т.

Необходимую силу тяги электровоза без учета сопротивления воздушной среды и сопротивления движению можно определить по формуле (2.14):

где G и G₀— масса соответственно груза в вагонетке и самой вагонетки, т; z — число вагонеток в составе.

Согласно формуле (4.3) сила тяги не должна превышать силу сцепления ведущих колес электровоза с рельсами:

где Р — масса электровоза, т.

Подставляя выражение (10.4) в формулу (10.3), получим уравнение

Из уравнения (10.5) можно определить массу поезда:

Допустимую массу поезда (т) для рудной шахты определяют из условий: трогания груженого поезда на среднем подъеме на засоренных путях у погрузочных пунктов; экстренного торможения груженого поезда на спуске с учетом обеспечения длины тормозного пути в пределах допустимого согласно ПБ; нагрева тяговых двигателей; вписывания состава в лимитирующую разминовку.

Окончательно допустимую массу поезда принимают по наименьшему из полученных значений.

Масса груженого поезда (т) при трогании на подъем на засоренных путях у погрузочных пунктов — при наиболее тяжелых и распространенных условиях работы в рудных шахтах —

Значения коэффициентов сцепления ψ колес электровоза с рельсами принимают в зависимости от состояния поверхности рельсов (табл. 10.2), значения основного удельного сопротивления движению w_r — в зависимости от вместимости кузова вагонетки и плотности пород (табл. 10.3). Для засоренных участков рельсового пути удельное сопротивление увеличивают на 50% (вводят коэффициент, равный 1,5). Уклон пути i, по которому ведется расчет, подставляют в формулу (10.7) в единицах удельного сопротивления (Н/кН), при этом численное значение i равно числу промилле. Например, если уклон пути составляет 4‰, то в формулу (10.7) подставляют i = 4 Н/кН.

Таблица 10.2