Условия работы электровозного транспорта

Задачи расчета: выбор типа электровоза и вагонетки; определение числа вагонеток в составе, числа электровозов, производительности одного электровоза, расхода энергии и потребной мощности тяговой подстанции.

Исходя из производительности шахты и длины откатки принимаем контактный электровоз K14M (см. 10.1) и вагонетку с глухим кузовом типа ВГ4,5А (см. табл. 9.2), технические характеристики которых см. табл. 9.1 и 10.1.

Обработка исходных данных. Действительную схему транспорта (рис. 10.10, а) заменяем на расчетную (рис. 10.10, б).

Так как электровозы закреплены за составами, то согласно расчетной схеме средневзвешенное расстояние транспортирования определяем по формуле (10.2):

Средний уклон пути (расчетный) i_c = i_p = 4‰.

Суммарная сменная производительность всех 6 ортов откаточного горизонта Q_см = 2980 т.

Определение числа вагонеток в составе. Масса поезда при трогании на подъем на засоренных путях у погрузочных пунктов при ψ = 0,18 (см. табл. 10.2), ω_г = 5 Н/кН и ω_п = 8 Н/кН (см. табл. 10.3), i_p = 4‰, ω_кр = 0, .a = 0,03 м/c² и Р = 14 т вычислим по формуле (10.7):

Масса вагонетки ВГ4,5А G₀ = 4,2 т, вместимость кузова V_в = 4,5 м³ (см. табл. 9.1). Тогда число вагонеток в составе

Принимаем z=10.

Определим параметры состава:

масса груза в одном вагоне

G = 4,5·2,5 = 11,25 т;

действительная масса порожнего поезда

G_п.п = 10·4,2 = 42 т;

масса груженого поезда без локомотива

G_п.г = 10 (11,25 + 4,2) = 154,5 т;

длина поезда

l_n = l_э + zl_в = 5,21 + 10 · 4,1 = 46,2 м.

Проверка массы поезда по условию торможения. Допустимая скорость груженого поезда n_доп.г. на расчетном преобладающем уклоне определим по формуле (10.10), учитывая, что l_т £ 40 м, В_доп = 0 (на электровозе не установлены рельсовые электромагнитные тормоза) и

Таким образом, допустимая скорость:

Проверка массы поезда по условию нагрева тяговых двигателей электровоза. Эффективный ток тягового двигателя I_эф электровоза К14М определяем по формуле (10.13), а длительный ток I_дл £ 122 А — по его технической характеристике (см. табл. 10.1).

Предварительно по формулам (10.14) и (10.15) вычислим установившуюся силу тяги, отнесенную к одному двигателю, в грузовом F_г и порожняковом F_п¢ направлениях:

Согласно электромеханической характеристике электродвигателя ДТН45 полученным значениям силы тяги соответствуют токи I_г = 34 А и I_п = 86 А.

Время движения груженого состава определим исходя из допустимой по торможению скорости движения n_доп. _г = 15,3 км/ч:

а время движения порожнего состава — исходя из скорости движения v_п согласно электромеханической характеристике: при силе тока I_п = 86 А скорость n_п = 20,5 км/ч. Таким образом,

Продолжительность пауз q_ц включает продолжительность маневровых операций (см. табл. 10.4) и резерв времени на различные задержки (10 мин):

q_ц = 10·2,0 + 10·0,67 + 10 = 36,7 мин.

Продолжительность одного рейса

t_р = 9,7 + 6,8 + 36,7 = 53,2 мин.

Эффективный ток [см. формулу (10.13)]

Таким образом, I_эф < I_дл, поэтому оставляем в составе 10 вагонеток (z = 10).

По полученным результатам расчетов массы состава по условиям трогания, торможения и нагрева двигателей принимаем окончательное число вагонеток в составе z = 10.

Длина поезда составляет 46,21 м, следовательно, длина разминовки для размещения поезда должна быть не менее 48—50 м.

Определение числа электровозов и их производительности. Число рейсов одного электровоза за смену [см. формулу (10.18)]

а потребное число рейсов в смену [см. формулу (10.19)]

Число электровозов, необходимых для работы,

Принимаем резерв электровозов N_рез = 2, а инвентарное число электровозов N_и = 7 + 2 = 9.

Сменная производительность электровоза

Расход энергии на электровозный транспорт. Расход энергии за один: рейс, отнесенный к колесам электровоза [см. формулу (10.24)],

Расход электровозом энергии за рейс, отнесенный к шинам подстанции [см. формулу (10.25)],

Удельный расход энергии на шинах подстанции, отнесенный к 1 т-км транспортируемого груза [см. формулу (10.26)],

Общий расход энергии за смену [см. формулу (10.27)]

Э_см = Э_удQ_смL_г = 0,137·2980·1,86=760 МДж

Потребную мощность тяговой подстанции оцределяем по формуле (10.28) при коэффициенте одновременности

и среднем токе [см. формулу (10.29)]

Таким образом, потребная мощность тяговой подстанции

Р_ст = 10^-3k₀UI_срN_р = 10^-3·0,69·250·110,8·7 = 137,8 кВт.

Принимаем одну тяговую подстанцию АТП-500/275М мощностью 137,5 кВт.