4. Вибір і обгрунтування транспортних засобів для переміщення породи

4.1. Обгрунтування транспортних засобів для переміщення породи

Порода після відбивання від масиву потрапляє на скребковий конвеєр, далі на перевантажувач ПТК–1, звідки порода надходить на дільничний телескопічний конвеєр. Дільничні конвеєри транспортують породу до прийомних акумулюючих бункерів, що знаходяться на головному відкаточному штрекі. Для транспортування породи до приствольного двору застосовується локомотивна відкатка. З бункерів порода потрапляє до вагонеток і транспортується до приствольного двору акумуляторним електровозом (див. рис. 4.1).

Рис.4.1. Технологічна схема рейкового транспорту

Для транспортування породи приймаємо акумуляторний електровоз АМ8Д. В якості транспортної судини приймаємо шахтні вагонетки з донним розвантаженням типу ВДК 2,5 – 900 з місткістю кузова 2,5 .

Оскільки число завантажувальних пунктів – 2, то для кожного пункту необхідно обрати свій електровоз і склад вагонеток. З огляду на те, що це не є раціональним, поступимо наступним чином: розрахунок будемо проводити для найбільш віддаленого завантажувального пункту (див. рис.4.2).

Рис.4.2. Схема шляху електровозного відкочування

Змінний вантажопоток, що надходить з підготовчого вибою до завантажувального пункту складає . На підставі цього визначимо для транспортування породи необхідну кількість вагонеток:

,

де – змінний вантажопоток з одного підготовчого вибою;

– місткість кузова вагонетки, для ВДК ;

– насипна щільність породи, .

Таким чином, необхідна кількість вагонеток .

4.2. Тяговий розрахунок локомотивної відкатки

Вихідні дані до розрахунку:

Змінний вантажопоток з одного підготовчого вибою .

Число завантажувальних пунктів – 1.

Довжина відкочування .

Середній ухил рейкового шляху ‰.

Максимальний ухил рейкового шляху ‰.

Технічні характеристики акумуляторного електровозу АМ8Д – 900:

Зчіпна вага – 8 .

Сила тяги:

годинна – 11500 .

тривала – 3250 .

Швидкість:

годинна – 7,2 .

тривала – 12,0 .

Тип двигуна – ДПТР-12.

Струм:

годинний – 113 .

тривалий – 50 .

Сумарна годинна потужність двигунів – 2х12 ( ).

Батареї 112ТНЖШ – 500

Енергомісткість батареї – 65 .

Технічні характеристики шахтних вагонеток з донним розвантаженням типу ВДК 2,5-900:

довжина за буферами – 2,9 ;

місткість кузова – 2,5 ;

маса вагонетки – 1,36 .

1. Визначення величини складу потяга

За умовою зчеплення коліс електровоза з рейками.

Максимально припустима вага потяга під час зрушення завантаженого складу під мінімальний ухил:

,

де – зчіпна вага електровоза, ;

– пусковий опір руху вагонетки (під час зрушення з місця);

– питомий опір вантажних вагонеток, для вагонеток ВДК-2,5;

;

– пускове прискорення, приймаємо ;

– коефіцієнт зчеплення, з підсипанням піску на вологі рейки (1, див. додаток 4);

Максимально припустима вага потяга під час зрушення порожнього потяга на максимальний підйом:

,

де – пусковий опір руху вагонетки (під час зрушення з місця);

– питомий опір вантажних вагонеток, для вагонеток ВДК-2,5;

;

За умовою гальмування електровоза, що рухається під максимальний ухил

,

де – уповільнення, ,

,

– швидкість початку гальмування, ;

– гальмовий шлях, згідно ПБ .

За потужністю тягових двигунів

,

де – тягове зусилля в тривалому режимі, для АМ8Д ;

– в більшості випадків можна вважати, що .

З визначених і обираємо мінімальне. В даному випадку і .

Визначаємо вагу вантажного і порожнього поїзда за прийнятим числом вагонеток:

– вага вантажного поїзда (вважаємо, що коефіцієнт заповнення вагонетки дорівнює 1)

– вага порожнього поїзда

.

Таким чином, виходить, що , а , отже потяг за величиною складу проходить.

2. Перевірка тягових двигунів на нагрівання.

Оскільки довжина відкочування перевищує 1000м для визначення еквівалентного струму використовуємо метод сталих швидкостей.

Визначення сили тяги в сталому режимі, що припадає на один двигун:

,

,

де – число двигунів електровоза, .

Визначаємо струми і швидкості в сталому режимі роботи двигуна ДПТР-12 [1, див. додаток 5 ) за його електромеханічними характеристиками.

і – струм, споживаний електровозом за умов усталеного руху відповідно з вантажем і порожняком:

А А

і – стала швидкість руху поїздів у вантажному і порожньому напрямках:

. .

В изначаємо припустиму швидкість руху вантажного поїзда під ухил за фактором гальмування:

Відповідно до отриманого результату швидкість поїзда у вантажному напрямку не повинна перевищувати км/год

Визначаємо еквівалентний (середньоквадратичний) струм:

,

де і – час руху вантажного і порожнього поїздів;

.

.

– тривалість рейсу:

.

– тривалість маневрових робіт:

.

– тривалість маневрів електровоза в пристовбурному дворі, .

– тривалість маневрів електровоза 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 ( А), двигун локомотива буде працювати без перегріву.

3. Інвентарне число електровозів

,

де – число робочих електровозів;

– число резервних електровозів,

.

– число можливих рейсів одного електровоза,

.

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

– повне число рейсів у зміну,

.

– необхідне число рейсів для вивезення вантажу,

.

– змінний сумарний вантажопоток;

– коефіцієнт заповнення вагонетки, .

– необхідне число рейсів для перевезення людей, .

– кількість вагонеток у складі.

Число резервних електровозів приймаємо:

, оскільки .

4. Змінна продуктивність одного локомотива з вивезення вантажу:

.

Оскільки, тяговий розрахунок локомотивної відкатки було проведено за умов надходження породи із найбільш віддаленого завантажувального пункта , то для транспортування породи, що надходить із завантажувального пункта обираємо аналогічні вагонетки та акумуляторний електровоз. Оскільки змінні вантажопотоки з підготовчих вибоїв однакові, то обираємо також аналогічну кількість вагонеток.

5. Розрахунок параметрів електропостачання.

Енергоємність батареї, необхідна для роботи електровоза в плині зміни:

,

де – середня розрядна напруга батареї, .

Необхідне число робочих батарей на один електровоз у зміну:

,

де – енергоємність батареї, .

Загальне число батарей на один електровоз:

,

де – число батарей під зарядкою, .

Загальне число батарей:

,

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

Інвентарне число зарядних столів:

,

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

Питома витрата енергії:

.

де – коефіцієнт тари, .

Абсолютна витрата енергії: