Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Транспортные машины и комплексы

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
23.86 Mб
Скачать

 

 

 

П остоянны й ток

 

П еремен­

 

 

 

 

 

 

ный ток

П оказатели

 

 

 

 

 

 

 

E L -2

E L -1

13Е (2 1 Е )

26Е

Д -94

 

 

Колея 1524 мм

 

 

 

Сцепной вес, кН

 

10 0 0

1500

1500

1800

940

Осевая формула

 

20+ 20

20+ 20+

20+ 2 0+

20+ 20+

2020

Напряжение на

токоприем­

 

+ 2 0

+ 2 0

+ 2 ,

 

1500

1500

1500

1500

10 000

нике, В ........................

Мощность часового режима,

1400

2100

1500

2550

1650

кВт ...............................

Тяговое усилие часового ре­

160 000

242 000

198 000

317 000

200 000

жима, Н . .

 

Скорость, км/ч .

30,5

30,5

28,0

28,7

30

Ток двигателя, А:

234

234

190

300

380

часовой . .

. .

длительный

200

200

148

260

340

Нагрузка на ось, кН

250

250

250

300

235

(гр, % о)

называется

наиболее крутой подъем длиной, достаточ­

ной для

достижения

поездом равномерной скорости (чаще всего

выездная траншея).

 

 

 

§ 3. ТЕПЛОВОЗЫ

Локомотив, оборудованный двигателем внутреннего сгорания, называют тепловозом. Преимущества тепловозов — автономный привод, не требующий контактной сети. Поэтому тепловозная тяга получает все большее применение на карьерах. Только на карьерах Министерства строительных материалов СССР нахо­ дятся в эксплуатации свыше 300 тепловозов. Тепловозная тяга применяется на ряде железорудных и угольных карьеров Кривбасса, Урала, КМА.

В настоящее время наибольшее распространение получили на карьерах так называемые тепловозы маневрового типа с дви­ гателем дизельного типа мощностью 750—1200 л. с., а на неко­ торых крупных карьерах — магистральные тепловозы МПС типа ТЭ-3.

Характеристика тепловозов приведена в табл. 45.

Тепловозы имеют кузов вагонного типа, на главной раме которого расположена силовая установка. Тепловозы манев­ рового типа (основное их назначение на путях МПС выполне­

ние маневровых работ) можно разделить на два

типа ТГМ —

с гидромеханической трансмиссией и ТЭМ — с

электрической

трансмиссией.

 

 

П оказатели

ТГМ-3

ТЭМ-1

ТЭМ-2

т э - з

Число секций тепловоза

1

1

1

2

Осевая формула

20- 2 0

20—20

20—20

2 (30 30)

Сцепной вес, кН . .

G80

123,5

122,4

2520

Мощность дизеля, к В т .....................

550

736

880

1470

Номинальная частота вращ., об/мин

1400

740

750

850

Марка дизеля...................................

М753

2Д50

ПД1

2Д100

Мощность на ободе движущихся колес,

 

550

660

2430

кВт

. .

Гидро­

Тип передачи

Электрическая

 

 

механи­

 

 

 

Расчетная сила тяги, кН

ческая

 

 

40 400

 

 

 

Расчетная скорость, км/ч

20,5

Мощность, кВт:

_

780

700

1350

главного генератора

тягового двигателя

108

108

205

Длина тепловоза, мм

12 600

16 969

16 969

33 948

Втепловозах ТГМ дизель соединен с гидротрансформатором

икоробкой передач с гидроуправлением, от последней крутя­ щий момент передается через карданные валы к осевым редук­ торам, расположенным на всех четырех осях тепловоза. Скорость

движения изменяется ступенчато и зависит от передаточ­ ного числа коробки передач, которая изменяется переключе­ нием зубчатых передач с помощью фрикционных муфт. В кабине машиниста размещен пульт управления с приборами контроля силовой установки и скорости движения.

В тепловозах ТЭМ-1 (см. рис. 186) на главной раме монти­ руются дизель, соединенный с генератором постоянного тока, а также компрессор, вентиляторы охлаждения тяговых двигателей и холодильника, генератор для питания цепей управления и освещения. На каждой колесной паре размещен тяговый двига­ тель. Управление тяговыми двигателями — косвенное, с помощью контроллера управления.

§ 4. ТЯГОВЫЕ АГРЕГАТЫ

Прогрессивным направлением развития электровозного карь­ ерного транспорта, позволяющим увеличить уклон железнодо­ рожных путей в карьерах до 60—-80%0 и тем сократить протя­ женность рельсовых путей, является создание тяговых агрегатов, когда один или два думпкара в поезде оборудуются тяговыми электродвигателями и частично аппаратурой, а остальная аппа­ ратура устанавливается на специальном электровозе управле­ ния. Таким образом, тяговый агрегат состоит из электровоза

П оказатели

 

Т яговы й

Т я гов ы й

П Э -2м

ОП Э-1

 

агрегат

а грегат

 

 

 

E L = 2 + 2

E L ~ 1 0

 

 

Род тока . . . .

Постоянный

Переменный

Постоянный

Переменный

Напряжение

сети,

1500

10 000

1500/3000 *

10 000

В

. . . .

 

■Состав агрегата

ЭУ+МД **

ЭУ+МД+МД

ЭУ+МД+МД

ЭУ+ДС+М

Число осей . . .

8

12

12

12

Масса тягового аг-

220

366

368

360

регата, т . .

Сцепной вес, кН

2200

3660

3680

3600

Конструктивная

 

 

 

 

масса

электро­

 

 

 

 

воза

управле-

100

122,5

120

120

ния, т . . .

Конструктивная

 

 

 

 

масса

думпкара,

75

65

79

100

т ..........................

Грузоподъемность

45

55

45

80

думпкара, т . .

Часовая мощность,

2760

4920

2430/5190

6480

кВт

..............

Часовая сила тяги,

325 000

681 000

672 000

810 000

к Н .................

Часовая скорость,

30

25,7

13/27,8

28,5

км /ч.................

Максимальная ско­

65

50

65

65

рость, км/ч . .

Автономное

пита­

 

Дизель

 

Дизель

ние

 

 

 

 

Длина по осям ав­

 

(750 л. с.)

 

(2000 л. с.)

22 520

52 300

51 100

59 900

тосцепок, мм

Завод-изготови­

Им. Ганса IЗаймлера (ГДР)

Днепропетров­

Новочер­

тель

 

 

 

 

 

 

 

ский электро­

касский

 

 

 

 

 

возостроитель­

электрово­

 

 

 

 

 

ный

зострои­

 

 

 

 

 

 

тельный

* П оследовательн о-параллел ьн ое соединение (в

к аж д ой х о д о в о й

тел еж к е дви­

гатели соединены последовательно, а все тележ ки п оезд а соеди н ены п арал л ел ьн о).

** ЭУ — эл ектровоз управления, Д С — дизельная секц и я, М Д — м оторны й дум п­

кар.

управления моторных думпкаров, а поезд формируется из тяго­ вого агрегата и прицепных думпкаров (табл. 46).

Моторный думпкар (рис. 188) имеет кузов и механизм раз­ грузки стандартных вагонов типа ВС.

Тележки приняты такими же, как и у электровоза управле­ ния. На оси каждой колесной пары расположен тяговый дви­ гатель, на основной раме, которая удлинена и выступает за

пределы кузова, установлены вентиляторы охлаждения двига­ телей и ящик с аппаратурой управления.

Тяговый агрегат переменного тока ОПЭ-1 является наибо­ лее универсальным. Он состоит из электровоза управления (ЭУ), дизельной секции (ДС), автономного питания и моторного думп­ кара МД (рис. 189).

Ходовая часть каждой секции имеет две унифицированные несочлененные двухосные тележки. Форма кузова — вагонного типа, с кабинами по концам секций, что улучшает условия ухода за оборудованием. На электровозе управления установлен преобразовательный агрегат, включающий в себя силовой транс­ форматор, групповой переключатель и две выпрямительные установки. Пуск и регулирование скорости производятся сту­ пенчатым изменением подводимого к тяговым двигателям напря­ жения (36 ступеней) путем переключения секций обмоток транс­ форматора.

Тяговый агрегат ОПЭ работает следующим образом. Электровозная секция в сцепе с тепловозной и моторным

думпкаром (сцепной вес 3600 кН) обеспечивает тягу поезда от контактной сети. Тяга создается всеми 12 электродвигателями агрегата.

Все секции работают с малой скоростью 0,3—1,5 км/ч в ав­ тономном режиме от генератора, приводимого в действие установ­ ленным в дизельной секции дизелем.

Электровозная секция (сцепной вес 1200 кН) работает само­ стоятельно в режимах тяги и реостатного торможения.

Тепловозная секция работает самостоятельно в режиме тяги, что позволяет обойтись без контактной сети на уступах.

Электровозная секция в сцепе с одним или двумя моторными думпкарами (сцепной вес 2400 или 3600 кН) может работать в ре­ жиме тяги и реостатного торможения.

Параметрический ряд тяговых агрегатов предусматривает выпуск в текущей и последующей пятилетках нескольких типо­ размеров типажных агрегатов. В настоящее время на отечествен­ ных карьерах находятся в эксплуатации тяговые агрегаты, тех­ ническая характеристика некоторых из них приведена в табл. 46.

J§ 5. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

Тяговый расчет карьерного рельсового транспорта прин­ ципиально такой же, как и шахтного транспорта (см. главу XII). Электромеханические характеристики, характеризующие изме­ нение силы тяги, развиваемой одной осью, от скорости движения (рис. 190), так же как и в"рудничных'электровозах, представлены двумя графиками, соответствующими последовательно-парал­ лельному СП и параллельному соединению двигателей П, когда к двигателю подводится половинное цли полное напряжение.

Рассмотрим случай, когда в создании тяговой силы кроме электровоза участвуют и моторные думпкары (тяговый агрегат).

При равномерном движении

поезда

»= 0 сила тяги

агре­

гата F4 равна силе сопротивления движению поезда W :

 

к = 1000 [Р э. у+

пм (д' +

д'г)] -фк, Н,

(277)

а сила сопротивления движению поезда на руководящем уклоне

W = \РЭ. у + (?; + д т)}’ К + ip + Q6v(w0+ ip), H,

(278)

Рио. 190. Электромеханические характеристики двигателей электровозов:

а — 21Е ; б — ^0Е

откуда по условию сцепления вес (брутто) неподмоторенных думпкаров

_

(ЮООфк- ^ o - t p ) [ Р э . у + п м(д'т+ д 'т)]

 

(?6i

 

w 0 -}- jp

 

кН,

(279)

где Р ъ у — вес

электровозов

управления,

кН;

 

<?бр — вес

неподмоторенных

думпкаров

(брутто), кН;

и„ — число моторных

думпкаров;

 

 

 

<7т — вес тары моторного думпкара, кН;

 

q'r — вес груза моторного думпкара,

кН;

 

фк — коэффициент сцепления колес

с

рельсами;

 

W o — удельное основное сопротивление движению электро­

воза и моторных думпкаров, Н/кН;

думп­

w0 — удельное основное сопротивление

движению

каров, Н/кН;

 

%а.

 

 

 

i„ — руководящий уклон,

 

 

 

Число неподмоторенных

вагонов в составе

 

 

п ~

__

Qбр

 

 

 

 

<]о г

9оО-г*т) '

 

 

где qQ— грузоподъемная сила думпкара, кН; кт— коэффициент тары думпкара.

Основное удельное сопротивление движению думпкаров по карьерным путям w'Q определяют по формулам ПромтрансНИИпроекта. Для четырехосных груженых думпкаров нормальной колеи на постоянных путях

ш0 =

2,9 + 0,026у,

Н /кН;

(281)

для шестиосных груженых думпкаров

 

U?Q=

3,6+ 0,15i\

Н/кН,

(282)

где v — скорость движения, км/ч.

Основное удельное сопротивление движению электровоза и моторных думпкаров приведено в табл. 47.

 

 

Т а б л и ц а 47

Значения основного удельного сопротивления движению

электровоза к моторных думпкаров

 

 

10о(Н /кН ) при движении

Тип рельсового пути

 

 

 

под током

без тока

Постоянное ...............................

1,5+0,0014

4,18+0,0014

Передвижные балластированные

2,4+0,003

5,15+0,003

Передвижные небалластированные

3,5+0,027

6,18+0,0027

Удельное сопротивление от кривых

 

W, =

Н/кН.

(283)

В случае движения по кривой с уклоном выработки приве­

денное удельное сопротивление % 0 (1%0 =

1Н/кН)

in= *Р +

Н /кН .

(284)

Выбранный вес прицепной части поезда проверяется на тор­ можение (см. главу XII). Для карьерных поездов тормозной путь при самых сложных условиях не должен превышать 300 м.

В карьерном транспорте все оси электровоза и думпкаров снабжены" пневматическими тормозами.

Тормозная сила

Дс= М 2 Х л+ 2 Х в), н -

(285>

где 2/Сп — сумма сил нажатия^колодок локомотива, Н; 2ЛГП— сумма сил нажатия колодок на оси вагонов, Н;

К„ и К в — сила нажатия на одну колодку

локомотива и вагона,

Н;

 

 

 

 

 

 

f.A — коэффициент трения колодки о колесо.

 

Для стандартных чугунных колодок

 

 

.

nfi

160Я + 100

i> + 100 '

(286)

> к ~

U,°

800Я + 100

&> + 100 *

 

Для композиционных

(пластмассовых)

колодок

 

.

П / /

Ш 5 Г + 2 0 i> + 1 5 0

(287)

/к —

4 4

40ic + 20

2i> + 150 *

 

где v — скорость движения,

км/ч.

 

 

 

Удельная тормозная сила

 

 

 

к =

 

 

ВК____________

Н/кН.

(288)

 

 

пм( ? т + ^ г)

'Ь <?бр

 

 

Для условий открытых разработок, где уклоны достигают 60% о, для повышения безопасности движения проводятся работы по усилению тормозных средств. Перспективным является приме­ нение электромагнитных тормозов.

Полученный по формуле (279) вес прицепной части поезда проверяется по условиям трогания на руководящем подъеме (ip) [см. формулу (207)]:

1 0 0 0

J.Pэ. у -Ь гам (<7х -|- 9 г ) ]

^ т Р

(?бр =

П7тр z р -f-1,08а

 

— [ ^ э . у + ^ м (<7Т+

£К) ] (^ тр + ip )’Рэ. у +

Лм (<7т + ? г ) 1?08а (289)

где а — ускорение при трогании (принимается в пределах 0,025— 0,05 м/с2);

ip — подъем элемента пути при трогании, °/00;

фтр — коэффициент сцепления при трогании, при подсыпке рельсов песком фтр = 0,24 — 0,26;

wT? — коэффициент основного сопротивления движению при трогании.

Так как тяговый агрегат ОПЭ-1 может работать как тепло­ воз с электромеханической передачей, то вес прицепной части поезда ограничивается мощностью дизеля, который, как известно, в отличие от электродвигателей, не может перегружаться:

AJ

3 ,6----- Л общ— Р (wo Ч" £Р)

 

<?-------------- W + T; ------------ '

<290>

где N 3 — эффективная мощность дизеля, кВт; v — скорость движения, км/ч;

“Побщ — общий к. п. д. генератора и электромеханической пере­ дачи дизельной установки.

Пользуясь формулой (290), можно, зная Q, определить макси­ мальную допустимую скорость движения тепловоза или тягового агрегата при работе с автономным приводом от тепловозной секции.

Глава X IX

КАРЬЕРНЫЕ АВТОМОБИЛИ-САМОСВАЛЫ

S 1 . О П И С А Н И Е К О Н С Т Р У К Ц И И

Как уже указывалось в начале раздела, автомобильный транс­ порт по объему перевозок горной массы на карьерах занимает одно из ведущих мест. Для обеспечения горнодобывающих предприятий разнообразной автомобильной техникой заводами Минавтопрома

СССР и отраслевыми научно-исследовательскими институтами были выполнены работы по анализу условий эксплуатации, установлению параметров, разработке типажа и унификации уэлов и агрегатов карьерных автосамосвалов. Исследования показывают, что большинство большегрузных автосамосвалов (60%) 155J работает на дорогах со скальным основанием, несу­ щая способность которых позволяет эксплуатировать автомобили с осевой нагрузкой 1000 кН (100 тс).

Основным типом автомобиля при открытой разработке место­ рождений являются автосамосвалы с задней разгрузкой кувова. Компоновочная схема карьерных автосамосвалов зависит от условий эксплуатации. Наиболее распространенными схемами

компоновки

большегрузных

карьерных

самосвалов являются:

1. Классическая схема, при которой

кабина водителя рас­

полагается

за

двигателем (МАЗ-525, КрАЗ-256).

2. Схема «кабина рядом с двигателем» (рис. 191), которая

обеспечивает

более высокую

компактность, уменьшает длину

и массу самосвалов.

 

 

Наряду с взаимным расположением кабины и двигателя важное значение имеет конструктивная схема шасси. Большин­ ство автосамосвалов выполнены по колесной формуле 4 x 2 , в ко­ торой первая цифра указывает общее число колес шасси, а вто­ рая — число ведущих колес. Автосамосвал КрАЗ-256 имеет колесную формулу 6 x4 .

Большегрузные унифицированные автосамосвалы типа БелАЗ-540, БелАЗ-548, БелАЗ-549 и их модификации выпуска­ ются Белорусским автомобильным эаводом;7краткая характери­ стика их приведена в табл. 48.

Для карьерных условий характерны сложные трассы авто­ мобильных дорог как по профилю, так и в плане. Скорость дви­ жения автомобиля зависит от трассы, руководящего уклона,