2.4. Вибір та обґрунтування засобів транспортування породи

2.4.1.Транспортування породи до пристовбурового двору

Порода з підготовчих вибоїв (проходка 1 та проходка 2) потрапляє на конвеєр, потім на перевантажувальному пункті порода відсікачами (ножами) скидається у вагонетки, вагонетками по бремсбергу від пунктів перевантаження порода транспортується канатним відкочуванням до приймально-відправного майданчика бремсбергу, а від приймально-відправного майданчика бремсбергу до бункера пристовбурового двору порода транспортується у вагонетках локомотивним відкочуванням. Схема транспортування вантажопотоку породи показано на рис. 4.1.

Рис 2.8 - Схема транспортування вантажопотоку породи

Змінний половинний вантажопотік з першого підготовчого вибою (проходки 1) складає 63 т/зм, а змінний вантажопотік з другого підготовчого вибою (проходки 2) складає 95т/зм, таким чином сумарний змінний вантажопотік з двох підготовчих вибоїв (проходки 1 та проходки 2) складає 159 т/зм. Для транспортування породи по уклону від перевантажувальних пунктів до приймально-відправного майданчика уклону та для транспортування породи від приймально-відправного майданчика до бункера при стовбурового двору приймаємо вагонетки ВГ2,5-900 місткістю – 2,5м³ і масою – 11,3кН.

Визначаємо кількість вагонеток:

з першого перевантажувального пункту (проходка 1):

(2.58)

з другого перевантажувального пункту (проходка 2):

(2.59)

Таким чином для вивезення породи з двох перевантажувальних пунктів потрібно 36 вагонеток.

2.4.2.Розрахунок локомотивного відкочування

Для транспортування породи у вагонетках від приймально-відправного майданчика бремсбергу до бункера при стовбурового двору приймаємо один з найбільш розповсюджених локомотивів – акумуляторний електровоз АМ8Д, основні характеристики зведені в табл. 2.12.

_{В даному випадку вага навантаженого і порожнього поїздів за прийнятим числом вагонеток у кількості 12 вагонеток, менше мінімальних значень максимально припустимої ваги навантаженого і порожнього поїздів яка була розрахована раніше, а це значить що електровоз буде справлятися з перевезенням даної кількості вагонеток. На рис. 2.9 показано схему локомотивного відкачування.}

де – вага порожньої вагонетки, для ВГ2,5-900

–вага вантажу у вагонетці, для ВГ2,5-900 (вважаємо, що коефіцієнт заповнення вагонетки дорівнює 1).

Вхідні дані для розрахунку зведені в табл. 4.2.

Рис 2.9 - Схема локомотивного відкочування

Таблиця 2.12.

Основні характеристики акумуляторного електровоза АМ8Д

Параметри	Значення
Ширина колії, мм	900
Струм годинний, А	113
Струм тривалий, А	50
Сила тяги годинна, Н	11500
Сила тяги тривала, Н	3250
Швидкість годинна, км/год	7,2
Швидкість тривала, км/год	12,0
Тип двигуна	ДТРП-12
Сумарна годинна потужність двигунів, кВт	2×12
Тип батареї	112ТНЖШ-500
Енергоємність батареї, кВтгод	65
Зчіпна вага, кН	80

Таблиця 2.13.

Вхідні дані для розрахунку

Параметр	Значення
Довжина відкочування, м	1000
Змінний вантажопотік, т/зм	158
Ухил рейкового шляху мінімальний, %о	2
Ухил рейкового шляху середній, %о	3
Ухил рейкового шляху максимальний, %о	5

Для визначення необхідної кількості електровозів виконаємо тяговий розрахунок локомотивного відкочування.

Визначення величини поїзда:

За умови зчеплення коліс електровоза з рейками.

Максимально припустима вага поїзда за умовою зчеплення коліс із рейками при зрушенні навантаженого поїзда під мінімальний ухил за умовою зчеплення коліс із рейками:

(2.60)

де Р – зчіпна вага електровоза, Р=80кН;

–пусковий опір руху вагонетки;

–питомий опір навантажених вагонеток,

(2.61)

–коефіцієнт зчеплення – з підсипанням піску на вологі рейки.

Максимально припустима вага поїзда за умовою зчеплення коліс із рейками при зрушенні порожнього поїзда на максимальний підйом:

(2.62)

де – пусковий опір руху вагонетки;

–питомий опір порожньої вагонеток,

(2.63)

За умови гальмування електровоза, що рухається під максимальний ухил:

(2.64)

де – уповільнення, м/с²

–швидкість гальмування,

–гальмовий шлях, згідно ПБ

–коефіцієнт зачеплення, – з підсипанням піску на вологі рейки.

За потужністю тягових двигунів:

(2.65)

де – тягове зусилля при тривалому режимі, визначається за технічною характеристикою локомотива; для АМ8Д

в більшості випадків можна вважати, що .

З визначених таобираємо мінімальні. У нашому випадку це,

Уточнюємо вагу навантаженого і порожнього поїздів за прийнятим числом вагонеток:

• вага навантаженого поїзда:

  (2.66)

• вага порожнього поїзда:

(2.67)

_{В даному випадку вага навантаженого і порожнього поїздів за прийнятим числом вагонеток у кількості 12 вагонеток, менше мінімальних значень максимально припустимої ваги навантаженого і порожнього поїздів яка була розрахована раніше, а це значить що електровоз буде справлятися з перевезенням даної кількості вагонеток.}

Перевірка тягових двигунів на нагрівання

Розглянемо найбільш важкий випадок для роботи двигуна, коли навантажений поїзд рухається під ухил, а порожній на підйом.

Довжина відкочування перевищує 1000м.

Визначаємо силу тяги в сталому режимі, що доводиться на один двигун:

	(2.68)
	(2.69)

де – число електродвигунів

За електромеханічними характеристиками двигуна ДПРТ-12 визначаємо:

і – струм споживаний електровозом відповідно з вантажем і порожняком:

(2.70)

і – сталу швидкість руху поїздів у вантажному і порожньому напрямку:

(2.71)

_{Вважаємо що пусковий струм дорівнює годинному Iгод=125А.}

_{За електромеханічною характеристикою двигуна визначаємо силу тяги при пуску Fпуск=6,2кН.}

Визначаємо припустиму швидкість руху навантаженого поїзда під ухил за фактором гальмування:

(2.72)

Відповідно до отриманого результату швидкість поїзда у вантажному напрямку варто обмежити величиною 12,7 км/год.

У нашому випадку довжина транспортування L > 1000м тому, для визначання еквівалентного (середньоквадратичного) струму використовуємо метод сталих швидкостей:

(2.73)

де Т_н і Т_пор – час руху навантаженого і порожнього составів:

	(2.74)
	(2.75)

Т_р – тривалість руху:

(2.76)

–тривалість пауз:

(2.77)

– тривалість маневрів електровозу в пристовбуровому дворі,

– тривалість маневрів електровозу 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 двигун локомотива буде працювати без перегріву.

Знаходимо інвентарне число електровозів:

(2.78)

де – число робочих електровозів;

– число резервних електровозів,

(2.79)

– число можливих рейсів одного електровоза,

(2.80)

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

–повне число рейсів:

(2.81)

– необхідне число рейсів для вивезення вантажу:

(2.82)

– коефіцієнт нерівномірності видачі вантажу,

–змінний вантажопотік;

–необхідне число рейсів для перевезення людей

–кількість вагонеток.

Можлива змінна продуктивність одного локомотива для вивезення вантажу:

(2.83)

Розрахунок параметрів електровоза

Енергоємність батареї необхідна для роботи електровоза протягом зміни:

(2.84)

де – середня розрядна напруга батареї,

Необхідне число робочих батарей на один електровоз:

(2.85)

де – енергоємність батареї,

Загальне число батарей на один електровоз:

(2.86)

де – число батарей під зарядкою,

Загальне число батарей:

(2.87)

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

Інвентарне число зарядних столів:

(2.88)

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

Питома витрата енергії:

(2.89)

де – коефіцієнт тари,

Абсолютна витрата енергії:

(2.90)

Електровозна відкочування є найбільш поширеним і продуктивним видом транспорту для допоміжних матеріалів. Вона має такі переваги: багатофункціональність, досить висока продуктивність, економічність, маневреність, можливість роздільного та безперервного транспортування по розгалуженій трасі на необмежену відстань.