Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1267 вузов, 4648 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.78 Mб
Скачать
☆

Продолжительность периода пуска

tt = Vjp -,c e K ,

(1113)

 

Л

 

 

 

 

где vyCT — установившаяся

скорость,

м/сек.

 

Исходя из выражения

(1049)

 

величина замедления при сво­

бодном выбеге равна

 

 

 

 

 

У з^ — 0,01 (w ± i), м/сек2.

(И 14)

Продолжительность периода

 

остановки

 

*3 = ^

,

сек.

(1115)

 

и з

I

 

 

 

Путь, проходимый в период пуска,

 

L X= ^ , M.

(1116)

Путь, проходимый в период остановки,

 

L2 = ^

 

,

M.

(1117)

Путь, проходимый в период установившегося движения,

L ^ L - m

 

+ L,), м,

(1118)

где L — полная длина откатки.

 

 

 

 

Продолжительность периода

 

установившегося

движения

t2 = - ^ - ,

сек.

(1119)

 

^уст

 

 

 

Полная продолжительность движения

 

Тдв = —

(^i +

 

+

^в), мин.

(1120)

ьи

 

 

 

 

 

Приведенный метод подсчета элементов тахограммы назы­ вается методом постоянных ускорений.

При длине откатки более 1000

м трехпериодную тахограмму

заменяют однопериодной (рис. 175).

 

В этом случае продолжительность движения

определяется

из выражения

 

 

Т„ = DUl/yQf +

U, мин,

(1121)

 

 

ззз

где t0— дополнительное время, которым учитывается про­ должительность неустановившегося движения (0,5— 1,0 мин).

Указанный метод называется методом установившихся ско­ ростей. Этот метод основан на предположении, что поезд дви­

жется

на каждом

участке профиля с 'постоянной скоростью, оп­

V

 

 

ределяемой

сопротивлениями

на

 

 

этом участке, а при переходе на

 

 

 

 

 

 

новый

участок

мгновенно

изме­

 

 

 

няет свою

скорость [55].

 

 

 

 

 

На рис. 176 показана диа­

 

 

 

грамма изменения

скорости

по­

 

 

 

езда

при

сложном

профиле в

 

 

 

функции пройденного расстояния.

 

 

 

Движению

на

подъем

соот­

 

 

 

ветствуют

участки 1—2; 2—3 и

 

 

 

6— 7,

под

уклон — участки

 

3—4

Рис.

175. Прямоугольная

и 5— 6;

по

горизонтали— уча­

(однопериодная)

тахограмма

сток 4—5.

 

 

 

 

 

 

 

 

движения

поезда

Если бы

скорость

менялась

 

 

 

 

 

 

мгновенно

при

вступлении

поез­

да на каждый новый участок, то кривая скорости изобража­ лась бы ломаной линией, показанной на рис. 176 сплошными линиями. В действительности же скорость изменяется плавно по закону, представленному пунктирными линиями. Как видно

V-

/

/

///

//

/

у ? у ?

1

2

3

 

/

' 1

 

 

/

 

1

 

 

 

_ 2 _

 

 

* t

 

 

 

4

5

6

7

Рис. 176. Диаграмма установившихся и истин­ ных скоростей

из диаграммы, прц переходе поезда на участок с более тяжелым профилем метод установившихся скоростей дает некоторое уменьшение времени движения против истинного и, наоборот, при переходе на участок с более легким профилем — некоторое увеличение времени движения. Во избежание внесения сущест­ венных погрешностей в подсчет продолжительности движения область использования метода установившихся скоростей сле­ дует ограничить однообразными профилями, состоящими из длинных участков с небольшими отличиями в величине уклонов..

§ 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ д о п у с ти м о го в е с а п о езд а по у с л о в и ю

НАГРЕВАНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Тяговый двигатель электровоза удовлетворяет условиям на­ гревания, если эффективное (среднеквадратичное) значение си­ лы тока /е меньше силы тока длительного режима

Iе '"С /дл,

( 1122)

Величина эффективного тока в общем случае может быть представлена зависимостью

где / — сила тока в функции времени; Т — период работы двигателя.

Если исходить из метода установившихся скоростей, то на каждом участке пути силу тока можно считать постоянной в со­ ответствии с сопротивлением движению на этом участке. В та­ ком предположении выражение для эффективного тока может быть представлено в следующем виде:

 

Л =

т / y W

+ f t +

-

<1124>

где 1\\ /2; ... ;

/т

— сила тока на данном

участке, а;

ti, t2\

tm — время

движения

по данному участку.

Принимая во внимание, что работа рудничной локомотивной откатки совершается повторяющимися циклами, достаточно произвести проверку двигателя по нагреву за один цикл, после чего вместо выражения (1124) можно записать

h = \

f z r ^

- r [(2/20дв + (S / ^ U J.

(1125)

У

1ДВ "Г

* м

 

где первое слагаемое в квадратных скобках относится к дви­ жению электровоза на перегоне, а второе — к его маневровой работе в околоствольном дворе и у места погрузки (Тяв и tM— соответственно время движения и время маневров за один рейс).

Представим (2/2£)ман, как некоторую часть (1,14) дв:

/ .= 1 /

Н Ь

- K E /2O »

+

(а2 -

(2/г^ в] =

 

У

*ДВ "I

*м

 

 

 

 

 

=

* У *дв lI

•м

/

l

(1127)

где а = 1,15— 1,4 — коэффициент,

которым

учитывается

ухудше­

ние условий охлаждения двигателя во время маневров и оста­ новок. При длине откатки до 1 км а =1,4; от 1 до 2 км а =1,25; свыше 2 км а = 1,15.

Если в расчет принимается средний уклон, определяемый выражением (1098), то

Р1Ч)АВ=

РгрТгр + 11орТпор,

 

 

(1128)

где /гр и /пор — установившиеся

значения

силы

токов

при

движении с груженым и порожним составами;

Тгр и Гпор — продолжительность движения (за

один

рейс)

с груженым и порожним составами.

 

Сопоставляя выражения

(1127)

и (1128),

получим

 

, - л

[ ^

! ± Ь

. пор' пор

 

 

( 1 1 2 9 )

где

У

Тпа + Ты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

— Т

А -Т

 

мин.

 

 

(ИЗО)

1ДВ --- Л Гр 1 ■* ]пор*

 

 

 

 

Продолжительностью маневровых работ можно предвари­ тельно задаваться в пределах fM= 10—25 мин.

Если движение происходит по уклону равных сопротивлений,

то /Гр=/пор=/ и вместо выражения

(1129)

получим

I2(7>р +

Т’пор)

(1131)

Т'дв +

Ты

 

или на основании условия (ИЗО)

 

 

 

I*TR]

 

(1132)

Т

+ ты

Называя отношение времени движения к продолжительно­ сти рейса относительной продолжительностью движения т, по­ лучим

_ Гдв

Тдв + Ты

/. = «/ V * .

(1134)

Некоторые авторы [59] дают для определения эффективного тока, приходящегося на один двигатель магистрального элек­ тровоза, следующее выражение:

 

 

4

= 0,6/ср

7дв + *м

(1135)

 

 

 

 

5tM

 

 

 

 

Т'дв Ь 0,

 

где Уср — средний ток электровоза, а.

 

 

 

Для

малогабaipитных эле ктровозов,

оборудов анных одним

тяговым

двигателем,

 

 

•

 

 

 

 

 

4 ’

1,05/ср

7дВ +

 

(1136)

 

 

Тдв “4” ®

 

 

 

 

 

 

 

 

Средний ток, потребляемый тяговыми двигателями за рейс,

определяется из расхода энергии

на полный рейс

 

 

 

 

/ср

(Гдв +

tu) U '

 

(1137)

 

 

 

 

 

 

где

Лр — расход энергии за рейс, вт-ч\

 

 

 

U — среднее напряжение контактной сети или

аккумуля­

 

 

торной батареи, в.

 

 

 

 

 

Исходя из условия (1122), вместо выражения (1134) можно

записать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лл — a^yciV"T»

 

 

(1138)

где /уст — сила тока

при установившемся движении,

а.

 

Сила тяги сериесных двигателей приблизительно пропорцио­

нальна силе тока, поэтому выражение

(1138) эквивалентно сле­

дующему:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fla =

*FyCTV *,

кГ,

(1139)

где

Рлл— сила тяги длительного режима, кГ\

 

 

•Руст— сила тяги при установившемся движении, кГ

 

Выражение (1139) позволяет найти допускаемую

силу тяги

по условию нагрева двигателей

 

 

 

 

 

 

 

F уст =

~Тг=-» КГ.

 

(1140)

22 н. С. Поляков, И. Г. Штокман

а у т

 

 

 

 

 

 

 

 

337

Согласно выражению (1043) тяговое усилие при установив­ шемся движении равно:

при движении груженого состава под уклон

 

^уст.гр = (Р + Q) (wrp — 1), к Г -

(1141)

при движении порожнего состава на подъем

 

/Vcr.nop = {Р + Q) (йУпор + Л, к Г

(1142)

Если уклон пути равен уклону равных сопротивлений, то имеет .место равенство (1106) :и величина установившейся силы тяги может быть определена по любому из выражений (1141) и (1142).

Например, для груженого состава

^уст = (Р + Q) («'..р — с), кГ

(1143)

Подставляя это выражение в выражение (1140) и решая

относительно Qrp, получим вес груженого состава

 

QrP—а /т (шгр—гр>с) Р, т.

(1144)

При выполнении расчетов продолжительность движения оп­

ределяют по так называемой ходовой скорости

 

vx= 0,75г»дл, м/сек,

(1145)

где Уд.-, — скорость длительного режима, м/сек. Коэффициентом 0,75 учитывается снижение ходовой скоро­

сти в периоды неустаиовившегося движения1при проходе за­ круглений и стрелок, во время движения на подъемах и т. п.

Время движения

 

 

 

 

Т =

2-1000£

м,

(1146)

1 №—

60ох

 

 

 

 

 

 

где L — длина откатки, км.

Если электровозная откатка обслуживает несколько участ­

ков, производительности

которых

равны Ai\

А2;

А3; .

;Ат,

а длины равны Li; L2; Ьз;

; L m,то в выражение

(1146)

под­

ставляется средневзвешенная длина, равная

 

 

 

L = L\A\*f~ IgAj 4 - ЬзАл+

. . . + ЬщАщ ,

K M .

 

(1147)

At -r At + A3-f-. .. -f- Am

 

 

 

Чем больше отличается руководящий (средний) уклон отка­ точного пути от уклона равных сопротивлений ip. с, тем боль­ шую погрешность дает формула (1145). В этих случаях опре-

делепи^ веса состава по условиям нагрева двигателей произво­ дить не нужно, а достаточно проверить двигатели на нагрев по coc>aByt вес которого выбран по условиям сцепления и тор­ можения (см. ниже).

xt кп/ч

Рис. 177.

Характеристика

тягового

 

 

двигателя

 

 

 

Если известны веса прицепной части Qrp и

Qnop. то сила

тяги установившегося движения:

 

 

 

 

Frp= ( P + Qrp)( w ± i) ,

кГ ;

(1148)

= 0 ° +

Q„oP) (да +

0 . к Г

(1149)

Сила тяги, приходящаяся

на

один

двигатель,

 

р '

^гр

^

р'

^П°Р

(1150)

~гр —

2

»

Гпор

2

*

ЭтИ'М силам тяги соответствуют силы тока /гр и /поР и ско­ рости огр и упор, которые находятся по характеристике двига­

телей электровоза (рис. 177).

 

Для

этого по шкала F находится значение

тягового усилия

и проводится горизонталь до пересечения с графиком F . От

точки

пересечения опускается перпендикуляр

на шкалу I и

находится сила тока. От точки пересечения

перпендикуляра

с графиком v проводится горизонталь и по шкале v находится скорость.

Время движения груженого и порожнего составов:

у

______ L____ , яин\

(1151)

гр

“ 0,75-60огр

 

 

пор

L

, мин.

(1152)

0 ,7 5 -6 0 i/n o p

 

 

 

Время движения находится по выражению

(ИЗО), после

чего определяется эффективный ток по выражению (1129).

§ 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОГО ВЕ£А ПОЕЗДА ПО УСЛОВИЯМ СЦЕПЛЕНИЯ И ТОРМОЖЕНИЯ

По условиям сцепления наиболее тяжелым случаем является пуск груженого состава на преобладающем подъеме. Для этого случая тяговое усилие, исходя из выражения (1040), составит'

F = (Р + Qrp) К р + i + 1ЮУ), кГ,

(1153)

где шгр — удельное пусковое сопротивление движению

груже­

ных вагонеток, кг/т.

Сила тяги, определяемая по выражению (1153), должна быть не больше силы тяги, полученной по условию сцепления, что приводит к уравнению

(Р + Qrp) (®гр + 1 + 1 1 0у) — 1000РСЦФ,

(1154)

откуда

 

1000Ршф

(1155)

Q r P = а»гр + i + 110у — Р, Т.

При движении с подсыпкой песка коэффициент сцепления может быть принят равным ф=0,24. Пусковое ускорение можно допустить в пределах /=0,03—0,05 м/сек2. При отсутствии под­ сыпки песка коэффициент сцепления падает до ф = 0,12, и в дан­ ном случае необходима проверка условий сцепления при уста­ новившемся движении по перегону. Так как уклоны рельсовых путей в шахте обычно больше уклона равных сопротивлений, то наиболее тяжелым случаем является движение порожнего состава на максимальном подъеме, что дает

( / * + ■ Q n op) (® п о р + 1шах) — 1000Р сцф,

( 1 1 5 6 )

откуда

 

Q n o p = 100°£-С^ ----- Р, Г.

( 1 1 5 7 )

^пор "г *тах

 

Тяжелые, но не затяжные подъемы могут быть преодолены составом за счет его кинетической энергии в соответствии с си­

лой тяги, которая не должна превышать величины

силы тяги

по сцеплению.

 

Уравнение движения поезда для этого случая может быть

переписано в виде

 

у =55 0,01 [ /сц — (wnop + /)],

(1158)

где fcu может быть названа удельной сцепной силой тяги, кГ/т;

/сц

^сц

__ ЮООРсцф

кГ! Т

(1159)

Р + Qnop

Р Qnop

 

Если

 

 

 

 

 

 

 

fcu. ^

^ п о р +

 

(1160)

то подъем преодолевается только за счет силы тяги и состав движется с постоянной скоростью.

Если же

 

 

/сц <

wnop +

О 161)

то подъем преодолевается как

за счет силы

сцепления, так и

за счет кинетической энергии, и состав движется с постоянным замедлением.

Обозначим скорость в начале подъема через и„, а в конце подъема о,(.

Максимальное расстояние, которое при соблюдении условия (1161) может пройти состав на подъеме, равно

 

Lma, = ^ " ~ VK)i, м.

'

(1162)

 

 

2J

 

 

Если подъем преодолевается только за счет кинетической

энергии, то

в формулу (1162)

следует подставить

замедление

свободного

выбега

 

 

 

 

j — — 0,01 (w

i), м/сек2.

 

(1163)

Для определения веса состава по условиям торможения вос­ пользуемся уравнением движения поезда в.удельных величинах.

Наиболее тяжелым случаем является торможение груже­ ного состава при его движении под уклон. Умножая обе части уравнения (1050) на вес -груженого состава, получим

в = ( P + Q rp) ( i i o y ; - 0w- .1p +

( П

Заменяя В через найденное из выражения (1083) Втах, при­ ходим к уравнению

ЮООЯЛ = (Р + Qrp) (П О Л - ^ р + /),

(1165)

решение Которого дает

Ю00Р4»

 

 

 

QrP =

- р ,

т.

(1166)

110/т

WpP -Ь l

 

 

 

 

Коэффициент сцепления

здесь следует

принимать ф = 0,12

(без песка) или ф = 0,17 (с

песком).

 

Тормозное замедление /т подсчитывается

по выражению

 

 

м/сек2,

(1167)

где vT— скорость начала

торможения, которая может

быть

принята равной длительной скорости удл, м/сек.-,

/т— путь торможения, который в

соответствии с нормати­

вами ограничивается

40

м

при транспортировании

мертвых грузов

и 20

ж

при

доставке, людей.

 

При сочетании обычных тормозов, воздействующих на тор­ мозные оси, и электромагнитных рельсовых тормозов допускае­

мый вес груженого состава, на основании

выражения

(1095)*,

составит

 

 

 

 

Q

(100QPт 4- &п) Ф 4-

*n)/i

р

(1 1 6 8 )

rp

110ут — w,.p

i

 

 

§ 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОГО ВЕСА ПОЕЗДА ПО ЕМКОСТИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Работа поезда в течение одного рейса равна сумме работ

при движении груженого и порожнего составов

 

= (Fcp + F пор) L, кГм.

(1169)

Величина энергии, расходуемой аккумуляторной батареей в

течение одного рейса,

 

я(/>Р + Рпор) L

,, . - nv

А- ------------- ( Ш 0 >

 

где п — суммарный к. п. д. от вала двигателя до

аккумулятор­

ной батареи, который в среднем может

быть принят

равным 0,7;

 

а— коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на пусковые потери в реостатах, перевозку

материалов

и людей и т. п.

 

Сила тяги, выраженная через сопротивление движению:

7% + Faо, = 1000[ (Р + Qrp) К

Р -

i) 4- (Р + Qnop) X

X(w nop + *)] =

1000 [Р (wrp +

wnop) + Qrp (®rP — i) +

 

+ Qnop (®nop + 0].

(1171)
Соседние файлы в папке книги
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности