Транспортные системы гп
 Скачать 56.67 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» (ФГБОУ ВО «МГТУ») Институт горного дела и транспорта Кафедра ГМиТТК. Контрольная работа по дисциплине: «Транспортные системы ГП.» Выполнил: студент __5 курса ФИО-Колиошко Н.А Группа: зГД-16-5  Магнитогорск, 2020 СОДЕРЖАНИЕИсходные данные 3 1. Расчет железнодорожного транспорта 4 1.1 Тяговый расчет железнодорожного транспорта 4 1.2 Проверка двигателя электровоза на нагрев и определение расхода электроэнергии 9 1.3 Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта карьера. 11 Исходные данныеВариант 14
1. Расчет железнодорожного транспорта1.1 Тяговый расчет железнодорожного транспортаТяговый расчет производиться с целью определения массы поезда, условий и результатов торможения, установления времени и скорости движения по отдельным участкам пути, степени нагрева тяговых двигателей, расхода энергии на транспортирование. Весовая норма поезда Q’, кН, из условия равномерного движения по руководящему подъему и Q’’, кН, по условию трогания на приведенном уклоне. При этом первоначально примем локомотив ОПЭ1 с технической характеристикой, приведенной в табл. 1.1 и думпкар 6ВС-60(табл. 1.2). Таблица 1.1 Технические характеристики электровозов
Вес прицепной части поезда определяется по формулам: Q’ =  , КнQ’’=  , кНгде Pсц – сцепной вес локомотива, кН (табл. 1.1); ψ, ψтр – коэффициенты сцепления приводных колес локомотива с рельсами соответственно при равномерном движении и трогании с места; ω’0, ω’’0 – основное удельное сопротивление движению локомотива и вагона, Н/кН (принимаем ω’0, ω’’0 для стационарных путей ω’0=4 Н/кН, ω’’0=4,5 Н/кН); ωi р - удельное сопротивление от уклона, Н/кН, ωi р=[ip]=52 Н/кН; ωтр - удельное сопротивление при трогании поезда с места, ωтр=[iтр]=52 Н/кН; α – ускорение поезда при трогании, α=0,025 м/с2; ωi пр - удельное сопротивление от приведенного уклона, Н/кН ωiпп = ωiтт+ωR, Н/кН, где ωi тр – удельное сопротивление при трогании, ωi тр= 52 Н/кН ωR – удельное сопротивление от кривизны пути (при R>300, ωR=2 Н/кН). ωi пр = 52+2=54 Н/кН Q’ =  КнQ’’=  = 6274,5 кНТехническая характеристика думпкара 6ВС-60 Таблица 1.2
Число вагонов в составе поезда находим по формуле: nваг =  где mваг – масса пустого вагона, т; g – ускорение силы тяжести, м/с2; mгр – масса груза в вагоне, т mгр =N*E*kн*γр, т, где E – емкость ковша экскаватора, м3; N – количество полных ковшей, загруженных экскаватором в думпкар, шт.; kн – коэффициент наполнения ковша, kн=0,9. Для обеспечения эффективной и производительной работы экскаватора машинист должен загружать в каждый вагон целое число ковшей. Таким образом, в зависимости от плотности груза, вагон загружается по объему или по грузоподъемности. Для условия  , число ковшей, загружаемых в думпкарN=  ,где q – паспортная грузоподъемность думпкара, т; γр=γ/kр – насыпная плотность груза, т/м3; kр – коэффициент разрыхления, kр=1,1; kн – коэффициент наполнения ковша, kн=0,9  1,8/1,1=1,64N=  mгр = 5*12*1,1*1,64=98 т nваг =  = 5Окончательный вес, кН, прицепной части груженого поезда и порожнего соответственно Qгр = nваг*( mгр + mваг)*  , Н/кНQпор = nваг* mваг* , Н/кНQгр = 5*(98+27)*9,81=6140 кН Qпор = 5*27*9,81= 1324 кН Тяговый расчет предусматривает далее определение скорости времени движения поезда. При тяговых расчетах карьерного транспорта часто используется приближенный метод установившихся скоростей, основанный на предположении, что в пределах каждого элемента профиля пути поезд движется равномерно с установившейся скоростью.  Для определения установившейся скорости движения воспользуемся тяговыми или электромеханическими характеристиками локомотива. Сила тяги F, Н, локомотива при равномерном движении по каждому участку пути будет определятьсяF=P*( ω’0±iуч)+Q*( ω’’0+ iуч), Н, где P – вес локомотива, P=Pсц,, кН; iуч – уклон участка пути, ‰; Q – вес прицепной части поезда ( в грузовом или порожняковом направлениях), кН. Сила тяги локомотива по забою в грузовом состоянии F=3600*(4+3)+ 6140 *(4,5+3)=71251 Н Сила тяги локомотива по траншее в грузовом состоянии F=3600*(4+62)+ 6140 *(4,5+62)=645921 Н Сила тяги локомотива по поверхности в грузовом состоянии F=3600*(4+4)+ 6140 *(4,5+4)=80991 Н Сила тяги локомотива по забою в порожняковом состоянии F=3600*(4-3)+ 1324 *(4,5+3)=13533 Н Сила тяги локомотива по траншее в порожняковом состоянии F=3600*(4-62)+ 1324 *(4,5+62)=120731 Н Сила тяги локомотива по поверхности в порожняковом состоянии F=3600*(4-4)+ 1324 *(4,5+4)= 11257 Н По тяговой характеристике определяются скорость движения. При этом стремимся к движению с максимальной скоростью, но не превышая скорости, ограниченного условиями безопасности движения по торможению или состоянию пути. Тормозной путь при колодочном торможении Lт= Ln+ Lд, м где Ln – подготовительный путь торможения, м, на участках с уклоном i<20‰ Ln=0,278* Vн*t0, м i  20‰Ln=0,278* Vн*t0+4,62*10-3*(Е iуч - ω0* t02), м 0 где Vн=30 км/ч – начальная скорость движения, км/ч; t0=7 с – время предварительного торможения. Действительный путь Lд, м, торможения Lд=  , мГде ω0 =(Р*ω’0 +Q *ω’’0)*(P* Q) – основное удельное сопротивление поезда в целом, Н/кН; ν=  - тормозной коэффициент поезда; - суммарная сила нажатия тормозных колодок на оси локомотива и думпкара соответственно, кН;nол – число осей локомотива: nод – число осей прицепной части поезда; ψк – коэффициент трения колодки о колесо, ψк=0,15. Основное удельное сопротивление груженого поезда ω0 = (3600*4+6140*4,5)/(3600+6140)=4,32 Н/кН Основное удельное сопротивление порожнего поезда ω0 = (3600*4+1324*4,5)/(3600+1324)=4,13 Н/кН  1600 кН 296 кНТормозной коэффициент груженого поезда ν =  = 0,19Тормозной коэффициент порожнего поезда ν =  = 0,39Подготовительный путь торможения по забою и по поверхности Ln=0,278*30*7=58,38 м Подготовительный путь торможения по траншее в грузовом направлении Ln=0,278*30*7+4,62*10-6*(62-4,32)*72=71,44 м Подготовительный путь торможения по траншее в порожняковом направлении Ln=0,278*30*7+4,62*10-6*(60-62-4,3)*72=71,48 м Действительный путь торможения по забою в грузовом направлении Lд=  = 103 мДействительный путь торможения по траншее в груженом состоянии Lд=  =39 мДействительный путь торможения по поверхности в грузовом состоянии Lд=  = 100 мДействительный путь торможения по забою в порожняковом состоянии Lд=  = 58 мДействительный путь торможения по траншее в порожняковом состоянии Lд=  = 30 мДействительный путь торможения по поверхности в порожняковом направлении Lд=  = 57 мТормозной путь при колодочном торможении по забою в грузовом направлении Lт=58+107=161 м Тормозной путь при колодочном торможении по траншее в грузовом состоянии Lт=72+39=111 м Тормозной путь при колодочном торможении по поверхности в грузовом состоянии Lт=58+100= 158 м Тормозной путь при колодочном торможении по забою в порожняковом состоянии Lт=58+58=116 м Тормозной путь при колодочном торможении по траншее в порожняковом состоянии Lт=72+30=102 м Тормозной путь при колодочном торможении по поверхности в порожняковом состоянии Lт= 58 +57=115 м Длина съездных траншей определяется по зависимости  , мгде nгор – номер горизонта, с которого производиться откатка горной массы; Н – высота рабочего уступа карьера, м; i =0,067 – руководящий уклон капитального съезда, тыс.  2*14/0,067=417,91 мРезультаты тягового расчета
1.2 Проверка двигателя электровоза на нагрев и определение расхода электроэнергииПри электровозной тяге производиться проверка тяговых двигателей на нагрев, чтобы убедиться, что мощность двигателей принятого локомотива достаточна для условий эксплуатации. Степень нагрева, определяемая значением тока и длительность его протекания по обмоткам, зависит в итоге от характера профиля и протяженности пути. Нагрев тяговых электродвигателей определяем путем сравнения эффективного тока (среднеквадратическому) Iэф с длительным током Iдл, известным из токовой характеристики Iэф= α*  =533 Агде Ii – ток двигателя на отдельных участках пути, определяемый по характеристике двигателя, взятый из тягового расчета, А; t – время движения по участку пути данного профиля, мин; ТР – время рейса подвижного состава, мин; α=1 – коэффициент, учитывающий нагревание двигателя в процессе погрузки и разгрузки составов Для предварительных расчетов мощность, кВт, тяговых двигателей локомотива может быть определена из выражения Рл=  , кВтгде kp=0,23 - коэффициент мощности; Мл – масса локомотива, т; Vл – скорость движения на руководящем уклоне, км/ч; η=0,9 – КПД тягового двигателя и зубчатой передачи. Рл=  = 1002,72 кВтРасход электроэнергии на движение поезда за один оборот локомотива, выраженный через глубину карьера и расстояние транспортирования, определяется по выполненной работе Адв=278*10-6*((Мл+ Мс.г.)*(ω0+ L+Н) *g *(Мл+ Мс.п.)* ω0* g*( L- Lm)), кВт*ч, где Mл, Мс.г., Мс.п. – масса соответственно локомотива, груженого и порожнего составов, т; L – длина транспортирования, км; Lm – длина участка транспортирования, на котором проводиться торможение; Н – разность отметок исходного и конечного пунктов откатки (глубина карьера), м Н=  Н=  = 77 мАдв=278*10-6*(3600+6140)+(4,5+11,7+77)*9,81+(3600+1324)+4,5*9,81* *(417,91- 0,111)= 8 кВт*ч Для оценки общего расхода энергии учитываются потери энергии на собственные нужды электровоза, маневровую работу, в контактной сети, тяговых подстанциях Аобщ= Адв*  , кВт*чгде kс.н., kман – коэффициенты, учитывающие расход энергии соответственно на собственные нужды kс.н=1,15 и при маневрах – в основном передвижение составов при погрузке и разгрузке kман=1,15; ηк.с., ηт.п., ηэ – КПД соответственно контактной сети (0,9), тяговой подстанции (0,95), электровоза (0,85) Аобщ= 8*  14,1 кВт*ч1.3 Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта карьера.Время рейса (оборота) локомотивосостава Тоб=tпогр+Σ tдв+tразг+tож, мин где tпогр – время погрузки состава tпогр=1,1*пд*N* tцикла, мин где tцикла=0,5 мин – время цикла экскаватора tразг=tрд*nд – время разгрузки состава, мин tрд= 2 мин – время разгрузки вагона, мин; Σ tдв - суммарное время движения по участкам трассы соответственно груженого и порожнего поездов, мин; tож=7 мин – время простоя локомотивосостава в ожидании погрузки и остановки на раздельных пунктах, мин Тоб=52,14+13+8+7=80 мин Производительность локомотивосоставов измеряется количеством полезного ископаемого или горной массы, вывезеннюх из карьера в единицу времени (обычно в сутки). Суточная производительность, т/сут, определяется числом вагонов в составе, емкостью вагонов и временем оборота локомотивосостава по выражению Qлс=r*nд*mгр, т/сут, где Т – время работы транспорта в сутки, ч nд*mгр - масса груза в составе, т r – число рейсов, которое может совершить локомотивосостав в сутки r=Т/Тоб r=1440/80=18 Qлс=18*5*98=8867,2 т/сут Необходимое количество рейсов всех локомотивосоставов в сутки определяется R=Kнт*  Где Kнт - коэффициент неравномерности работы транспорта;  - суточная производительность карьера (суточный грузооборот), т/сут , т/сутгде Тр=500 – число рабочих смен работы экскаватора в году; nсм – число смен в сутки; Qк.год. – годовая производительность карьера, млн т/год.  80000000*3/500=480000 т/сутR=1,25*  N Необходимый рабочий парк электровозов Nраб=R/r Nраб= 1219/18=67,66=68 Инвентарный парк локомотивов Nинв= Nраб+ Nрем+ Nрез+ Nхоз Где Nрем – число локомотивов, находящихся в ремонте (Nрем=0,15Nраб) Nрез=0,1 Nраб – число резервных локомотивов; Nхоз=2 – локомотивы, находящиеся на хозяйственных работах Nинв=68+0,15*68+0,1*68+2=93 Число рабочих думпкаров Nд.раб=  Nл.рабNд.раб=5*93=339 Инвентарный парк думпкаров Nд.инв= Кд*Nд.раб Где Кд - коэффициент, учитывающий число думпкаров, находящихся в ремонте и резерве Nд.инв=1,25*339=424 |