2018-02-13
272
При використанні як засобу тяги електровозів чи тягових агрегатів загальний порядок розрахунку наступний:
а) визначають припустиму по зчепленню масу вантаженого потяга, за умовою сталого руху його по розрахунковому (керівному) підйому виїзної траншеї, т,
Таблиця 1.1.
Розрахунки по спрямленню профілю
| Позначення елементів профілю | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 1-6 | |
| Довжина елементів профілю, м | 400 | 183,3 | 500 | 418,9 | 400 | 1902 | |
| Ухили, ‰ | Середній | 5 | 5 | 8 | 8 | 3 | 6,03 |
| Додатковий від кривих | 2,0 | 1,75 | 0,58 | ||||
| Еквівалентний у вантажному напрямку | 6,61 | ||||||
| Еквівалентний у порожняковому напрямку | -5,45 | ||||||
, (1.3)
де 
– маса локомотива, т; 
- коефіцієнт зчеплення при сталому русі (значення, що рекомендуються - 0,22 для локомотивів постійного струму, 0,26 -змінного); 
- основний питомий опір руху вантаженого потяга (2,5 Н/кН при русі по постійних шляхах, 4,0 Н/кН - по тимчасових шляхах, а порожнього 
дорівнює відповідно: 3,5 і 8,0 Н/кН). Якщо маються дані дослідів про основний опір руху конкретного рухливого складу, то його приймають за даними цих дослідів; 
- додатковий питомий опір руху від кривих, що враховують при наявності заокруглення на ділянці розрахункового підйому ( =700/R, Н/кН, R- радіус кривої,м); 
- керівний підйом виїзної траншеї, що по модулі дорівнює додатковому опору руху від ухилу шляху.
|
|
|
Якщо довжина потяга більше довжини кривої, то додатково опір руху від кривизни шляху зменшують на співвідношення довжин кривої і потяга, тоді
;
б) визначають припустиму по зчепленню масу вантаженого потяга за умовою зрушення його на керівному підйомі 
з урахуванням додаткових опорів руху і реалізації локомотивом при зрушенні більшого, ніж при сталому русі, коефіцієнта зчеплення, т,
, (1.4)
де Ψ´ - коефіцієнт зчеплення при зрушенні (для електровозів постійного струму 0,3, змінного струму 0,35); 
- додатковий питомий опір при зрушенні (4 Н/кН); 
=0,05 м/с2 - розрахункове прискорення при зрушенні потяга. Як і вище враховувати тільки при наявності кривої на ділянці виїзної траншеї з керівним підйомом.
З двох значень маси вантаженого потяга, визначених по (1.3) та (1.4) до подальшого розрахунку приймають менше і по ньому розраховують припустиму по зчепленню кількість вагонів (z) причіпної частини потяга:
, (1.5)
де 
- маса тари вагона; 
- коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона (
); 
- номінальна (паспортна) вантажопідйомність вагона; m - її розрахункове значення.
|
|
|
Маса вантажу у вагоні не повинна бути більше номінальної (паспортної) вантажопідйомності, тому розрахований по місткості кузова коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона
(1.6)
де 
= 1,0 -1,1 - коефіцієнт, що враховує завантаження вагона "із шапкою"; 
- паспортна місткість вагона; 
- щільність гірничої породи в цілику, т/м3;
- коефіцієнт розпушення гірничої породи.
Якщо по (1.6), >1,0, то цей коефіцієнт приймають рівним одиниці, а якщоє <1,0, то беруть його розрахункову величину.
Значення z по (1.5) округляють до цілого числа за загальними правилами округлення.
Маса вантаженого і порожнього потягів, відповідно, дорівнює, т:
(1.7)
а довжина потяга, м
.
При використанні як засобу тяги тепловозів, крім розрахунків по (1.3), визначають припустиму масу потяга "по машині" (по дизелі). Цю перевірку виконують для найбільш важкого режиму зрушення вантаженого потяга на розрахунковому підйомі. Для цього режиму припустима маса потяга "по машині",т,
, (1.8)
де 
- розрахункова (паспортна) сила тяги тепловоза, Н, що приймають по технічній характеристиці локомотива чи визначають з виразу:
, Н, (1.9)
де 
-номінальна потужність дизеля, кВт; 
- ККД тепловоза (0,75-0,80); V- швидкість руху при номінальному навантаженні, м/с.
Прийнявши меншу величину маси потяга з трьох значень, визначених по (1.3), (1.4) і (1.8), подальший розрахунок ведуть у порядку, викладеному вище.
Гальмові розрахунки
Їх виконують для режиму екстреного гальмування, який полягає в реалізації потягом максимальної гальмової сили з метою зупинки його на можливо більш короткій ділянці шляху, найбільш важкій за умовами гальмування. Для умов кар'єрів такими ділянками є елементи траси поверхні зі спусками у вантажному напрямку чи виїзні траншеї, по яких необхідно забезпечити безпечний спуск порожніх потягів.
Граничне значення гальмового шляху нормовано правилами технічної експлуатації і складає для кар'єрів 300 м.
Гальмові розрахунки можна виконувати в одній із двох постановок:
а) визначити повний гальмовий шлях потяга на найбільш важкій по гальмуванню ділянці маршруту і порівняти його з нормованим значенням;
б)визначити припустиму швидкість потяга в момент початку гальмування, при якій потяг, реалізуючи наявні гальмові можливості, буде зупинений на нормованому гальмовому шляху.
Розрахунок гальмового шляху потяга.
Враховуючи, що в режимі гальмування потяг рухається рівносповільнено, а для умов залізничного транспорту кар'єрів таке допущення припустиме, гальмовий шлях потяга, м,
(1.10)
де - швидкість у момент початку гальмування, м/с; 
= 7,0 c - час підготовки гальм до дії (передгальмовий час); 
- уповільнення потяга при гальмуванні, м/с2 ,
, (1.11)
де 
- питома гальмова сила потяга, Н/кН; і – ухил (спуск) ділянки шляху, для якого виконується розрахунок;
, (1.12)
. (1.13)
- сумарна гальмова сила потяга (локомотива і вагонів), Н.
У (1.13) 
– коефіцієнти тертя колодок локомотива і вагонів у зоні контакту колодок з колесами; 
– сумарне натискання гальмових колодок на всі осі локомотива і вагонів, кН. Сумарне значення дійсних натискань гальмових колодок для найбільш розповсюджених одиниць рухомого составу кар'єрів приведені в табл. 1.2. Вони також можуть бути розраховані за даними табл. 1.3.
|
|
|
Натискання однієї колодки на колесо, кН,
, (1.14)
де 
- дійсне натискання на вісь (табл. 1.2., табл. 1.3.); 
- кількість колодок на одній осі (як правило на локомотивах 
= 2 – одностороннє розташування колодок).
Коефіцієнт тертя колодок об бандажі визначають за емпіричними формулами МШС [1]:
для стандартних чавунних колодок
(1.15)
для композиційних колодок
(1.16)
У (1.15) і (1.16) K в кН, V у км/год. Натискання однієї колодки (
) дане в табл. 1.2. Розрахунок по цих формулах виконують для середньої швидкості розглянутого діапазону її зміни при гальмуванні. Так, при діапазоні 35 – 0 км/год у розрахунок приймати середню швидкість руху -17,5 км/год.
Визначивши усі величини, що входять у формулу (1.10), знаходять розрахункове значення гальмового шляху. Умови безпеки руху вважають прийнятними, якщо 
£ 300м.
У дійсності коефіцієнти 
і 
не залишаються постійними зі зміною швидкості руху в процесі гальмування. Уточнений розрахунок шляху дійсного гальмування (
) виконують у такій послідовності: призначають довільні (але реальні) діапазони зміни швидкості при гальмуванні, наприклад 40-30, 30-20, 20-10, 10-0 км/год. Для кожного інтервалу за середнім значенням швидкості (35, 25, 15, 5 км/год) визначають з урахуванням його залежності від V згідно (1.15), (1.16), а також залежність від V. Потім розраховують довжину елемента шляху дійсного гальмування для кожного діапазону зміни швидкості, м:
Δ 
(1.17)
тут і 
в м/с.
Шлях дійсного гальмування
lд = ∑(Δ lд). (1.18)
Розрахунок припустимої швидкості руху у момент початку гальмування.
|
|
|
Якщо вимога 
м не витримана, визначають припустиму швидкість початку гальмування, при якій ця вимога буде виконана, м/с,
, (1.19)
де 
- нормоване значення гальмового шляху.
Таблиця 1.2.
Дійсне натискання гальмових колодок
|
Тип рухомого складу | Натискання (кН) при тиску (МПа) у гальмівному циліндрі | |||||
| 0,40 | 0,36 | 0,14 | ||||
| Колодки | Усіх колодок | Колодки | Усіх колодок | Колодки | Усіх колодок | |
| Електровоз ЕL-1 | 69 | 828 | 42 | 504 | 20 | 240 |
| Тягові агрегати ПЕ-2М, ОПЕ-2, ОПЕ-1А, ОПЕ-1Б, тепловоз ТЕ-3Т (три секції) |
|
|
|
|
|
|
| Тяговий агрегат ОПЕ-1 (три секції) | 50 | 2400 | 32 | 1536 | 15 | 720 |
| Думпкари: 6 ВС-60 |
|
|
|
|
|
|
| 2 ВС-85 | 
| 420 | 22 | 264 | 11 | 132 |
| 2 ВС-105 | 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| ВС-180 | 
| 
| 
| 
| 
| 
|
Примітка: 1) в чисельнику дані для чавунних колодок, у знаменнику – для композиційних; 2) тиск в гальмівних циліндрах 0,40 та 0,36 МПа відповідає навантаженому режиму гальмування, 0,14 – ненавантаженому.
Таблиця 1.3.
Розрахункові значення сили натискання колодок
на одну вісь рухомого складу, кН
| Тип рухомого складу | Режим гальмування | |
| Вантажений | Порожній | |
| Думпкари | 65 | 46 |
| Гондоли | 50 | 35 |
| Електровози | 80 | 40 |
| Тепловози: ТЕ2 ТЕ3 | 80 100 | 40 50 |
