Определение тяговой мощности электровоза

Расчет электровозной откатки, вибротранспортной установки и ленточного конвейера. Электромеханическая характеристика электродвигателя электровоза. Расчет тягового усилия конвейера методом обхода контура по точкам. Расход электровозом энергии за рейс.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.05.2010
Размер файла 575,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Расчёт вибротранспортной установки

Исходные данные для расчёта

масса неуравновешенного груза - m = 16 кг;

радиус эксцентриситета - r = 12 см = 0,12м ;

частота колебаний n = 1750 мин-1;

амплитуда колебания А = 4 мм;

ширина стола В = 1,2м;

высота потока транспортируемого груза h = 0,45м;

насыпная плотность = 3 т/м3;

угол наклона установки = 140.

Угловая скорость

рад/с

где n - частота колебаний, мин-1

рад/с

Сила возмущения

, Н

где g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;

m - масса неуравновешенного груза, кг;

r - радиус эксцентриситета, м;

- угловая скорость, рад/с.

Н

Скорость движения груза по столу

, м/с

где A - амплитуда колебания, мм;

- угол наклона установки, град;

n - частота колебаний, мин-1

Производительность виброустановки

, т/ч

где В - ширина стола, м;

h - высота потока транспортируемого груза (принимается 0,45 м)

- насыпная плотность, т/м3

- скорость движения груза по столу, м/с.

т/ч

Мощность привода

, кВт

где Кт - коэффициент транспортирования (принимается 1,5 - для абразивной массы);

- кпд электродвигателя;

lэ - удельный расход энергии на транспортирование горной массы силой тяжести 1кН на расстояние 1м (принимается 1.75кН/м)

L - длина стола, ( принимается 6м);

Н - высота транспортирования, м

м

q - погонный вес перемещаемого груза по грузонесущему столу, Н/м

Н

кВт

2. Расчёт ленточного конвейера

Исходные данные для расчёта

рис. 1 схема конвейера

ширина ленты B = 1200 мм;

угол наклона конвейера = 00;

угол обхвата приводных барабанов = 4000;

тип ленты РТЛО;

скорость движения = 1,4 м/с;

длина конвейера L = 70м

часовая производительность 1924, 6 т/ч

Погонная масса груза на ленте qг , кг/м

кг/м

где Qч - часовая производительность, т/ч;

- скорость движения, м/с;

кг/м

Погонная масса ленты

где m- масса ленты т/м2 (принимается 25 кг);

В - ширина ленты, м

кг/м

Погонная масса роликоопор порожней ветви

где lр.п - шаг порожних роликоопор, (принимается 2600мм);

Gр.п - масса порожней роликоопоры, (принимается 26 кг).

кг/м

Расчёт тягового усилия методом обхода контура по точкам

S1 = Sсб

где Sсб - натяжение сбегающей ветви, Н

S2 = S1kу = Sсб1,01

где kу - коэффициент увеличения натяжения

S3 = S2+W2-3 = S2+(qл+qр.п)LПg

где qл - погонная масса ленты, кг/м;

qр.п. - погонная масса роликоопор порожней ветви, кг/м;

Lп - горизонтальная проекция длины конвейера, м.

- коэффициент сопротивления движению (принимается 0,04)

g - ускорение свободного падения, м/с2

S4 = S3kу = S31,01

S5 = S4 + W4-5 =S4 + (qг+ qл)LГ g

Sнб(5) = Scб(1)e

где e - тяговый коэффициент (для =400, e = 8,14)

Sнб(5) = Scб(1)8,14

Sнб(5) = S1,011,01+qлLПg1,01+ qр.пLПg1,01+ qгLГg+ qлLГg

Sнб(5) = S1,012 + 10868,11, S8,14 = S1,012 + 10868,11

Н

Sнб = S8,14 = 8,141526,44 = 12425,22 Н

F = Sнб - Sсб = 12425,22 - 1526,44 = 10898,7 Н

где F - тяговое усилие, Н

Мощность двигателя конвейера

, кВт

где F - тяговое усилие, Н

- скорость движения, м/с;

Кз - коэффициент запаса (принимается 1,15)

- КПД механической передачи (принимается 0,95)

кВт

3. Расчёт электровозной откатки

Исходные данные

Электровоз 7КР-1У

Вагонетка ВДК2,5

Уклон пути i = 4

Ускорение а = 0,04 м/с2

Начальная скорость торможения - 3,4 км/ч

L1=2,5 км

L2=3,5 км

L3=2,8 км

1=Qч2=Qч3=1924,6 т/ч

= 3 т/м3

Сменная производительность

, т

где Qч - часовая производительность, т/ч

т

Средневзвешенная длина откатки

где A1, А2, А3 - сменные грузопотоки на каждом маршруте (производительности погрузочных пунктов), т;

L1, L2, L3 - длина откаточных путей, м

км

Принимается локомотив АРП7-900

Вес порожней и грузовой прицепной части состава

, кН

где Рэ - масса электровоза, т;

g - ускорение свободного падение м/с2;

- коэффициент сцепления колес локомотива с рельсами (принимается для рельс покрытых жидкой железорудной грязью с глинистыми примесями =0,11);

п - основное удельное сопротивление движению порожних вагонеток, Н/кН (согласно таблице 4, п=10,5);

i - средневзвешенный уклон пути;

КР - коэффициент дополнительного сопротивления от криволинейности трассы, Н/кН;

а - ускорение при трогании состава с места, м/с2;

где SБ - база вагонетки, м (согласно приложению 3, принимается 1,3);

SК - колея рельсовых путей, м (принимается 0,9)

R - радиус криволинейности рельсового пути, м (для колеи в 900мм, R = 20);

К1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности рельсов (К1=0,45 - для мокрых рельс);

К2- коэффициент, учитывающий влияние загрузки вагонеток (К2,=1 - для порожних вагонеток).\

Н/кН

кН

, кН

где г- основное удельное сопротивление движению гружёных вагонеток, Н/кН (согласно таблице 4, Г=6);

где К1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности рельсов (К1=0,45 - для мокрых рельс);

К2- коэффициент, учитывающий влияние загрузки вагонеток (К2,=0,85 для гружёных вагонеток)

Н/кН

кН

Число вагонеток в составе

где Gг - вес груза в вагонетки, т

где - насыпная плотность руды, т/м3;

Кз - коэффициент заполнения вагонетки (принимается 0,9);

Gв - масса порожней вагонетки, т.

т

шт

где С - коэффициент тары, учитывающий часть налипшего груза в вагонетке (принимается 0,1).

шт

Ориентировочно принимается 12 шт.

Уточняется вес прицепного состава

кН

кН

Производим проверку допустимой массы состава по нагреву электродвигателей электровоза, для этого определяется тяговая сила на 1 электродвигатель.

где n- количество тяговых двигателей (для электровоза АРП-7-900,n=2)

Н

Согласно электромеханической характеристике электродвигателя ЭГ-46 (рисунок 2) полученным значениям соответствуют токи IГ = 42 А, IП = 42А; скорости Г = 13,5 км/ч, П = 13,5 км/ч.

Время одного рейса

где tП - время движения состава в порожнем направлении, мин;

tГ - время движения состава в грузовом направлении, мин;

- время загрузки, разгрузки состава, мин

где L - средневзвешенная длина откатки, км;

П, Г - скорость движения состава соответственно в порожняковом и грузовом направлении, км/ч;

мин

мин

где z - число вагонов в составе;

tЗ - время загрузки одной вагонетки (принимается по таблице 5), мин;

tР - время разгрузки одной вагонетки (принимается по таблице 5), мин;

мин

мин

Эффективный ток

где -коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев двигателей при выполнении манёвров в пунктах загрузки вагонеток (принимается 1,4 - для рудных шахт); IГ, IП - токи двигателя, соответственно при движении с гружёным и порожним составами, А; Тр - время рейса, мин.

А

;

где IЧ - часовой ток двигателя, принимается по электромеханической характеристики, А.

А

Проверка веса поезда по торможению

Допустимая скорость

где ДОП - допустимая скорость гружёного состава под уклон при установившемся движении, км/ч;

- максимальный тормозной путь для грузового состава,= 40м;

- основное удельное сопротивление движению гружёных вагонеток, Н/кН;

Н

Н/кН

км/ч. Тогда

мин

мин

мин

Возможное число рейсов за смену 1-м электровозом.

рейсов

Потребное число рейсов

Потребное количество электровозов

шт

Фактическая производительность электровоза в смену

ткм/смену

Расход электроэнергии за 1 рейс

, кВтч

кВтч

Расход электроэнергии за смену

кВтч/смену

Удельный расход электроэнергии

кВтч/ткм

Возможное число рейсов без замены батарей

, мДж

мДж

Определяется суммарная сменная производительность всех ортов откаточного горизонта

Qсм = Q1 +Q2 +Q3,(1.176)

Qсм = 600+1000+800 =2400 т

Определяется масса поезда при трогании на подъём на засоренных путях у погрузочных пунктов.

где P - масса электровоза, т;

- коэффициент сцепления колёс электровоза с рельсами, =0,2;

Г - основное удельное сопротивление движению Г = 5;

i - уклон пути, i = 4;

КР - сопротивление движению на криволинейных участках, принимается КР = 0;

а - ускорение, а = 0,04 м/с2

Масса вагонетки ВГ2 G0 = 1,3, вместимость кузова Vв = 2м3. Тогда число вагонеток в составе определяется по формуле:

где - насыпная плотность транспортируемой горной массы, = 2,5;

принимается 13 вагонеток.

Определяются параметры состава:

масса груза в одном вагоне

действительная масса порожнего поезда

масса гружёного поезда без локомотива

длина поезда

где - длина электровоза, = 4500 мм, (4.311)

- длина вагонетки, = 3070 мм, (2.324)

Проверяется масса поезда по условию торможения. Допустимая скорость гружёного поезда ДОП.ГР на расчётном преобладающем уклоне определяется по формуле, учитывая, что 40 м, BДОП = 0 (на электровозе не установлены рельсовые электромагнитные тормоза) и

Таким образом, допустимая скорость

где - тормозной путь от начала торможения до полной остановки поезда, м

Проверяется масса поезда по условию нагрева тяговых двигателей электровоза. Эффективный ток тягового двигателя Iэф электровоза 7КР-1У определяется по формуле, а длительно-допустимый ток Iдл = 50 А (по его технической характеристике (2.267)).

Предварительно по формулам определяется установившаяся сила тяги , отнесённая к одному двигателю в грузовом и порожняковом направлениях:

где nДВ - число тяговых двигателей электровоза, nДВ = 2;

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2

Согласно электромеханической характеристике электродвигателя ЭГ-46 рисунок 1 (2.112) полученным значениям соответствуют токи IГ = 30 А ; IП = 35А.

Время движения гружёного состава определяется исходя из допустимой по торможению скорости движения ДОП.ГР = 14,1 км/ч

где Lг - длина транспортирования гружёного состава, км;

kГ - коэффициент учитывающий снижение скорости в периоды разгона и торможения

а время движения порожнего состава - исходя из скорости движения П.; согласно электромеханической характеристике (рисунок 1): при силе тока IП = 35 А скорость П.= 18,35 км/ч. Таким образом,

где Lп - длина пути в порожняковом направлении, км;

kП - коэффициент учитывающий снижение скорости в периоды разгона и торможения kП = 0,8

Продолжительность пауз Ц - включает продолжительность маневровых операций (таблица 10.4, 1.180) и резерв времени на различные задержки - 10 мин.

где tЗ - время загрузки одной вагонетки, мин;

tР - время разгрузки одной вагонетки, мин;

Определяется продолжительность одного рейса

Определяется эффективный ток

где - коэффициент учитывающий дополнительный нагрев двигателей при выполнении манёвров, принимаем = 1,2, (1.179) 23,1 50

По полученным результатам расчётов массы состава по условиям трогания, торможения и нагрева двигателей принимаем окончательное число вагонеток в составе z = 13.

Длина поезда составляет 44,41 м, следовательно длина разминовки для размещения поезда должна быть не менее 50 м.

Определяется число электровозов и их производительность:

число рейсов одного электровоза за смену

где tСМ - продолжительность смены, принимаем 6 ч;

kЭ - коэффициент учитывающий время подготовки электровоза к эксплуатации, принимаем kЭ = 0,8

потребное число рейсов за смену

где kН - коэффициент неравномерности поступления груза, принимаем 1,6 (при отсутствии аккумулирующей ёмкости; nЛ, nЛ - число рейсов на одно крыло соответственно с людьми и вспомогательным материалом.

число электровозов необходимых для работы

Принимаем резерв электровозов NРЕЗ = 2 (из условия, что NР от 12 --NРЕЗ=3), (1.187). Инвентарное число электровозов

Определяется сменная производительность электровоза

Определяется расход энергии на электровозный транспорт.

Расход энергии за один рейс, отнесённый к колёсам электровоза

где Fг и Fп - сила тяги в грузовом и порожнем направлениях, Н

Расход электровозом энергии за рейс, отнесённый к шинам подстанции

где Э,С,П - КПД соответственно электровоза, тяговой сети и подстанции, принимается Э = 0,6; Э = 0,95; Э = 0,93;

Удельный расход энергии на шинах подстанции, отнесённый к 1 т*км транспортируемого груза

Общий расход энергии за смену

Потребная мощность тяговой подстанции при коэффициенте одновременности

и среднем токе

Таким образом потребная мощность тяговой подстанции

Список литературы

1. Ю.С. Пухов Рудничный транспорт М., Недра, 1991

2. Справочник подземный транспорт шахт и рудников. Под редакцией Г.Я. Пейсаховича М., Недра, 1985

3. Справочник шахтный транспорт. Под редакцией И.Г. Штокмана М., Недра, 1964

4. Справочник по шахтному транспорту. Под редакцией Г.Я. Пейсаховича М., Недра, 1977


Подобные документы

  • Характеристика разработки угольного месторождения. Определение грузопотоков, поступающих из очистных забоев. Выбор типа конвейера. Тяговой расчет ленточного конвейера и аккумулирующего бункера, дизелевозной откатки, оборудования околоствольного двора.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 20.05.2015

  • Выбор и расчет скребкового забойного конвейера. Выбор и расчет ленточного конвейера. Канатный транспорт: устройство, принцип работы, функциональные возможности и особенности применения. Расчет локомотивной откатки, ее главные параметры и значение.

    курсовая работа [844,4 K], добавлен 19.06.2015

  • Основные виды промышленных подъемно-транспортирующих машин. Расчет натяжного устройства и параметров привода конвейера. Определение линейных сил тяжести его элементов. Нахождение размеров барабанов и роликов ленточного конвейера для перемещения кокса.

    курсовая работа [681,2 K], добавлен 13.01.2015

  • Определение требуемой для конвейера ширины ленты по заданной производительности и по крупности кусков транспортируемого груза. Выбор типа ленты и её стандартной ширины. Определение параметров роликовых опор и мощности двигателя привода конвейера.

    курсовая работа [338,2 K], добавлен 27.06.2012

  • Расчет номинального тока тягового электродвигателя, сопротивления секций реостата и шунтирующих резисторов. Скоростные и электротяговые характеристики электровоза постоянного тока. Анализ работы системы управления электровозом при разгоне поезда.

    контрольная работа [22,2 K], добавлен 01.03.2014

  • Использование ленточного конвейера в промышленности для непрерывного перемещения грузов по трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Выбор кинематической схемы и определение технической и эксплуатационной производительности транспортирующих машин.

    реферат [825,1 K], добавлен 17.06.2011

  • Проведение расчета общего КПД и мощности электродвигателя, прочности клиноременной и закрытой косозубой цилиндрической передачи, ведущего и ведомого валов, зубчатого колеса с целью выбора привода ленточного конвейера, расположенного на сварной раме.

    курсовая работа [97,6 K], добавлен 17.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.