б) Для |
определения / гр и / пор нужно найти установившуюся |
||
силу тяги |
электровоза соответственно при движении с грузом и |
||
порожняком: |
|
|
|
|
^ у с г . гр = [n(Gr+ GB) + Р) (Wrp - i), |
кГ; |
(203) |
|
^усг. пор = (1,1nGm+ P )(W m? + i), |
кГ. |
(204) |
Определяем силу тяги, приходящуюся на один двигатель:
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По тяговой характеристике двигателя электровоза, зная силу |
|||||||||||
тяги, определяют / гр |
и / пор |
и |
соответствующие им скорости дви |
|||||||||
жения электровоза иг? и упор. |
|
|
|
продолжительность 'движения |
||||||||
|
в) |
Зная угр |
и |
упор, |
определяют |
|||||||
электровоза |
соответственно |
с грузом |
и |
порожняком: |
||||||||
|
|
|
|
|
Тгр~ |
уГр |
’ |
СеК’ |
|
(205) |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Тп0Р |
tt'nop’ |
С6К‘ |
|
(205а) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
г) Потребное число рабочих батарей на один электровоз |
|||||||||||
|
|
|
|
|
тр.б~ / |
от. |
|
|
(206) |
|||
|
Еплс |
|
|
|
|
|
■^пас |
|
а |
ч. |
||
|
~ |
паспортная емкость батареи, |
||||||||||
|
д) Всего |
батарей |
на один электровоз |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
m0--=mPt б + mjap. |
|
(207) |
|||||
где |
т 'ар |
— число |
батарей |
под |
зарядкой |
для |
одного электровоза. |
|||||
|
е) Общее количество батарей определяется по формуле |
|||||||||||
|
|
|
|
|
m = m0N + тр, |
|
|
(208) |
||||
где |
тр — число резервных |
батарей. |
|
|
|
|
||||||
|
Число батарей, |
находящихся одновременно под зарядкой, |
||||||||||
|
|
|
|
|
т зар = т — N . |
|
|
(209) |
||||
|
ж) Число |
зарядных столов |
|
N |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
^зар. ст |
^эар |
|
|
|
(210) |
|||
|
|
|
|
^ Н^рез» |
||||||||
где — столы для перекатывания батарей; /2рез — число резервных столов (?грез = 1—2 стола).
8.Расчет контактной сети (см. стр. 266—269).
9.Расчет преобразовательной подстанции и удельный расход энергии. Рабочая мощность тяговой подстанции при откатке кон тактными электровозами
Р = k0UIcpN •10“3, кет, |
(211) |
где |
к0 |
—'коэффициент |
одновременности нахождения электровозов |
|||||||||
|
|
под током; принимается при числе электровозов 1—2к0 = |
||||||||||
|
|
= 1; |
при 3—4 к0 = |
0,8; |
при 5—7 к0 = 0,7; при 8—12 |
|||||||
|
|
к0 = |
0,6; при 12 и |
более |
|
к0 = |
0,5. |
счи |
||||
/ ср — средний поездной ток, который приближенно можно |
||||||||||||
|
|
тать |
равным |
длительному |
|
току, |
а\ |
|
||||
|
U — напряжение |
на |
шинах тяговой |
подстанции, в\ |
|
|||||||
|
N — число |
рабочих |
электровозов. |
|
|
|
||||||
|
Требуемая мощность трансформатора зарядной подстанции опре |
|||||||||||
деляется |
|
Рт= 1,46твРв, кет, |
(212) |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||
где пгв = пг — N — число |
одновременно |
заряжаемых батарей; |
||||||||||
|
|
|
т — число |
рабочих |
батарей; |
|
||||||
|
|
Рв — мощность |
выпрямителя, кет. |
|
||||||||
|
Расход энергии за один рейс на шинах подстанции: |
|
||||||||||
|
при |
откатке |
контактными |
электровозами |
|
|||||||
|
|
|
Апод |
CiUIср2"дв |
|
кет • ч\ |
(213) |
|||||
|
|
|
60-1000 |
|
• |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
при |
откатке |
аккумуляторными |
электровозами |
|
|||||||
|
|
|
Апод |
& U ср/ ср^дв |
|
|
кет • ч, |
(214) |
||||
|
|
|
60-ЮООЛо |
|
• |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где Ucр — среднее разрядное напряжение батареи, е\ |
|
|||||||||||
|
т]0 |
— электрический (ватт-часовый) |
к. п. д. батареи. |
|
||||||||
|
Расход энергии на электровозную откатку за смену на шинах |
|||||||||||
подстанции |
|
Л: = 4 подЧю |
|
|
|
I |
|
|||||
где |
Чн — число |
|
кет-ч, |
(215) |
||||||||
рейсов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Удельный расход энергии |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Э |
АЬу\п * кет-ч, |
|
(216) |
|||||
где г|п — к. п. д. преобразовательной подстанции.
§ 12. Гировозы
На угольных шахтах для откатки грузов по выработкам, опасным по газу или пыли, и особенно по вентиляционным выработкам сверхкатегорных шахт вместо электровозов применяются инерционные локомотивы — гировозы.
В гировозах в качестве движущей силы используется энергия, накопленная тяжелым вращающимся маховиком, который может раскручиваться электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом. На рис. 142 показан общий вид гировоза ГР-4, состоя щего из следующих основных узлов: рамы, маховика в сборе, редук тора, скатов, тормозной системы, механизма управления и зарядного
§ 13. Воздуховозы
Рудничные локомотивы, приводимые в движение сжатым возду хом, называются воздуховозами. Они предназначены для примене ния на шахтах, опасных по газу или пыли. Особенно их рекомен дуется применять на шахтах с суфлярными выделениями метана или опасных по внезапным выбросам угля и газа.
■в
Рис. 143. Воздуховоз BVD-35:
а — общий вид; б — схема работы
На рис. 143, а показан воздуховоз BVD-35, изготовляемый в ЧССР. Он имеет раму i, ходовую часть 2, тормозную 3 и песочную 4 системы, приводные двигатели 5, шатунно-кривошипные механизмы 6, баллоны 7 для сжатого воздуха и воздухоподогреватели. Экипаж ная часть, тормозная и песочные системы воздуховоза почти ничем не отличаются от аналогичных узлов электровоза. Один из полускатов приводится во вращение непосредственно от двигателя, а
другой —через соединительный шатун. Колесные центры полускатов имеют запрессованные приводные пальцы, на которых крепятся комплектные и соединительные шатуны.
В качестве приводного двигателя на воздуховозе служит порш невая машина двойного действия и двойного расширения. Сжатый воздух распределяется цилиндрическими золотниками, приводи мыми в действие от распределительного устройства. Усилие от порш невого двигателя на колесные пары передается шатунно-криво шипным механизмом.
На воздуховозе установлено шесть баллонов 7 сжатого воздуха емкостью 230 л каждый. Нормальное рабочее давление сжатого воздуха в баллоне 175 кГ/см2. Баллоны испытываются на давление 265 кГ/см2. Запас воздуха в шести баллонах составляет 240 л*3. При расширении и понижении давления воздуха происходит его охлаждение до температуры —25° С. Низкая температура ухудшает смазку поршней приводного двигателя и может вызвать обмерзание коммутационных труб воздуховоза, что приведет к его остановке. Поэтому перед подачей воздуха в цилиндры двигателя его подогре вают в специальных воздухонагревателях высокого и низкого давле ния. Воздухонагреватель представляет собой цилиндрическую трубу с тонкими латунными трубками внутри, по которым проходит руд ничный воздух. Последний нагревает сжатый воздух, движущийся по воздухонагревателю между латунными трубками.
Работает воздуховоз следующим образом (рис. 143, б): сжатый воздух из баллонов 1 под давлением 175 кГ/см2 поступает в редук ционный клапан 5, где давление падает до 18 кГ/см2у а температура воздуха понижается до —15° С. Затем воздух проходит через возду хонагреватель высокого давления 4, нагревается до +15° С и с по мощью ходового вентиля 5 впускается в цилиндр высокого давления 6. Здесь воздух расширяется и совершает работу (приводит во вра щение полускаты). При этом давление воздуха падает до 6 кГ/см2, а его температура понижается до —25° С. Из цилиндра высокого давления воздух проходит через воздухоподогреватель низкого давления 7 и подогревается до +10° С. Подогретый воздух поступает затем в цилиндр низкого давления 5, где расширяется и понижает давление до 1,2 кГ/см2 и при температуре —25° С идет в выхлопную коробку 9.
Для пуска воздуховоза в ход нужно рукоятку 10 управления распределительным устройством установить в положение «Назад» или «Вперед», открыть главный вентиль 2, растормозить тормоз и постепенно открыть ходовой вентиль 5. Ходовой вентиль в зависи мости от нагрузки устанавливается на 60, 45 или 30%-ное наполне ние цилиндров.
Давление воздуха в пневмосистеме воздуховоза контролируется манометрами 11 и 12.
Скорость движения воздуховоза регулируют количеством впускае мого в цилиндр воздуха с помощью ходового вентиля, рукоятки управления, распределительного устройства и тормоза.
Для остановки воздуховоза закрывают ходовой вентиль, устана вливают рукоятку 10 управления в нулевое положение и тормозом затормаживают воздуховоз. После этого закрывают главный вентиль.
Для зарядки баллонов воздуховоза на шахтах имеются зарядные станции, оборудованные специальными присоединительными тру бами. От компрессорной станции, которая обычно располагается на поверхности, сжатый воздух подается в шахту по специальному трубопроводу к месту зарядки воздуховоза. Зарядка баллонов длится 2—3 мин.
Основным преимуществом воздуховозов по сравнению с аккуму ляторными электровозами является их абсолютная безопасность при работе в шахтах, опасных по газу или пыли. Кроме этого, исклю чается возможность поражения электрическим током обслужива ющего персонала. Воздуховозы обладают большой силой тяги и допускают значительные перегрузки. При работе в глухих забоях происходит подсвежение рудничного воздуха за счет выхлопа отрабо танного сжатого воздуха.
К недостаткам воздуховозов следует отнести: высокую стоимость компрессорного хозяйства, большую себестоимость воздуховозной откатки по сравнению с электровозной, низкий к. п. д. Кроме того, радиус активного действия воздуховозной откатки очень небольшой. Исходя из вышеизложенного, воздуховозы рекомендуется применять только там, где по ПБ запрещается применять аккумуляторные электровозы.
§ 14. Дизелевозы
Дизелевозами называются рудничные взрывобезопасные локомо тивы, имеющие дизельный привод.
Дизелевозы, применяемые на шахтах, должны быть пожаро- и взрывобезопасными и не должны загрязнять рудничную атмосферу выхлопными газами, в которых особую опасность представляет присутствие окиси углерода. Для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности на дизелевозах не допускается применение карбюраторных двигателей и дизелей с запальными свечами. Температура выхлоп ной трубы двигателя не должна превышать 200° С, а выхлопных газов 70° С.
Для снижения содержания окиси углерода до допустимой нормы двигатели шахтных дизелевозов работают на бедной смеси с избыт ком воздуха. Отношение количества воздуха пс Ьч,су к количеству топлива должно быть 20 1. Очистка выхлопных газов от вредных примесей производится с помощью различных химических реагентов.
Содержание метана в выработках, где работают дизелевозы, не должно превышать 0,5%, а температура окружающего воздуха должна быть не ниже -{-8° С. Для предотвращения загрязнения руд ничной атмосферы содержание окиси углерода в выхлопных газах не должно превышать 0,08% объема.
Основное преимущество дизелевозов по сравнению с аккумулятор ными электровозами заключается в том, что отпадает необходимость