機車牽引計算

電機車牽引車輛計算〔一〕一、原始數(shù)據(jù)：1、設(shè)計生產(chǎn)率：設(shè)計生產(chǎn)率是根據(jù)班生產(chǎn)率，并考慮到運輸不均衡系數(shù)而確定的。礦用電機車的運輸不均衡系數(shù)采用1.25。2、加權(quán)平均運距：計算公式：L=〔A1L1+A2L2＋·····〕/〔A1+A2+·····〕〔Km〕A1，A2－裝車站班生產(chǎn)率，t/班；L1，L2裝車站至井底車場運距。3、線路平均坡度：計算公式：ip＝1000〔H2-H1〕/L0=〔i1L1+i2L2+·····+inLn〕/〔L1＋L2＋·····＋Ln〕‰式中：i1、i2、in—各段線路的坡度，‰；L1、L2、Ln—各段線路的長度，m；L0—運輸線路長度，m；H2—線路終點的標(biāo)高，m；H1—線路起點的標(biāo)高，m。二、選擇電機車的粘著質(zhì)量：我礦原設(shè)計年產(chǎn)120萬噸，經(jīng)過擴能技改將到達(dá)年產(chǎn)300萬噸。礦井的開展需要多種機車運輸才能到達(dá)要求。為此，礦井地面采用XK8－6/110兩臺、CTY8－6/130一臺備用；井下采用XK10－6/550六臺、CTY5－6/84十臺。牽引MGC1.1－6礦車運輸，礦車自重為610kg，牽引矸石車時，最大載重量為1800kg。運輸線路平均坡度為3‰。三、列車組成計算：列車組成計算必須滿足以下三個條件：1、按照電機車的粘著質(zhì)量計算。2、按牽引電動機的允許溫升計算。3、按列車的制動條件計算。從以上三個條件的計算結(jié)果中選取最小者，作為列車組成計算的依據(jù)。〔一〕按電機車的粘著質(zhì)量計算重車組質(zhì)量：F=1000(P+QZ)［(ωz+ip)g＋1.075a］(N)式中F-重列車上坡啟動時電機車所需給出的牽引力N；P－電機車質(zhì)量t；QZ－重車組質(zhì)量t；ωz－重車組啟動時的阻力系數(shù)，取0.0120；ip－運輸線路平均坡度，取3‰g－重力加速度，取9.8m/s2；a－啟動時的加速度，一般取0.03－0.05m/s2，計算時取0.04。根據(jù)電機車的粘著條件公式：F≤1000PNgψ(N)式中：PN－電機車粘著質(zhì)量，t；ψ－粘著系數(shù)〔按撒沙啟動時計〕，取0.24。得出：1000(P+QZ)［(ωz+ip)g＋1.075a］≤1000PNgψ即：QZ≤［PNgψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P〔1〕采用10t機車運輸時：QZ10≤［PNgψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［10×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×9.8＋1.075×0.04］－10＝113.789t〔2〕采用8t機車運輸時：QZ8≤［PNgψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［8×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×9.8＋1.075×0.04］－8＝91t〔3〕采用5t機車運輸時：QZ8≤［PNgψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［5×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×9.8＋1.075×0.04］－5＝56.89t〔二〕按牽引電動機的溫升條件計算重車組質(zhì)量：Fd=a√(FZ2tZ+FK2tK)/(TY+θ)式中：Fd—電機車的等值牽引力N;a—調(diào)車系數(shù)，運距小于1km時a＝1.4，運距大于2km時a＝1.25，運距大于2km時a＝1.15；FZ—牽引重車組時電機車牽引N；tZ—重列車運行時間min；FK—牽引空車時電機車的牽引力N；tK—空列車運行時間min；TY—總的運行時間min；TY=tZ+tKθ—停車及調(diào)車時間，一般取18－22min；一般理想狀態(tài)下FZ＝FK〔重車上坡，空車下坡〕簡化計算公式為：令τ＝TY/(TY+θ)那么：Fd＝a√τFZ而Fz=1000〔P+QZ〕(ωz－id)gid－等阻坡度，對于滾動軸承的礦車一般取2‰；ωz－重列車運行阻力系數(shù)0.0120。QZ＝［Fd/1000a√τ(ωz－id)g］-P為了使?fàn)恳妱訖C溫升不超過允許值，電機車的等值牽引力Fd應(yīng)不大于長時牽引力Fch，即Fd≤Fch〔10t電機車4320N，8t電機車2940N，5t電機車2110N?！砆Z≤［Fch/1000a√τ(ωz－id)g］－P列車運行時間為：TY＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕L—加權(quán)平均運距，km；Vp—列車平均運行速度，m/s；〔Vp＝0.75Vch〕Vch—電機車的長時速度,10t電機車Vch＝4.5m/s、Vp＝3.375m/s，8t電機車Vch＝3.4m/s、Vp＝2.55m/s，5t電機車Vch＝2.92m/s、Vp＝2.19m/s。按等值牽引力不超過長時牽引力的條件確定重車組質(zhì)量，這樣可以滿足符合電動機溫升條件。首先計算τ：根據(jù)公式τ＝TY/(TY+θ)和TY＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕得10t電機車TY10＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕＝2000/〔60×3.375〕＝9.9min8t電機車TY8＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕＝2000/〔60×2.55〕＝13.1min5t電機車TY5＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕＝1000/〔60×2.19〕＝7.6minτ10＝TY/(TY+θ)＝9.9/〔9.9＋22〕＝0.31τ8＝TY/(TY+θ)＝13.1/〔13.1＋18〕＝0.42τ5＝TY/(TY+θ)＝7.6/〔7.6＋18〕＝0.30〔1〕10t電機車重車組質(zhì)量：QZ≤［Fch/1000a√τ(ωz－id)g］－P＝［4320/1000×1.25×√0.31〔0.0120－0.002〕×9.8］－10＝49.7電機車牽引車輛組列計算一、條件：地面采用XK8-6/110蓄電池機車運輸，井下采用ZK10-6/550架線電機車和CTY5－6/84蓄電池機車牽引，運輸車輛采用MGC1.1-6固定式礦車及材料車運輸，具體數(shù)據(jù)如下：〔1〕電機車質(zhì)量：XK8-6為8t，ZK10-6/550為10t，CTY5－6/84為5t?！?〕礦車MGC1.1-6：自重Q0＝610kg，最大載重量Q＝1800kg。〔3〕運距和運量：北翼采區(qū)：L1=1.2km，Q1=300t/d南翼采區(qū)：L2=2.3km，Q2=300t/d〔4〕加權(quán)平均運距：LCP=(L1Q1+L2Q2)/(Q1+Q2)=(1.2+2.3)×300/2×300=1.75(Km)〔5〕工作制：年工作時間300d每天三班生產(chǎn)，每班運輸時間7h?！?〕運輸線路平均坡度I=3‰重車下坡。〔7〕調(diào)車時間：采區(qū)裝車及井底車場調(diào)車時間20min。〔8〕每班運量：300t〔矸石〕。二、ZK10-6/550列車組成計算：〔1〕按電機車啟動時的牽引能力計算牽引礦車數(shù)量：式中：p=10t=0.61tq=1.8t=0.24(按撒沙啟動)按車場長度取〔2〕按牽引電動機過熱能力校驗礦車數(shù)量,牽引電動機的均方根電流：空車及重車牽引查牽引電動機特性曲線得：按列車運行時間每一循環(huán)運輸?shù)目倳r間T=8.9+9.3+20=38.2(min)牽引電動機的均方根電流牽引電動機的長時間電流為19.6A可以用25輛礦車組成列車。〔3〕按電機車的制動能力校驗列車組成：按重車下坡運行條件核算制動距離:符合《煤礦平安規(guī)程》運送物料不超過40米的規(guī)定。三、XK8-6/110列車組成計算：〔1〕按電機車啟動時的牽引能力計算牽引礦車數(shù)量：式中：p=10t=0.61tq=1.8t=0.24(按撒沙啟動)按車場長度取〔2〕按牽引電動機過熱能力校驗礦車數(shù)量,牽引電動機的均方根電流：空車及重車牽引查牽引電動機特性曲線得：按列車運行時間每一循環(huán)運輸?shù)目倳r間T=10.8+12.5+20=43.3(min)牽引電動機的均方根電流牽引電動機的長時間電流為44A可以用20輛礦車組成列車。〔3〕按電機車的制動能力校驗列車組成：按重車下坡運行條件核算制動距離：符合《煤礦平安規(guī)程》運送物料不超過40米的規(guī)定。可以用20輛礦車組成列車。四、CTY5－6/84列車組成計算：〔1〕按電機車啟動時的牽引能力計算牽引礦車數(shù)量：式中：p=10t=0.61tq=1.8t=0.24(按撒沙啟動)按車場長度取〔2〕按牽引電動機過熱能力校驗礦車數(shù)量,牽引電動機的均方根電流：空車及重車牽引查牽