Стационарные машины. Транспортные машины

1,6 мин.

Продолжительность движения машины в грузовом и порожняковом направлениях:

 

 (2.8)

 

где L_дост - длина доставки, км; k_с.х.- коэффициент, учитывающий среднеходовую скорость движения, (k_с.х.=0,75 при L_дост=0,45 км).

8,42 мин.

Время разгрузки зависит от конструктивного исполнения кузова транспортной машины, для автосамосвалов с опрокидным кузовом t_раз = 0,7 мин.

Продолжительность маневров в забое t_м.з. и у мест разгрузки t_м.р. зависит от конкретных условий эксплуатации транспортных машин и определяется хронометражными наблюдениями, т.е. по графику организации работ, примем t_м.з.= 1 мин, t_м.р.= 1 мин.

Продолжительность ожидания машины на разминовках примем t_разм = 2 мин.

Продолжительность одного рейса транспортной машины:

 

  =1,6 + 8,42 + 0,7 + 1 + 1 + 2 = 18,17 мин. (2.9)

 

Эксплуатационная сменная производительность одной транспортной машины, автосамосвала:

 

 (2.10)

 

где k_и - коэффициент использования машины, (k_и=0,8); k_н - коэффициент неравномерности грузопотока, (k_н=1,5 при отсутствии аккумулирующей емкости).

 291,18 т/смен.

Сменная производительность рудника:

 

4153 т/смен, (2.11)

 

где n_дн - количество рабочих дней в году, (n_дн = 305 дней, принято вследствие большой производительности рудника); n_см - число рабочих смен в сутки по выдаче полезного ископаемого, (n_см = 3 смены).  Сменная производительность первого участка:

 

2076,5 т, (2.12)

 

где n_уч - число участков на руднике, (n_уч=2).

Расчётное число рабочих транспортных автосамосвалов на эксплуатируемом участке:

 

  7,13 ≈ 8 автосамосвалов. (2.13)

 

Инвентарное число машин с учётом машин, находящихся в резерве и ремонте:

 

20 автосамосвалов. (2.14)

 

Сменный пробег рабочих автосамосвалов:

 

 (2.15)

 

где k_х - коэффициент, учитывающий холостой  пробег машины на заправку, к пунктам обслуживания и т.д., (k_х=1,2).

77 км.

2.2.3. График организации движения

График организации движения автосамосвалов на первом участке представлена для двух автосамосвалов на 1 блок. (Рис. 2.3.)

 

2.3 Электровозный транспорт

 

Электровоз принимается по сцепному весу в зависимости от производственной мощности рудника, при мощности A_год^ш = 3,8 млн.т./год, сцепной вес электровоза равен Р_сц= 140 кН.

Принимаем электровоз КТ14.

 

Техническая характеристика электровоза КТ14 Таблица 2.2.

Параметры	Значение
Масса, т (сцепной вес, кН) Габариты, мм - длина - ширина - высота Жёсткая база, мм Часовая/длительный режим Сила тяги, кН Сила тока, А Скорость, км/ч Двигатель - тип - мощность, кВт	14 (140)   5800 1350 1650 1700   27/14 204/122 11,5/14   ДТН45 2х46

 

Выбор вагонетки производим учитывая длину откатки и производительность рудника, при L_отк = 3,9 км и A_год^ш = 3,8 млн.т./год, принимаем ВГ9А.

 

Техническая характеристика ВГ9А Таблица 2.3.

Параметры	Значение
Вместимость кузова, м3 Грузоподъёмность, т Колея, мм Высота от головки рельса, мм Жёсткая база, мм Диаметр колеса, мм Масса, кг	9 27 750; 900 1550 1250 400 8900

 

2.3.1. Тяговый расчёт

Масса поезда при трогании на подъём на засоренных путях у погрузочных пунктов:

 

 (2.16)

 

 

где Р - масса электровоза, т; ψ - коэффициент сцепления колес электровоза с рельсами, (ψ = 0,2 - поверхность рельсов сухие, чистые. Условие движения без подсыпки песка); ω_г - удельное сопротивление движению, Н/кН (ω_г = 3,5 Н/кН); ω_кр - удельное сопротивление на криволинейных участках, Н/кН (ω_кр=6 Н/кН); i_p - руководящий уклон пути, Н/кН (i_p=3 Н/кН); а - ускорение при трогании, м/с² (а=0,03 м/с²).

146 т.

Число вагонеток в составе:

 

 (2.17)

 

где V_в - вместимость кузова вагонетки, м³; γ - насыпная плотность транспортируемой горной массы, т/м³; G₀ - масса вагонетки, т.

4,5 ≈ 5 вагонеток.

Параметры состава:

- масса груза в одном вагоне:

 

24,3 т; (2.18)

 

- масса порожнего поезда:

44,5 т; (2.19)

- масса гружёного поезда без локомотива:

 

166 т; (2.20)

 

- длина поезда:

45,8 м,

где l_э,l_в - длина соответственно электровоза и вагонетки, м.   

Проверка массы поезда по условию торможения

Удельная тормозная сила:

 

15,5 Н/Кн. (2.21)

 

Согласно ПБ на преобладающем уклоне при перевозки грузов тормозной путь l_т = 40 м.

 

12,4 км/ч. (2.22)

 

Проверка массы поезда по условию нагрева тяговых двигателей электровоза

Сила тяги, отнесенная к одному тяговому двигателю в грузовом F'_г и порожняковом F'_п направлениях:  

 

441,45 Н (2.23)

 860 Н, (2.24)

 

где n_дв- число тяговых двигателей; ω_п - удельное сопротивление движению порожних вагонеток, Н/кН (ω_п=6 Н/кН).

Согласно электромеханической характеристике электродвигателя ДТН45, полученным значениям силы тяги соответствуют токи I_г = 20 А, I_п= 50 А Время движения гружёного состава определим исходя из скорости движения допустимой по торможению:

 

   (2.25)

 

где L_г - длина пути в грузовом направлении, км; k_г - коэффициент, учитывающие снижение скорости в периоды разгона и торможения, (k_г=0,75); V_г - скорость движения в грузовом направлении, км/ч (V_г=V_доп.г.=11,3 км/ч).

25,16 мин.

При силе тока I_п=50 А, скорость движения поезда в порожняковом направлении по электротехнической характеристике V_п = 27 км/ч.

Время движения порожнякового состава:

 

 (2.26)

 

где L_п - длина пути в порожняковом направлении, км; k_п - коэффициент, учитывающие снижение скорости в периоды разгона и торможения, (k_п=0,8).

10,8 мин.

Продолжительность пауз θ_ц включает продолжительность разгрузки в опрокидыватели t_разгр = 3 мин, загрузке под люком t_загр = 0,83 мин и резерв времени на различные задержки (10 мин):

 

29,15. (2.27)

Продолжительность одного рейса:

65,11 мин.

 

 

Эффективный ток тягового двигателя:

 

 (2.28)

 

где α - коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев двигателей при выполнении маневров (α=1,3 - для контактных электровозов).

31 А.

Длительный ток электровоза определяем по его технической характеристике I_дл=122А, т.к.  I_эф < I_дл, следовательно, оставляем в составе 5 вагонеток.

Длина разминовки:

.

2.3.2. Эксплуатационный расчёт

Число рейсов одного электровоза в смену:

 

 (2.29)

 

где k_э - коэффициент, учитывающий время подготовки электровоза к эксплуатации (k_э=0,8 - для контактных электровозов).

 5,16 ≈ 6 рейсов.

Число рейсов в смену необходимое для вывоза горной массы при суммарной сменной производительности:

 

 

, (2.30)

 

где k_н - коэффициент неравномерности работы поступления груза (k_н=1,25 - при наличии аккумулирующей ёмкости); n_л, n_м - число рейсов на одно крыло соответственно с людьми и вспомогательными материалами, (n_л=3, n_м=3).

48,7 ≈ 49 рейсов.

Число электровозов необходимых для работы:

 

8,1 ≈ 9 электровозов. (2.31)

 

Инвентарное число электровозов:

 

N_и = N_р + N_рез,

 

где N_рез - число резервных электровозов, (N_рез=2 при N_р=9).

N_и=9+2=11 электровозов.

Сменная производительность одного электровоза:

 

1800 (т·км). (2.32)

 

Необходимое число вагонеток:

 

z_в.п.=1,25 · z · N_p + z_в.м., (2.33)

 

где z_в.м - число вагонеток, транспортирующих вспомогательные материалы, (z_в.м=6).

z_в.п.=1,25 · 5 · 9 + 6 = 63 вагонеток.

Расход энергии на электровозный транспорт:

Расход энергии за один рейс, отнесённый к колесам электровоза:

 

, МДж, (2.34)

 

10,15 МДж.

Расход электровозом энергии за 1 рейс, отнесённый к шинам подстанции:

 

 (2.35)

 

где η_э - КПД электровоза (η_э=0,6); η_с - КПД тяговой сети (η_с=0,95); η_п - КПД подстанции (_п=0,93).

19,14 МДж.

Удельный расход энергии на шинах подстанции за смену, отнесенный к 1 т·км транспортируемого груза:

 

0,04039 МДж/(т км). (2.36)

 

Общий расход энергии за смену:

654,18 МДж. (2.37)

Коэффициент одновременности:

 

 

0,661. (2.38)

 

Средний ток:

 

29,3 А. (2.39)

 

Потребная мощность подстанции:

 

 (2.40)

 

где U - напряжение сети, В.

38,35 кВт.

Принимаем одну тяговую подстанцию АТП-500/275М мощностью 137,2 кВт

Максимально допустимую длину участка по одну сторону от тяговой подстанции определяют по условиям падения напряжения:

 

 

где ΔU - допустимое падение напряжения в контактной сети, которое при наибольшей нагрузке не должно превышать 15-20%, В (ΔU = 0,2·220=44В);

 

- среднее сопротивление контактного провода и рельсовых путей , Ом/м (R_ср = 0,14+0,043=0,183 Ом/м).

 

 

1,82 км.

Т.к. L_у < L_г , следовательно, необходимо проложить усиливающий кабель от тяговой подстанции на 2/3 длины, 2,6 км, длины откаточного участка. Усиливающий кабель присоединяется к контактной сети через каждые 200-300 м.

2.3.3. График организации движения

Приведем организацию движения электровозов на первом участке рудника. Где число рабочих электровозов примем, N_p = 4. Применим организацию движения с закреплением электровоза за определенным составом, электровоз протягивает состав в процессе погрузки и разгрузки. При такой организации движения упрощается диспетчерское управление.

График организации движения электровозов приведена на рис. 2.5.

 

2.4 Ленточный конвейер

 

Часовая производительность конвейера:

 

 (2.41)

 

где t_см - продолжительность смены, ч; k_и - коэффициент использования конвейера, (k_и=0,9).

660 т/ч.

Необходимая ширина ленты конвейера:

 

 (2.42)

 

 

где k_п - коэффициент производительности, (k_п =550 при δ = 20⁰, φ_д=20⁰); k_в - коэффициент снижения площади поперечного сечения горной массы на ленте в зависимости от угла наклона конвейера, (k_в=1 - при 0 угле наклона конвейера); k₁ - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации, (k₁=1 - для стационарных установок); V - скорость движения ленты, м/с (V=2,5м/с); γ - насыпная плотность, т/м³.

0,537 м. (2.43)

Проверяем ширину ленты по кусковатости руды:

 (2.44)

где а_max - наибольший размер куска, мм (а_max=400 мм). 

800 мм.

Принимаем ленту шириной 800 мм, которая удовлетворяет требования по кусковатости транспортируемой руды. В = 800 мм.

Выбираем негорючую резинотросовую конвейерную ленту, 2РТЛО-800, σ_р=500 Н/мм. диаметр троса, 3,4 мм. Масса 1 м², m_л= 20,5 кг.