Плютов Ю.А. Транспортные машины

Подождите немного. Документ загружается.

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 16. Средства связи, сигнализации, централизации и блокировки



Транспортные машины. Конспект лекций -81-

Принцип работы автоблокировки с двухзначной сигнализацией иллю-

стрируется на рис. 16.1

. Каждый перегон разбивается на блок-участки, на

границах которых устанавливают светофоры. В пределах каждого блок-

участка имеется электрическая рельсовая цепь с источниками питания и пу-

тевыми реле. Для разделения рельсовых цепей рельсы соседних блок-

участков соединены изолированными стыками.

Рельсовая цепь каждого блок-участка состоит из путевой батареи ПВ и

сигнальной СВ, устанавлив

аемых, соответственно, в конце и начале блок-

участка, и путевого реле ПР. Когда на первом блок-участке нет поезда, ток

путевой батареи протекает по нижней (на схеме) рельсовой нити через об-

мотку путевого реле, возвращаясь к минусу путевой батареи по верхней

рельсовой нити. При этом якорь путевого реле, притягиваясь к полюсам маг-

нита, замыкает вер

хний контакт В и включает лампу зеленого огня 3 свето-

фора от сигнальной батареи СВ. В результате в начале блок-участка горит зе-

леный сигнал, разрешающий движение. Если на второй блок-участок прихо-

дит поезд, то колесные пары, будучи проводником электрического тока, со-

единяют между собой рельсы. В путевое реле при этом попадает ничтожно

малый ток, якорь электро

магнита отпадает от полюсов, замыкает нижний

контакт Н и включает лампу красного огня светофора К. Блок-участок занят.

Светофор находится в закрытом положении, пока поезд не покинет блок-

участок, после чего автоматически красный сигнальный огонь переключится

на зеленый.

Рис. 16.1. Схема автоблокировки

Автоматическое закрывание сигнала происходит не только при вступ-

лении поезда на блок-участок, но также и в случае нарушения целостности

рельсовой цепи: при лопнувшем рельсе, истощении батареи, обрыве соеди-

нительных проводов и т.п.

В настоящее время получают распространение кодовые системы авто-

блокировки, при которых в качестве каналов связи используют рельсы. По

рельсовым цепям передаются импул

ьсы тока, образующие сигнальный код.

Кодовые системы позволяют отказаться от линейных сигнальных проводов.

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 16. Средства связи, сигнализации, централизации и блокировки



Транспортные машины. Конспект лекций -82-

При электровозной тяге на постоянном или переменном токе, когда

рельсы служат обратным проводом для тока, применяют рельсовые дроссель-

трансформаторные цепи с питанием от специальной линии переменного тока.

При автоблокировке время на связь сокращается до 0,1 мин на одно-

путных линиях и практически равно нулю на двухпутных.

Автоблокировка успешно применяется на крупных карьерах, благодаря

чему знач

ительно повышаются безопасность движения и пропускная способ-

ность карьерных путей. Однако в карьерах автоблокировкой оборудованы

только стационарные пути, т.е. участки с постоянным расположением блок-

постов. Для передвижных путей должна быть создана специальная система

автоблокировки, учитывающая изменение схем путевого развития в процессе

эксплуатации транспорта, а также состояние передвижных путей.

Централизация стрелок и сигналов бывает механической и электри-

ческой.

При механической централизации управление стрелками и сигналами

осуществляется гибкими стальными тягами, приводимыми в движение стре-

лочными и сигнальными рычагами из помещения дежурного по станции.

Еще более совершенна электрическая централизация стрелок и сигна-

лов. В качестве сигналов при этом применяют светофоры, а для перевода и

контроля положения стрелок – стрелоч

ные электроприводы. Роль дежурного

сводится к управлению двигателями стрелочного электропривода, т.е.

к пуску их в ход переводом рукояток или нажатием кнопок сигналов. Это по-

зволяет расширить радиус действия централизованного поста, включить в

централизацию большое число стрелок, создать лучшие условия труда и по-

высить безопасность движения поездов. Кроме того, при электрической цен-

трализаци

и значительно ускоряется процесс приготовления маршрутов, так

как система электрической централизации сокращает это время до 10–12 с.

На станции с электрической централизацией устанавливают аппаратуру

и источники питания. В релейной централизации с индивидуальным управ-

лением стрелками применяют централизованные аппараты в виде пульта-

табло, т.е. в виде схематического плана путей станции в однониточном изо-

бражении. Непосредственно на таб

ло размещаются стрелочные рукоятки и

кнопки управления сигналами. Пути станции выполняются в виде желобов с

размещением в каждом из них красной и белой лампочек. Лампочки загора-

ются при установке маршрута (белые лампочки) и при занятости пути (крас-

ные лампочки), образуя светящуюся полосу. Направление горящей полос

зависит от положения стрелок и точно отображает конфигурацию установ-

ленного маршрута (маршрутом называют путь следования поезда в пределах

станции при определенном положении стрелок и открытом положении сиг-

нала).

Для безопасности движения между стрелками и сигналами, входящими

в каждый маршрут, а также между различными маршрутами предусматрива-

ется блокировка, исключающая приготовление враждеб

ных маршрутов, про-

ходя по которым одновременно поезда могут столкнуться.

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 16. Средства связи, сигнализации, централизации и блокировки



Транспортные машины. Конспект лекций -83-

Автоматическая локомотивная сигнализация представляет собой

систему устройств, посредством которых в кабине управления локомотива

осуществляется сигнализация, автоматически повторяющая показания про-

ходных и станционных сигналов при приближении к ним поезда. Для осуще-

ствления связи локомотивных устройств с путевыми используются электри-

ческие рельсовые цепи. Сигналы с пути на локомотив передаются ин-

дуктивной связью локомотивного приемника (приемных катушек) с рельсо-

выми цепями (путевыми передатчиками), по которым от каждого п

роходного

светофора навстречу поезду подается переменный кодированный ток.

Автостоп – это устройство, автоматически останавливающее поезд пе-

ред закрытым сигналом, если машинист не принял мер к торможению и ос-

тановке поезда.

Автомашинист – устройство, автоматически регулирующее скорость

движения поезда и осуществляющее остановки и трогания по заданному гра-

фику движения, а также в соответствии с требованиями сигнала. Для этого на

локомотиве устанавливаются программное и счетно-решающее устройства.

На основании заданной программы (расчетное время прохождения отдель-

ных участков, остановки поезда и т.п.), а также факти

ческих данных движе-

ния счетно-решающее устройство решает дифференциальное уравнение

движения и выбирает наивыгоднейший режим движения. Соответствующие

сигналы передаютcя в оперативный блок схем, через который происходит уп-

равление тяговым и тормозным режимами работы локомотива.

Управление электровозом по радио осуществляют при маневровой

работе, например, при экскаваторной погрузке составов. Получает примене-

ние система управления электровозом с помощью ультракоротких волн с

многочерпаковых и роторных экскаваторов для согласования скорости дви-

жения состава с производительностью экскаватора.

Управление стрелками с локомотива становится целесообразным в

случае обслуживания одиночных стрелок на рабочих горизонтах в карьерах

или на отвалах. Стрелка, оборудованная электроприводом, управляется с по-

мощью датчиков электромеханического типа.

Телевидение на карьерном железнодорожном транспорте используется

для обзора и передачи в кабину машиниста или в помещение дежурного по

станции изображения впереди лежащих или станционных путей.

Контрольные вопросы

1. Что такое автоматическая локомотивная сигнализация?

2. Какие типы светофоров применяются на железнодорожном транс-

порте?

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ



Транспортные машины. Конспект лекций -84-

План лекции

1. Цель расчета.

Порядок расчета.

График движения поездов.

Целью эксплуатационного расчета является определение рабочего и

инвентарного парков локомотивов и вагонов.

Эксплуатационный расчет предусматривает:

1) определение времени рейса и производительности одного локомоти-

восостава;

2) расчет локомотивного и вагонного парков;

3) определение пропускной и провозной способности карьерных же-

лезнодорожных перегонов.

После выполнения эксплуатационного расчета производится построе-

ние графика движения поездов.

Время рейса, оборота, цикла локомотивосостава T

, мин, определяет-

ся в соответствии с формулой

= t

+ t

дв

+ t

доп

, (17.1)

где t

– время погрузки состава, мин; t

дв

– время движения за рейс, мин; t

–

время разгрузки состава, мин; t

доп

– время задержек в пути, мин.

Время, затрачиваемое на погрузку, рассчитывается по выражениям, за-

висящим от насыпной плотности транспортируемого груза. Если насыпная

плотность транспортируемого груза γ

> qlV

, то время погрузки t

, мин, опре-

деляется грузоподъемностью вагона:

= q t

n / (K'

), (17.2)

где t

– время цикла экскаватора, мин; K'

– коэффициент наполнения ковша

экскаватора; V

– вместимость ковша экскаватора. Если γ

< q/V

(вместимо-

стью кузова вагона V

), то

= K"

n/(K'

), (17.3)

где K"

– коэффициент заполнения кузова вагона.

Время, мин, на движение в грузовом и порожняковом направлениях ха-

рактеризуется длиной, км, каждого i-го участка в грузовом и порожняковом

направлениях и скоростями, км/ч, движения по соответствующим участкам:

дв

= 60∑(l

/υ

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 17. Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта



Транспортные машины. Конспект лекций -85-

Время разгрузки определяется порядком разгрузки. При поочередной

разгрузке каждого вагона t

= nt

р.в

Время разгрузки одного вагона для думпкаров составляет 1,5-2 мин в

летних условиях и 3–5 мин в зимних; для универсальных полувагонов при

донной разгрузке оно равно 5–7 мин. В том случае, когда вагоны разгружа-

ются партиями по n

в каждой, t

= nt

р.в

/ n

При отправке угля или руды на сборочную станцию с целью перецепки

карьерного локомотива на магистральный и переформирования состава для

дальнейшей отправки потребителю вместо времени разгрузки появляется

время, затрачиваемое на перечисленные операции (20–25 мин).

Дополнительное время определяется схемой путевого развития и отне-

сенное к одному обороту состава составляет ≈ 10–15 % от времени оборота.

Суточная производительность локомотивосостава Q

лс

, т/сут,

лс

= 60T

сут

(qn + q

МД

, (17.4)

где T

сут

– время работы железнодорожного транспорта в сутки (≈ 20–22 ч).

Локомотивный парк, необходимый для карьера с определенным

объемом перевозок (так называемый, инвентарный парк),

л. инв

л. раб

+ N

л. рем

+ N

л. рез

+ N

л. хоз

, (17.5)

где N

л. раб

л. рем

л. рез

л. хоз

–

соответственно, число локомотивов, занятых

работой по вывозу основного грузопотока (вскрыши и полезного ископаемо-

го), находящихся на ремонте, в резерве и занятых на хозяйственных работах.

Число локомотивов, необходимых для вывоза основного грузопотока,

л. инв

= fQ

cyт

/ [60T

cyт

(nq + n

МД

], (17.6)

где Q

cyт

– суточный грузооборот карьера, т; f – коэффициент неравномер-

ности суточного грузооборота, f = 1,1–1,15. По практическим данным

л. рем

= 0,15 N

л. раб

; N

л. рез

= (0,05-0,1)N

л. раб

;

л хоз

= 1-2.

Число рабочих вагонов N

в. раб

= nN

л. раб

. Инвентарный парк вагонов N

л.

инв

= K

, где K

– коэффициент, учитывающий вагоны, находящиеся в ремон-

те, резерве и т.д., K

= 1,25–1,3.

График движения представляет собой масштабную сетку, на которой

условно прямым и наклонными линиями изображается движение каждого

поезда (рис. 17.1

Горизонтальные линии сетки графика соответствуют осям раздельных

пунктов: станций, разъездов, постов. По вертикали сетка графика разделяется

на часовые полосы с подразделением на 10-минутные интервалы.

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 17. Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта



Транспортные машины. Конспект лекций -86-

Рис. 17.1. График движения поездов

Движение поездов изображается наклонными линиями в предположе-

нии постоянной скорости в пределах данного участка, стоянки на раздельных

пунктах – горизонтальными отрезками.

На каждом перегоне однопутной линии одновременно может находить-

ся только один поезд, поэтому на однопутном графике линии движения мо-

гут пересекаться только на раздельных пунктах. На двухпутных линиях, где

поезда встречных направлений движ

утся одновременно, линии движения

разных поездов на графиках могут пересекаться на перегонах.

Перегонное время определяется тяговыми расчетами отдельно для ка-

ждого перегона и направления; время простоев в пунктах погрузки и разгруз-

ки – производительностью экскаваторов и числом вагонов в составе; время

стоянки на станциях, разъездах, постах – числом обращающихся поездов и

схемой пу

тевого развития.

Станционными интервалами (рис. 17.2

) называют минимальные про-

межутки времени, необходимые для приема, отправления или пропуска поез-

дов (l, 2, 3). Станционные интервалы устанавливаются способом связи между

раздельными пунктами. Основными видами станционных интервалов для ус-

ловий карьерного транспорта являются:

интервал неодновременного прибытия поездов τ

– минимальный про-

межуток времени, который можно допустить между прибытием на раздель-

ный пункт однопутного участка поезда одного направления и прибытием или

проследованием через этот раздельный пункт поезда встречного направления

(рис. 17.2, а

);

интервал скрещения τ

– минимальный промежуток времени между

проследованием или прибытием на станцию с однопутного перегона поезда и

отправлением на тот же перегон поезда встречного направления;

интервал попутного следования поездов τ

пс

– минимальный промежу-

ток времени между прибытием поезда на раздельный пункт и отправлением с

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 17. Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта



Транспортные машины. Конспект лекций -87-

данной станции на этот же перегон следующего поезда того же направления

(рис. 17.2, б

а б

Рис. 17.2. Станционные интервалы

В карьерных условиях интервал скрещения составляет 46 мин при те-

лефонном способе связи поездов, 3-4 мин при полуавтоматической блоки-

ровке и 1-1,5 мин при автоблокировке. Интервал попутного следования при-

нимается при телефонном способе связи 3-4 мин, при полуавтоматической

блокировке 1-2 мин, при автоблокировке равным нулю.

Построение графиков движения начинают с погрузки составов. При

этом следует выдержать мин

имальный интервал при обмене поездов у экска-

ваторов, чтобы повысить производительность последних.

При наличии нескольких погрузочных пунктов (нескольких экскавато-

ров) графики строятся исходя из прикрепленного, обезличенного или сме-

шанного движения поездов.

Прикрепленное обращение поездов (замкнутый цикл) – это организа-

ция движения, при которой каждый поезд закрепляется за определенным

экскаватором и в течение смены обслуживает то

лько его. Такая схема создает

наиболее простую и четкую организацию движения, максимально упрощая

диспетчерское управление. Движение прикрепленных поездов целесообразно

при двух-трех работающих экскаваторах, а также когда для обслуживания

каждого экскаватора требуется целое число составов. В противном случае

возникает необходимость в вынужденных простоях подвижного состава,

снижающих его производительность.

Обезличенное обра

щение поездов (открытый цикл) – это организация

работы, при которой поезда в процессе работы подаются к любому свобод-

ному экскаватору. Организация движения в этом случае требует четкого дис-

петчерского управления. Однако при этом экскаваторы и подвижной состав

используются более производительно.

При смешанном обращении поездов часть экскаваторов обслуживается

поездами по замкнутому циклу, ча

сть – по открытому. Такая организация

движения принимается обычно в карьерах с большим числом работающих

экскаваторов, если группа экскаваторов работает на обособленном участке.

Работа железнодорожного транспорта в карьерах может быть организо-

вана по исполнительному или принудительному трафику.

ТЕМА 2. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 17. Эксплуатационный расчет железнодорожного транспорта



Транспортные машины. Конспект лекций -88-

Исполнительный график составляется диспетчером в процессе работы

и отражает фактическое положение дел. Оперативное руководство работой

со стороны диспетчера направлено на выполнение плана и ликвидацию про-

стоев экскаваторов и локомотивосоставов.

Принудительный график – более высокая форма организации движе-

ния, он составляется заранее и обязателен для исполнения. В основу состав-

ления принудительного графика закладываются прогрессивные нормы вре-

мени на выполнение операц

ий, обеспечивающие производительное исполь-

зование экскаваторов и подвижного состава с учетом необходимых вспо-

могательных работ.

Работа диспетчера при управлении работой транспорта на современном

карьере очень трудоемка. Диспетчеру приходится учитывать беспрерывно

изменяющиеся условия работы экскаваторов и движения поездов и выбирать

наиболее выгодные варианты пропуска поездов. Такая задача я

вляется ча-

стью более общей в составе автоматизированной системы управления (АСУ).

Контрольные вопросы

1. Какие средства СПБ применяются на железнодорожном транспор-

те?

2. Какие типы графиков движения поездов вы знаете?

3. Как строится график движения поездов?

4. Каковы основные направления автоматизации на карьерном желез-

нодорожном транспорте?

5. Как повысить эффективность работы карьерного железнодорожного

транспорта?



Транспортные машины. Конспект лекций -89-

План лекции

1. Область применения автомобильного транспорта.

2. Достоинства и недостатки автотранспорта.

3. Общее устройство автодороги.

Автомобильный транспорт получил широкое распространение в мире

по объему перевозок и числу карьеров, на которых он применяется.

Автотранспорт используется на карьерах по добыче цветных и желез-

ных руд, горно-химического сырья, строительных материалов. Причем авто-

мобильный транспорт используется и ка

к основной вид транспорта и в ком-

бинации с конвейерным, железнодорожным и скиповым транспортом.

В качестве основного вида автомобильный транспорт применяется при

строительстве карьеров, при разработке месторождений, имеющих включе-

ния пустых пород, при разработке месторождений малой и средней мощно-

сти, при сравнительно небольших расстояниях транспортирования (до 3-4

км), при разработке месторождений, расположенных вдали от маг

истральных

дорог и мощных энергетических ресурсов.

Преимуществами автотранспорта являются: независимость от ис-

точника энергии, высокая маневренность, незначительные радиусы поворота

машин (8–15 м), относительно высокие уклоны автодорог (в грузовом на-

правлении 80–100 ‰, в порожняковом – 150 ‰), независимость эффектив-

ности транспортирования от физико-механических свойств транспортируе-

мого материала, относительно небольшие затраты и низкая трудоемкость

устройства и перемещения автомобильных дорог, быстрота окупаемости.

недостаткам автотранспорта относятся: высокая стоимость авто-

мобильных перевозок (удельные затраты на транспортирование на 1 т/км в 5-

6 раз выше, чем при железнодорожном транспорте), зависимость работы ав-

томобилей от климатических условий, высокая трудоемкость дорожных ра-

бот при снегопадах, гололедице, дождях, большая стоимость машин и значи-

тельные затраты на их содержание, зависимость работы транспорта от при-

возного жи

дкого топлива, высокая энергоемкость, значительное газовыделе-

ние, незначительные экономически выгодные расстояния транспортирова-

ния.

Схемы движения автотранспорта определяются горно-техническими ус-

ловиями разработки месторождения и направлением транспортирования по-

лезного ископаемого и вскрышных пород.

ТЕМА 3. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ И САМОХОДНЫЕ МАШИНЫ

Лекция 18. Автомобильные дороги



Транспортные машины. Конспект лекций -90-

При разработке месторождений с горизонтальным и слабонаклонным

залеганием полезного ископаемого при небольшой глубине, а также на на-

горных карьерах применяются прямые съезды. На глубоких карьерах с огра-

ниченными размерами в плане получили распространение спиральные съез-

ды. При значительной глубине и при разработке месторождений на склоне

горы, когда достигнуть заданных отметок прямыми съездами сложно, ис-

пользуются пе

тлевые съезды. На большинстве глубоких карьеров (хотя глу-

бина карьеров, где рационально применять автомобильный транспорт, не

превышает 200–250 м, имеются примеры достаточно эффективной работы

его при глубинах, превышающих 400–450 м) используется комбинация спи-

ральных и петлевых съездов.

Автодороги в карьерах разделяют по характеру перевозимого груза на

производственные (технологические, служащие для транспортирования по-

лезного ископаемого к пунктам разгрузки и вскрыши в отвалы) и служебные

(хозяйственные, предназначенные для перевозки хозяйственных и вспомога-

тельных грузов и оборудования); по условиям эксплуатации – на постоянные

(стационарные), рассчитанные на длительный срок эксплуатации, и времен-

ные со сроком службы до года (иногда до трех лет), перемещаемые вслед за

продвижением фронта работ.

Главным признаком, характеризующим конструкцию и параметры ав-

тодороги, является грузонапряженность (количество груза в тоннах, перево-

зимое по данному участку дороги в единицу времени), в зависимости от ко-

торой дороги подразделяются на три категории (табл. 18.1).

Таблица 18.1

Распределение дорог по категориям

в зависимости от грузонапряженности

Грузонапряженность (млн т брутто в год)

при грузоподъемности автосамосвалов

Категория дороги

менее 75 т более 75 т

> 15

5–15

< 5

> 25

8–25

< 8

III

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна с искусствен-

ными сооружениями, проезжей части и обочин (рис. 18.1). Устойчивость

земляного полотна достигается укладкой его из прочных грунтов и устройст-

вами для отвода поверхностных и грунтовых вод.