Тарасов Ю.Д., Николаев А.К. Горно-транспортные машины периодического действия

Подождите немного. Документ загружается.

Для перевода отдельных вагонеток с одного пути на другой

применяют плиты и поворотные круги, а для перевода составов

используют стрелочные переводы или съезды (рис.7), которые

характеризуются маркой крестовины



 tgM

где  – угол между осями сходящихся путей.

В зависимости от направления ответвления боковых путей

различают правые, левые и симметричные стрелочные переводы

(рис.7#а, б, в). Для соединения параллельных путей применяют съезды

(рис.7,#г).

Для стрелок используют следующие переводные

механизмы (рис.8):

#ручные индивидуальные;

#ручные групповые;

#с дистанционным управлением.

Рис.8.#Схема стрелочного перевода

1, 2 – перья; 3, 9 – рамные рельсы; 4, 8 – контррельсы; 5 – крестовина;

6 – габарит приближения подвижного состава; 7 – предельный столбик;

10 – привод перевода



3.2.2. Особенности укладки рельсовых путей на закруглениях

На закруглениях рельсовые пути укладывают с

превышением наружного рельса над внутренним и с уширением

колеи.

Укладка наружной нитки с превышением (рис.9)

обеспечивает прохождение равнодействующей силы тяжести и

центробежной силы через ось симметрии пути и вагонетки. Благодаря

этому исключается сход подвижного состава с рельсов на

закруглениях пути.

Из расчетной схемы (рис.9) находим превышение (в

миллиметрах) наружного рельса над внутренним:

100 ,

R S

 

где v – скорость движения подвижного состава (вагонетки), м/с; R#–

радиус криволинейного участка, м; S

– рельсовая колея, м.

Уширение рельсовой колеи на закруглении (рис.10)

производится за счет сдвижки внутрь кривой внутреннего рельса из

Рис.9.#Расчетная схема

к определению превышения

наружного рельса

над внутренним

h

условия вписывания реборд колес подвижного состава при заданной

жесткой базе B в рельсовую колею на участке закругления пути.

Величина уширения (в миллиметрах):

)/(

3000

S 

Разгон уширения и превышение наружного рельса над

внутренним осуществляют постепенно на примыкающих к кривой с

обеих сторон участках, длина которых (в метрах) L

#=#(1/31/10)h.

Радиус закругления для подземных рельсовых путей

R.=.(710)B.

3.3. РУДНИЧНЫЕ ВАГОНЕТКИ

3.3.1. Классификация, основные элементы

и требования к вагонеткам

Рудничные (шахтные) вагонетки различаются по следующим

признакам:

Рис.10.#Схема укладки рельсового пути на закруглении

S

#по назначению – грузовые, людские (пассажирские),

специальные (вспомогательные);

#по грузоподъемности (или вместимости кузова) – малой (до

1#т или 1,25#м

), средней (1-2#т или 1,25-2,8#м

); большой (больше 2#т

или 2,8#м

);

#по типу кузова и способу его разгрузки – с глухим

неопрокидным, с саморазгружающимся (опрокидным, с откидными

бортом, торцевой стенкой, днищами или донной разгрузкой);

#по форме поперечного сечения кузова – с прямоугольным

(рис.11,#а), трапецеидальным (рис.11,#б), анзеновским (рис.11,#в),

полукруглым (рис.11,#г), прямоугольным с утопленными колесами

(рис.11,#д);

#по ширине колеи;

#по типу сцепок – с крюковыми вращающимися,

штыревыми вращающимися, автоматическими (замыкание

автоматическое, размыкание вручную с помощью тяги);

#по устройству ходовой части – с колесными парами и

полускатами.

Наибольшее распространение получили в горной

промышленности вагонетки с глухим кузовом и полукруглым

днищем (61# в рудной и 96# в угольной промышленности),

благодаря высокой надежности при эксплуатации в тяжелых

условиях горного производства.

Вагонетка состоит (рис.12, 13) из следующих основных

элементов: кузова; рамы (имеются безрамные вагонетки с

самонесущим кузовом); полускатов (ось с двумя свободно

вращающимися на ней колесами) или колесных пар (ось с жестко

закрепленными на ней колесами); подвагонного упора (для

Рис.11.#Формы поперечных сечений кузовов шахтных вагонеток

б в

взаимодействия с кулаками толкателя, подвагонной цепи или

компенсатора высоты); двух буферов; двух сцепных приборов.

Комплект из двух полускатов называется скатом.

К рудничным вагонеткам предъявляются следующие

требования:

#безопасность сцепки и расцепки вагонеток на конечных

станциях;

#минимальные размеры и масса при заданной

вместимости кузова;

#прочность и жесткость конструкции, достаточная для

восприятия всех нагрузок (постоянная нагрузка – собственный вес и

вес перемещаемого груза, сила тяги при установившемся движении;

кратковременные нагрузки – центробежная сила на закруглении

рельсового пути, сила инерции при неустановившемся движении#–

разгоне и торможении, удары кулака толкателя в подвагонный упор,

удары на стыках рельсов);

#устойчивость вагонетки при любом расположении груза в

кузове, плане и профиле рельсового пути;

#малые сопротивления движению;

Рис.12.#Шахтная (рудничная) вагонетка с глухим кузовом

1 – сцепной прибор; 2 – кузов; 3 – буфер; 4 – рама; 5 – подвагонный упор;

6#– колесная пара или полускат

Рис.13.#Вагонетки с опрокидным кузовом (а) и с откидными днищами (б)

1 – рама; 2 – разгрузочная шина; 3 – ролик; 4 – кузов; 5 – откидной борт;

6 – секция откидного днища

#легкое и полное опорожнение кузова при разгрузке

вагонетки;

#низкие эксплуатационные расходы.

3.3.2. Основные характеристики рудничных вагонеток

Основные конструктивные и эксплуатационные

характеристики, определяющие уровень показателя качества

рудничной вагонетки как массового средства рудничного

транспорта, следующие:

1.#Вместимость кузова V (в кубических метрах).

Принимается из ряда (предпочтительных чисел) 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5; 6;

10#м

2.#Грузоподъемность G (в тоннах). Этот показатель является

производным от вместимости кузова:

G.=.V,

где  – насыпная плотность транспортируемого груза, т/м

3.#Коэффициент сопротивления движению вагонетки (рис.14).

Определяется как отношение суммарного сопротивления

движению#W (в ньютонах), возникающего при движении с

равномерной скоростью по прямолинейному горизонтальному пути,

к полному весу вагонетки, т.е.

,10

3





(3)

где g – ускорение свободного падения, м/с

; G

– масса вагонетки, т;

для порожней вагонетки G

.=.G

, а для груженой G

.=.G

.+.G; G

#–

масса порожней вагонетки, т.

Расчетное значение коэффициента сопротивления движению

вагонетки может быть найдено следующим образом. Крутящий

момент, необходимый для качения приведенного колеса по рельсам (в

килоньютонах на метр),

к в p

M gG r f K

 

 

 

 

где r – коэффициент (плечо) трения качения, м; f#– коэффициент

трения в подшипниках (буксах) колесных пар; d – диаметр цапфы

оси колесной пары,#м; K

– коэффициент трения реборд колес о

головки рельсов, K

#>#1.

Суммарное сопротивление движению

,10

W 

где D

– диаметр колеса, м.

Отсюда в соответствии с формулой (3)

к р

D K r f



 



 

 

 

Значения очень важного эксплуатационного показателя



определяющего энергоемкость транспортирования грузов, в

зависимости от типа подшипников, состояния их смазки, условий

эксплуатации, загруженности вагонетки транспортируемым грузом,

изменяется в достаточно широких пределах:



=#0,0050,012.

Рис.14.#Расчетная схема к определению

коэффициента сопротивления движению

вагонетки

При расчете и выводе параметров локомотивной откатки

часто удобнее пользоваться не коэффициентом сопротивления

движению, а удельным сопротивлением движению. Его физический

смысл – усилие (в ньютонах), которое необходимо приложить для

перемещения по горизонтали с постоянной скоростью один

килоньютон состава.

Удельное сопротивление движению (в ньютонах на

килоньютон)

.1000





Таким образом, если



– величина относительная

(безразмерная), то

– размерный показатель, численное значение

которого в 1000#раз превышает показатель



Использование показателя

вместо



связано с тем,

что сила тяги, необходимая для передвижения состава, на

несколько порядков меньше его веса, поэтому вычисления

существенно упрощаются.

Различают следующие показатели



(или

): для

груженой вагонетки при установившемся движении



(

0г

порожней вагонетки при установившемся движении



(

0х

груженой вагонетки при ее трогании с места

г.п 0г.п

( ),



w w

порожней

вагонетки при ее трогании с места

х.п 0х.п

( ).



w w

Ясно, что

,ww







г х

 

w w

Для этого, ходовая часть вагонетки должна быть

спроектирована так, чтобы минимальные сопротивления были при

перемещении груженого состава. Чем меньше коэффициент

сопротивления движению



или удельное сопротивление

движению

тем более совершенной является вагонетка.

4.#Коэффициент тары. Показывает эффективность

конструкции транспортного средства, используемого для

перевозки груза,

т 0

/ .K G G

Обычно для угольных вагонеток K

#=#0,450,7, а для

рудничных K

#=#0,40,6.

Чем меньше значения коэффициента тары, тем более

совершенна вагонетка (конечно, при условии выполнения всех

остальных предъявляемых к ней требований).

5.#Коэффициент использования габаритных размеров

г 0

/ ,K V V

где V

– габаритный объем (прямоугольная призма, в которую

вписана вся вагонетка), м

6.#Удельная вместимость (в кубических метрах на тонну)

GVq



7.#Линейная вместимость (в кубических метрах на метр)

lVq



где l

– длина вагонетки по сцепкам, м.

8.#Коэффициент поперечной (боковой) устойчивости (рис.15)

1,2,

 

где М

, М

– моменты восстанавливающий и опрокидывающий

вагонетку в поперечном направлении относительно ее продольной

оси, кНм,