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

Подождите немного. Документ загружается.

в o 0

;

М gG M h

 

;

v – скорость движения вагонетки, м/с; R – радиус закругления

рельсового пути, м; h

– превышение центра массы вагонетки над

головками рельсов, м.

Поперечная устойчивость рудничных вагонеток обычно

обеспечивается при угле устойчивости (рис.15) ##22.

9.#Коэффициент продольной устойчивости (рис.16)

пр

1,2

 

;

Рис.15.#Расчетная схема

к определению коэффициента

боковой устойчивости



и.г

ц.в

Рис.16. Расчетная схема к определению продольной устойчивости

в 0 o и.в 0 г н.г г

;

М gG M P h gG l P h   

где Р

и.в

, Р

и.г

– силы инерции порожней вагонетки и находящегося в

конце кузова груза массой G

; l – удаление центра массы груза от

ближайшей оси колесной пары,#м; h

– превышение центра массы

груза над головками рельсов, м.

3.3.3. Мероприятия по повышению

долговечности вагонеток

Вагонетки являются массовым транспортным

оборудованием на горном предприятии, поэтому весьма актуальны

способы повышения долговечности вагонеток, что позволяет

существенно снизить эксплуатационные расходы на рудничном

транспорте и снизить себестоимость добычи полезного ископаемого.

К мероприятиям по повышению долговечности рудничных

вагонеток, реализуемым при их проектировании, изготовлении и

эксплуатации, можно отнести:

#прогнозирование и учет всех возможных нормальных

эксплуатационных нагрузок на конструктивные элементы

вагонетки;

#изготовление кузова из низколегированных сталей

(лигатура: медь, хром, марганец, никель);

#горячее оцинкование кузовов;

#окрашивание, лаковое покрытие;

#изготовление кузова из стеклопластика;

#изготовление кузова из алюминиевых сплавов (удается

снизить коэффициент тары до 0,17).

На предприятиях долговечность вагонеток и их

эксплуатация при нормативных значениях коэффициентов

сопротивления движению обеспечивается при регулярной ревизии

состояния ходовой части (на испытательных горках), смазке

подшипников колесных пар и полускатов, очистке внутренней

поверхности кузовов от налипшего груза, неуклонном соблюдении

правил эксплуатации.

3.4. РУДНИЧНЫЕ ЛОКОМОТИВЫ

3.4.1. Виды локомотивов и их основной показатель

Применяемые на горных предприятиях локомотивы в

зависимости от способа питания двигателей энергией делятся на две

группы:

1)#с источником энергии на самом локомотиве (дизелевозы,

воздуховозы, аккумуляторные электровозы, инерционные

локомотивы – гировозы);

2)#с источником энергии вне локомотива (контактные,

контактно-кабельные, высокочастотные, конденсаторные).

В ряде случаев применяются локомотивы смешанного типа

(например, контактно-аккумуляторные).

Локомотивы первой группы работают с уменьшающимся

запасом энергии, поэтому периодически на специальных станциях

необходимо производить пополнение энергии.

Локомотивы второй группы не связаны со станцией, но

требуют специального оборудования пути для непрерывного

питания энергией во время движения. Для электровозов различных

типов#– это тяговая питающая сеть.

Наибольшее распространение получили контактные и

аккумуляторные электровозы, работающие на постоянном токе с

применением в качестве тяговых двигателей с последовательным

возбуждением.

Основной характеристикой локомотива любого типа

является его сцепной вес Р, т.е. вес, приходящийся на его ведущие

оси. Для рудничных локомотивов сцепной вес равен полному весу,

так как все оси – ведущие.

3.4.2. Классификация электровозов

Используемые на горных предприятиях электровозы можно

классифицировать по следующим признакам.

1.#По способу питания – контактные, индукционно-высоко-

частотные, аккумуляторные, аккумуляторно-контактные, контактно-

кабельные.

2.#По роду тока – постоянного и переменного тока.

3.#По сцепному весу – легкие (до 5g#кН), средние (от 5 до

10g#кН), тяжелые (больше 10g#кН).

4.#По назначению – магистральные, маневровосборочные.

5.#По ширине колеи.

6.#По конструктивному исполнению кузова – рамные

(колесные пары установлены на раме) и тележечные.

7.#По конструктивному исполнению ходовой части – с

индивидуальным приводом на каждую колесную пару (основной

тип локомотивов) и с групповым приводом (от одного тягового

двигателя через коробку передач).

8.#По способу управления – с непосредственной

(контроллерной) и косвенной (контакторной) системами управления

тяговыми двигателями.

9.#По способу торможения – с механическим; с

механическим и электрическим реостатным; механическим,

электрическим реостатным и электромагнитным торможением.

10.#По типу привода механических тормозов – с ручным,

пневматическим и гидравлическим приводами.

3.4.3. Конструкция электровоза, его основное

оборудование и параметры

Простейший электровоз рамной конструкции (рис.17)

состоит из следующих элементов: рамы с кабиной; двух колесных

пар с их рессорным подвешиванием к раме; тяговых передач;

колодочных тормозов с системой привода из кабины машиниста

(может быть две кабины с разных сторон электровоза); буферов

со сцепными устройствами; песочниц для подсыпки песка на

рельсы при трогании локомотива с места (под каждое колесо);

токосъемника (пантографа) для контактного электровоза и

съемной аккумуляторной батареи для аккумуляторного

электровоза; устанавливаемой на роликах рамы электровоза;

пускорегулирующей аппаратуры и осветительной арматуры во

взрывобезопасном исполнении.

Рама электровоза изготавливается в двух исполнениях, в

зависимости от этого может быть наружной и внутренней (по

отношению к колесам). Толщина боковых и торцевых стенок рамы

выбирается из условия обеспечения заданного сцепного веса – для

контактных электровозов и из условия обеспечения прочности – для

аккумуляторных.

Буфера могут быть жесткие, полужесткие и эластичные.

Каждая колесная пара состоит из оси, двух колесных

центров и надетых на них (при горячей посадке) стальных бандажей

наружным диаметром 680 или 760#мм.

Подшипники колесных пар размещены в буксах, которые

упруго связаны с рамой через систему рессорного подвешивания

(рис.18).

Рис.17. Конструктивная схема шахтного (рудничного) электровоза

1 – буфер; 2 – батарейный ящик (для аккумуляторного электровоза); 3,4 – контактный

провод и токосъемник (для контактного электровоза); 5 – кабина машиниста; 6 –

контроллер или контактор; 7 – рама; 8 – кузов; 9 – букса; 10 – механическая тормозная

система; 11 – колесная пара; 12 – рессорное подвешивание кузова

Рессорная подвеска рамы (рис.19) может быть

индивидуальная, балансирная – с продольными и поперечными

балансирами. Рессоры выполняют из спиральных или листовых

пружин.

Наиболее распространенный тип тяговой передачи с

индивидуальным приводом выполняется по схеме так называемой

трамвайной подвески двигателя. В этом случае двигатель, жестко

соединенный с редуктором, со стороны двигателя с помощью

спиральных пружин, опирается на кронштейны рамы, а

тихоходный вал редуктора является одновременно осью колесной

пары. При этом в качестве тяговых используют тихоходные

(рис.20) или быстроходные (рис.21) двигатели.

Расположение тяговых двигателей относительно осей

колесных пар (расстояние между ними – жесткая база В

электровоза) может быть наружное, последовательное и

внутреннее (рис.22).

Рис.19. Схема рессорного подвешивания кузова (рамы)

1 – букса; 2 – кузов (рама); 3 – рессора (пластинчатая); 4 – серьга;

5 – хомут; 6 – упор

Рис.18. Варианты подвески кузова с помощью одиночных рессор (а),

продольных (б) и поперечных (в) балансиров

Рис.20. Тяговые передачи электровоза с тихоходным двигателем

1 – двигатель; 2 – шестерня; 3 – зубчатое колесо; 4 – колесная пара; 5 –

моторно-осевой подшипник; 6 – пружинная подвеска двигателя; 7 – рама;

8 – носовой прилив двигателя

Рис.21. Тяговая передача с быстроходным электродвигателем

1 – двигатель; 2 – пружинная подвеска; 3 – двухступенчатый редуктор;

4 – букса; 5 – колесная пара; 6 – рельсовый путь; 7 – осевой подшипник

Минимальная жесткая база В

соответствует наружному

расположению тяговых двигателей, максимальная В

– внутреннему.

В этом случае маневренность электровоза с увеличением жесткой

базы уменьшается, а устойчивость – увеличивается. Поэтому

расположение тяговых двигателей определяет важные

эксплуатационные возможности и недостатки электровозов, что

должно учитываться при выборе конструкции локомотива в

соответствии с условиями его эксплуатации (состоянием путевого

хозяйства, радиусами рельсовых путей, горно-техническими и

другими условиями).

В настоящее время магистральные контактные электровозы

выпускаются со сцепными весами 7, 10, 14, 28g#кН, а

аккумуляторные – 10, 14, 20g#кН. Скорость движения обычно не

более 20#км/ч. Напряжение контактной сети 250 и 500#В, а на выходе

аккумуляторной батареи от 40 до 160#В. Аккумуляторные батареи

щелочные, железоникелевые типа ТЖН, реже – свинцовые.

Частота вращения якоря тяговых быстроходных

электродвигателей от 900 до 1100#об/мин.

3.4.4. Пневмовозы, гировозы

и специальные типы электровозов

Пневмовозы (воздуховозы) и гировозы относятся к

локомотивам с убывающим запасом энергии. В первом случае

необходимо периодически менять баллоны со сжатым воздухом, а

во втором#– на специальной станции производить раскрутку

Рис.22. Схема расположения тяговых передач электровоза: а – внешнее;

б – последовательное; в – внутреннее

а б

маховика для сообщения ему дополнительной кинетической

энергии.

Колесные пары пневмовоза (рис.23) приводятся во вращение

с помощью кривошипно-шатунных механизмов с взаимным

угловым смещением кривошипов с правой и левой стороны

локомотива. Привод каждого кривошипно-шатунного механизма

осуществляется от силовых цилиндров высокого и низкого

давления. Площади поршней цилиндров обратно пропорциональны

давлению воздуха в них: диаметр цилиндра высокого давления

меньше диаметра цилиндра низкого давления.

Цилиндр высокого давления питается от съемных баллонов

сжатого воздуха через редукционный клапан, понижающий

давление с (175-225)10

до 16



#Па. Воздух проходит через

воздухоподогреватель (расширяющийся воздух подогревается при

движении локомотива встречным потоком рудничного воздуха).

Выхлоп цилиндра высокого давления (давление воздуха около

Рис.23. Принципиальная схема воздуховоза

1 – устройство для снижения давления сжатого воздуха, поступающего из сменных

баллонов 10; 2, 5 – воздухонагреватели высокого и низкого давления; 3, 9 – колесные

пары; 4 – шатун; 6, 8 – цилиндры высокого и низкого давления с золотниковыми

устройствами; 7 – выхлоп пневмосистемы локомотива

3 4