机车牵引计算

电机车牵引车辆计算（一）

一、原始数据：

1、设计生产率：设计生产率是根据班生产率，并考虑到运输不均衡系数而确定的。矿用电机车的运输不均衡系数采用1.25。

2、加权平均运距：

计算公式：

L=（A1L1+ A2L2＋·····）/（A1+A2+·····）（Km）

A1，A2－装车站班生产率，t/班；

L1，L2装车站至井底车场运距。

3、线路平均坡度：

计算公式：

ip＝1000（H2-H1）/L0=（i1L1+i2L2+·····+i n L n）/（L1＋L2＋·····＋L n）‰

式中：i

1、i

2、

i

n

—各段线路的坡度，‰； L

1

、L

2

、L

n

—各段线路的长度，m；

L0—运输线路长度，m；H2—线路终点的标高，m；H1—线路起点的标高，m。

二、选择电机车的粘着质量：

我矿原设计年产120万吨，经过扩能技改将达到年产300万吨。矿井的发展需要多种机车运输才能达到要求。为此，矿井地面采用XK8－6/110两台、CTY8－6/130一台备用；井下采用XK10－6/550六台、CTY5－6/84十台。牵引MGC1.1－6矿车运输，矿车自重为610kg，牵引矸石车时，最大载重量为1800kg。运输线路平均坡度为3‰。

三、列车组成计算：

列车组成计算必须满足以下三个条件：

1、按照电机车的粘着质量计算。

2、按牵引电动机的允许温升计算。

3、按列车的制动条件计算。

从以上三个条件的计算结果中选取最小者，作为列车组成计算的依据。

（一）按电机车的粘着质量计算重车组质量：

F=1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］(N)

式中F-重列车上坡启动时电机车所需给出的牵引力N；

P－电机车质量t；

Q Z－重车组质量t；

ωz－重车组启动时的阻力系数，取0.0120；

ip－运输线路平均坡度，取3‰

g－重力加速度，取9.8m/s2；

a－启动时的加速度，一般取0.03－0.05m/s2，计算时取0.04。

根据电机车的粘着条件公式：F≤1000P

N

gψ(N)

式中：P

N

－电机车粘着质量，t；

ψ－粘着系数（按撒沙启动时计），取0.24。

得出：1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］≤1000P N gψ

即：Q Z≤［P

N gψ/(ω

z

+ip)g＋1.075a］－P

（1）采用10t机车运输时：

Q Z10≤［P N gψ/(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机车运输时：

Q Z8≤［P N gψ/(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机车运输时：

Q Z8≤［P N gψ/(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）按牵引电动机的温升条件计算重车组质量：

F d=a√(F Z2t Z+F K2t K)/(T Y+θ)

式中：F d—电机车的等值牵引力N;

a—调车系数，运距小于1km时a＝1.4，运距大于2km时a＝1.25，运距大于2km时a＝1.15；

F Z—牵引重车组时电机车牵引N；

t

Z

—重列车运行时间min；

F

K

—牵引空车时电机车的牵引力N；

t

K

—空列车运行时间min；

T

Y —总的运行时间min；T

Y

=t

Z

+t

K

θ—停车及调车时间，一般取18－22min；

一般理想状态下F

Z ＝F

K

（重车上坡，空车下坡）

简化计算公式为：令τ＝T

Y /(T

Y

+θ)

则：F d＝a√τ F

Z

而F z=1000（P+Q Z）(ωz－i d)g

i

d

－等阻坡度，对于滚动轴承的矿车一般取2‰；

ωz－重列车运行阻力系数0.0120。

Q Z＝［F d/1000 a√τ(ωz－i d)g］-P

为了使牵引电动机温升不超过允许值，电机车的等值牵引力F d应不大于长时牵引力Fch，即F d≤Fch（10t电机车4320N，8t电机车2940N，5t电机车2110N。）Q Z≤［Fch/1000 a√τ(ωz－i d)g］－P

列车运行时间为：T

Y

＝（2L×1000）/（60×Vp）

L—加权平均运距，km；

Vp—列车平均运行速度，m/s；（Vp＝0.75Vch）

Vch—电机车的长时速度,10t电机车Vch＝4.5m/s、Vp＝3.375m/s，8t电机车Vch ＝3.4m/s、Vp＝2.55m/s，5t电机车Vch＝2.92m/s、Vp＝2.19m/s。

按等值牵引力不超过长时牵引力的条件确定重车组质量，这样可以满足符合电动机温升条件。

首先计算τ：根据公式τ＝T

Y /(T

Y

+θ)和T

Y

＝（2L×1000）/（60×Vp）得

10t电机车T

Y10

＝（2L×1000）/（60×Vp）＝2000/（60×3.375）＝9.9min

8t电机车T

Y8

＝（2L×1000）/（60×Vp）＝2000/（60×2.55）＝13.1min

5t电机车T

Y5

＝（2L×1000）/（60×Vp）＝1000/（60×2.19）＝7.6min τ10＝T Y/(T Y+θ)＝9.9/（9.9＋22）＝0.31

τ8＝T Y/(T Y+θ)＝13.1/（13.1＋18）＝0.42

τ5＝T Y/(T Y+θ)＝7.6/（7.6＋18）＝0.30

（1）10t电机车重车组质量：

Q Z≤［Fch/1000 a√τ(ωz－i d)g］－P＝［4320/1000×1.25×√0.31（0.0120－0.002）×9.8］－10＝49.7