蓄电池电机车拉车数计算
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鸡东煤矿蓄电池电机车拉车数计算
1、设计依据
(1)、东翼年产原煤60万吨,含矸率为20%。
(2)、矿井为高瓦斯矿井,无煤与瓦斯突出。
(3)、年工作日330天,三班作业,每班8小时工作制。
(4)、矿井运输线路的平均坡度在4‰以内。
(5)、矿井井下选用1吨标准型矿车运输,轨型为30kg/m。
(6)、调车时间为20~30mim。包括井底车场卸车、调车时间。
(7)、运输不均衡系数,一般采用1.25。
2、机车选择
设计预选CXTS-8型蓄电池电机车,因此,本设计对该机车的能力进行验算。
3、列车组成计算
(1)、按电机车牵引重列车上坡起动时的条件计算列车组的质量Q≤P n gψq /〔1.075a+(ωq+ i)g〕-P
=8×9.8×0.20/〔1.075×0.03+(0.017+0.003)×9.8〕-8
=60.7(t)
式中:P n—电机车粘着质量,8t;(P=P n)
Q—重车组质量,t;
g—重力加速度,取9.8m/s2
ψq--电机车不撒砂时的粘着系数,取0.20;
a—列车启动加速度,取0.03m/s2
ωq—重列车启动阻力系数,取0.017
i—运输线路平均坡度,为3‰;
(2)、按牵引电动机允许温升条件计算列车组的质量Q≤F d /〔α√τ×(ωy- id)g〕-P
式中:F d—电机车等值牵引力(电机车长时牵引力),11kN;
Q—重车组质量,t;
ψq--电机车不撒砂时的粘着系数,取0.20;
α—电机车调车时电能消耗系数,取1.25
ωy—重列车运行阻力系数,取0.0090
i d—等阻坡度,一般取3.6‰;
T1—列车往返一次运行时间。
T1=2L×60/0.75υ
=2×1.5×60/(0.75×6.2)
=38.7 min
L—加权平均运输距离,km;取1.3km
υ—机车平均速度,km/h;取机车长时速度6.2km/h
θ—调车及停车时间,min,取20min;
τ—相对运行时间,
τ=T1/(T1+θ)=38.7/(38.7+20)=0.65
则Q≤F d /〔α√τ×(ωy- id)g〕-P
=11/〔1.25√0.65×(0.009-0.003)×9.8〕-8
=178.4(t)
(3)、按重列车下坡制动条件
根据《煤矿安全规程》第三百五十一条,列车制动距离,运送物料时不得超过40m ;运送人员时不得超过20m 。在列车组成计算时,一般只按运送物料下坡制动不超过40m 计算。
列车制动时的速度按机车长时运行速度,则制动减速度为:
b=0.03858l
v 2 式中:b —列车制动减速度,m/s 2;
ν—机车长时运行速度,km/h ;
l —允许的制动距离,m ,运送物料时,取l =40m 。
则:b=0.03858l
v 2 =0.0385840
2.62=0.037 m/s 2 按重列车下坡制动条件,求重车组的质量,见下式
Q ≤g
i b g P y z z )(075.1-+ωψ-P 式中:Q —重车质量,t ;
P z —机车制动质量,t ,等于机车的全部质量。
P —机车质量,t ;
g —重力加速度,m/s 2,取g=9.8 m/s 2;
ψz —制动时的粘着系数,按撒沙时取ψz =0.17;
b —制动减速度,m/s 2,经计算b=0.037 m/s 2;
ωy —重列车起动阻力系数,取0.0090;
i —运输线路平均坡度,‰,一般取i=3‰。
经计算:
Q ≤g
i b g P y z z )(075.1-+ωψ-P ≤133.28 设计按上述三个条件计算Q 值。取其最小者计算列车组中的矿车数,即Q 取60.7t 。
计算公式如下: n=0q q Q +=625
.05.17.60+=28.56 式中:Q —重车组质量,t ;
q —矿车装载质量,t ;
0q —矿车质量,t ;
(4)、验算制动距离
l =g i q q n p g p v y z z )()
(04147.002
-+++ψω=6.22m 满足应小于40m 要求。
式中:l —制动距离,m ,在运送物料时应小于40m ;
v —列车制动的速度,km/h ,取机车长时速度;
z ψ—制动时的粘着系数,撒沙时取z ψ=0.17。
4、机车台数
(1)、机车往返一次所需时间为
T=T 1+θ=38.7+20=58.7min
式中:T —机车往返一次所需总时间,min ;
T 1—列车往返一次运行时间,min ;
θ—调车及停车时间,min ,一般取θ=20~30min 。
(2)、每台机车每班可能运输次数 m=T T b 60=7
.58760⨯=7.15次 式中:Tb —机车每班工作小时数,7h ;
(3)、每班运输需要的列车数
m 1=nq A k k b 21=35
.1121212.025.1⨯⨯⨯=1.87列 考虑到备用列车,1.25×1.87=2.33列,设计取3列。即矿井井下每班所需要的列车数为3列。
式中:1m — 每班运输需要的列车数,列;
1k — 运输不平衡系数,一般为1.25;
2k — 矸石系数;20%
b A — 矿井每班产量,121t ;
n — 列车中的矿车数,12辆;
(4)、重车运行电流:
I dx =a Q T t zh zh +⨯I =1.1520
8.258.25112+⨯=96.67A<112A 满足运输要求 牵引车数分七次运输,每次运输12辆,
每天运输量为12×7×3×1.5=378吨,满足每天矸石运输量。