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+·····+inLn〕/〔L1＋L2＋·····＋Ln〕‰式中：i1、i2、in—各段线路的坡度，‰；L1、L2、Ln—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，经过扩能技改将到达年产300万吨。矿井的开展需要多种机车运输才能到达要求。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+QZ)［(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；QZ－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≤1000PNgψ(N)式中：PN－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+QZ)［(ωz+ip)g＋1.075a］≤1000PNgψ即：QZ≤［PNgψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P〔1〕采用10t机车运输时：QZ10≤［PNgψ/(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：QZ8≤［PNgψ/(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：QZ8≤［PNgψ/(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：Fd=a√(FZ2tZ+FK2tK)/(TY+θ)式中：Fd—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；FZ—牵引重车组时电机车牵引N；tZ—重列车运行时间min；FK—牵引空车时电机车的牵引力N；tK—空列车运行时间min；TY—总的运行时间min；TY=tZ+tKθ—停车及调车时间，一般取18－22min；一般理想状态下FZ＝FK〔重车上坡，空车下坡〕简化计算公式为：令τ＝TY/(TY+θ)那么：Fd＝a√τFZ而Fz=1000〔P+QZ〕(ωz－id)gid－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。QZ＝［Fd/1000a√τ(ωz－id)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Fd应不大于长时牵引力Fch，即Fd≤Fch〔10t电机车4320N，8t电机车2940N，5t电机车2110N。〕QZ≤［Fch/1000a√τ(ωz－id)g］－P列车运行时间为：TY＝〔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＝TY/(TY+θ)和TY＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕得10t电机车TY10＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕＝2000/〔60×3.375〕＝9.9min8t电机车TY8＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕＝2000/〔60×2.55〕＝13.1min5t电机车TY5＝〔2L×1000〕/〔60×Vp〕＝1000/〔60×2.19〕＝7.6minτ10＝TY/(TY+θ)＝9.9/〔9.9＋22〕＝0.31τ8＝TY/(TY+θ)＝13.1/〔13.1＋18〕＝0.42τ5＝TY/(TY+θ)＝7.6/〔7.6＋18〕＝0.30〔1〕10t电机车重车组质量：QZ≤［Fch/1000a√τ(ωz－id)g］－P＝［4320/1000×1.25×√0.31〔0.0120－0.002〕×9.8］－10＝49.7电机车牵引车辆组列计算一、条件：地面采用XK8-6/110蓄电池机车运输，井下采用ZK10-6/550架线电机车和CTY5－6/84蓄电池机车牵引，运输车辆采用MGC1.1-6固定式矿车及材料车运输，具体数据如下：〔1〕电机车质量：XK8-6为8t，ZK10-6/550为10t，CTY5－6/84为5t。〔2〕矿车MGC1.1-6：自重Q0＝610kg，最大载重量Q＝1800kg。〔3〕运距和运量：北翼采区：L1=1.2km，Q1=300t/d南翼采区：L2=2.3km，Q2=300t/d〔4〕加权平均运距：LCP=(L1Q1+L2Q2)/(Q1+Q2)=(1.2+2.3)×300/2×300=1.75(Km)〔5〕工作制：年工作时间300d每天三班生产，每班运输时间7h。〔6〕运输线路平均坡度I=3‰重车下坡。〔7〕调车时间：采区装车及井底车场调车时间20min。〔8〕每班运量：300t〔矸石〕。二、ZK10-6/550列车组成计算：〔1〕按电机车启动时的牵引能力计算牵引矿车数量：式中：p=10t=0.61tq=1.8t=0.24(按撒沙启动)按车场长度取〔2〕按牵引电动机过热能力校验矿车数量,牵引电动机的均方根电流：空车及重车牵引查牵引电动机特性曲线得：按列车运行时间每一循环运输的总时间T=8.9+9.3+20=38.2(min)牵引电动机的均方根电流牵引电动机的长时间电流为19.6A可以用25辆矿车组成列车。〔3〕按电机车的制动能力校验列车组成：按重车下坡运行条件核算制动距离:符合《煤矿平安规程》运送物料不超过40米的规定。三、XK8-6/110列车组成计算：〔1〕按电机车启动时的牵引能力计算牵引矿车数量：式中：p=10t=0.61tq=1.8t=0.24(按撒沙启动)按车场长度取〔2〕按牵引电动机过热能力校验矿车数量,牵引电动机的均方根电流：空车及重车牵引查牵引电动机特性曲线得：按列车运行时间每一循环运输的总时间T=10.8+12.5+20=43.3(min)牵引电动机的均方根电流牵引电动机的长时间电流为44A可以用20辆矿车组成列车。〔3〕按电机车的制动能力校验列车组成：按重车下坡运行条件核算制动距离：符合《煤矿平安规程》运送物料不超过40米的规定。可以用20辆矿车组成列车。四、CTY5－6/84列车组成计算：〔1〕按电机车启动时的牵引能力计算牵引矿车数量：式中：p=10t=0.61tq=1.8t=0.24(按撒沙启动)按车场长度取〔2〕按牵引电动机过热能力校验矿车数量,牵引电动机的均方根电流：空车及重车牵引查牵