Максимальная сила тяги электровоза не может быть больше силы сцепления ведущих колёс с рельсами:

, где

- коэффициент сцепления с подсыпкой песка при условии, что рельсы чистые и сухие;

Рсц = 45кН - сцепной вес аккумуляторного электровоза

F = 1000*Y * Рсц = 1000*0,24*45 = 10800кН

Допустимый вес гружённого состава определяется путём сравнения силы тяги электровоза с сопротивлениями движению при различных режимах – трогание с места (по сцеплению колёс с рельсами), равномерное движение, торможение на среднем уклоне (по тормозным средствам поезда). По наименьшему из трёх полученных значений рассчитывают число вагонеток в составе.

Вес порожнего состава (кН) из условия сцепления колёс с рельсами при трогании с места:

, где

F = 10800кН- сила сцепления ведущих колёс с рельсами;

- сопротивление движению за счёт уклона – 4%;

- удельное сопротивление движению порожней вагонетки;

- пусковое ускорение (ускорение при трогании);

Qп = 560 кН

Вес гружёного состава (кН) по условию торможения на среднем уклоне:

где

- коэффициент сцепления при торможении с подсыпкой песка при условии, что рельсы чистые и сухие;

Рт=Рсц- тормозной вес электровоза

- сопротивление движению за счёт уклона – 4%;

- удельное сопротивление движению вагонеток;

- скорость при длительном режиме работы электровоза;

В соответствии с ПБ тормозной путь на преобладающем уклоне при перевозке грузов 40 м. Отсюда, приняв, что на участке торможения режим движения поезда равнозамедленный:

- замедление при торможении.

Qгр = 1012 кН

Вес поезда по условию сцепления колёс с рельсами, при установившемся движении с равномерной скоростью :

на расчётном прямолинейном подъёме:

Qгр =1000*Y*Рсц/(wгр+ic) = 1000*0,24*45/(12+4)=675 кН

на расчётном прямолинейном спуске:

Qгр =1000*Y*Рсц/(wгр-ic) = 1000*0,17*45/(7-4)=2550 кН

Допустимый вес поезда принимается по рассчитанным выше минимальным значениям

Qпmin = 560кН – минимальное значение веса порожнего состава,

Qгmin = 1012кН – минимальное значение веса груженого состава.

- вес порожней вагонетки;

Максимальное число вагонеток в составе:

- порожнем: nп = (Qпmin – P )/G0 = (560 – 45)/6.2 = 80 шт

- гружёном: nг = (Qгmin – P )/( G + G0)= (1012 – 45)/(19,89+6,2) = 37 шт

Вес породы в вагонетке (кН) определяется по формуле:

, где

- коэффициент заполнения вагонетки;

- ускорение свободного падения;

- вместимость вагонетки;

- насыпная плотность транспортируемого материала;

kр – коэффициент разрыхления породы при разгрузке (1,99 при f=16).

ρн = ρ/ kр = 2720/1,99 = 1367кг/м3

G = kз* ρн*g*V*10-3 = 0.9*1367*9.81*1.3*10-3 = 15,7кН

Найдём относительную продолжительность движения:

τ = Тдв /( Тдв + Тман) = 0,8/(0,8+2) = 0,29мин

Тдв = 2*L/(60*0,75*υдв) = 2*50/(60*0,75*2,77) = 0,8мин

- скорость при длительном режиме работы электровоза;

L = 50м- среднее расстояние от забоя выработки до пункта обмена вагонеток;

- коэффициент, учитывающий уменьшение скорости на закруглениях пути.

Тман = 2мин- продолжительность манёвров за один рейс.

Число рейсов электровоза, необходимое для откатки всей породы в одном цикле проходки выработки:

np = (S*Lух * Kp *Kис)/(Vв*Kз )= (6,8*2,0*1,5*1,15)/(1,3*0,9) = 20рейсов

- площадь поперечного сечения вчерне;

5 - коэффициент излишков сечения выработки;

- длина уходки за цикл;

Для нахождения скоростей движения, необходимо рассчитать силы тяги в период установившегося движения:

- для гружёного состава:

Fгр = (Р+n*Gгр )*(wгр-ic) = (45+20*21,9)*(7-4) = 1449 кН

Gгр = 15,7 + 6,2 = 21,9- вес гружёной вагонетки.

- для порожнего состава:

Fпор = (Р+n*G0 )*(wгр+ic) = (45+20*6,2)*(12+4) = 2700 кН

Сила тяги, приходящаяся на один двигатель электрооза:

F1гр = F1гр/nдв = 1449/2 = 724,5 кН

- число двигателей на электровозе.

F1пор = F1пор/nдв = 2700/2 = 1350 кН

Для нормальной работы электровоза необходимо, чтобы:

Условие соблюдается.

7. Обоснование и расчёт параметров вспомогательных процессов

Освещение.

Для обеспечения необходимого уровня для освещенности (Согласно ПБ освещенность по почве выработки должна составлять не менее 15лк в вертикальной плоскости – не менее 10лк) используются светильники нормального рудничного исполнения РН-100. Расстояние между светильниками 5м, так как необходимый уровень освещённости в призабойной зоне обеспечивается при использовании светильников мощностью 100 Вт при расстоянии между светильниками 4-6 м.

Допускаемое напряжение для питания стационарных светильников в подземных выработках – 127 В.

Техническая характеристика светильника нормального исполнения РН-100

Масса, кг………………………………………………2,45

Мощность, Вт………………… ………………… .100

Напряжение, В………… ……… ….120/250

Основные размеры, мм

- высота……………………… ………… 265мм

- диаметр………………………………………195мм

Для питания осветительных установок применяется осветительный трансформатор типа ТСШ-2,5/0,5, который присоединяется к сети при помощи магнитного пускателя и реле утечки УАКИ-127.