МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УССР

Д ОНЕЦКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УГОЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

Д о н У Г И

МЕТОДИКА И ПРОГРАММА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИА ЭЦВМ РЕЗЕРВОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ УСТАНОВОК ДЕЙСТВУЮЩИХ ШАХТ

Донецк, 1971

МШИСТЕКШЮ УГОЛЬНОЙ ЙРШШ0ЩОСТИ УССР ДОНЕЦКИЙ НАУЧНО-ИССЛВДОВАТВЯЬСКИЙ УГОйЬНЬЙ ИНСТИТУТ

Д о н У Г И

Утверждаю.

Заместитель министра

угольной прошвшенности Украинской СОР

КЛЕБАНОВ

26 марта 1071г.

МЕТОДИКА И ПРОГРАММА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ НА ЭЦВМ РЕЗЕРВОВ ПРОИЗВОДИШЬНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ УСТАНОВОК ДЕЙСТНШДИХ ШАХТ

Согласовано:

Начальник

Технического управления Министерства угольной промышленности УССР

Начальник отдела подэе*.«ого традспорта и поверхности шахт МУТ1 УССР

Донецк 1971

10 -

Основное удельное сопротивление движению иахтвшс вагонеток в-составе завися* os скорости движения и подчиняется закон;

% =A+3 V, кг/т,

где А» 8    -    опытные коэффициенты, постоянные для

заданного типа вагонеток в характера их заполнения (определяются по данным табл.7);

V - скорость движения поезда, ы/оек.

В соответствии с рекомендациями Днепропетровского горного института при определении веса поезда по условию прохождения о установившейся скоростью руководящего подъема удельное сопротивление движению вагонеток рассчитывают по скорости движения электровоза, соответствующей максимальной по оцеплению силе тяги (Утвх) , а при определении веса поезда по условию трогаиия в расчет принимается скорость, равная примерно половине У max.

Максимальная сила тяги локомотива по сцеплению

f&* * /№Л_% У

Скорость, соответствующая максимальной сила тяги локомотива* определяется с помощью выражений* приведенных в табл.2. Значения Утл* соответствующие силе тяги локомотива» определенной при условия» что коэффициент сцепления f * 0,09, приведены в табл.4.

Ч) по установленной весовой норме поезда определяется число вагонеток в составе:

а) порожних,

о') груженых

п

.mid. с...

#4#

- II -

Расчетное число вагонеток в составе принимается равным меньшему I (с округлением до целого меньшего числа)*

5) определяется вес груженого и порожнего составов пои принятом числе вагонеток, а также полезный вес состава

вщt = 1(%⁴ 9), /77,

=/% ⁴ [А, +/Сит) У], Щ

$т с ~ I У, т.

В. Проверка веса состава по торможению

Проверка веса состава производится для случая торможения груженого поезда на среднем спуске*

I* Определяется сила тяги груженого поезда» приходящаяся на один двигатель (/7 = 0)

^1р *(р * 0гр с)(U/_Cr ⁴ Wxp ~ сср) '    1

где Л - число двигателей электровоза*

2* С помощью уравнений, аппроксимирующих электромеханические характеристики двигателей (табл*2 и 3) определяются ток двигателя Угр и скорости движения при параллельном ш последовательном соединении двигатвлвй/^^tf/lW которые ярняииаютоя за скорость начала торможения*

3. Определяется время подготовки тормозов к действию

где t_% - враля холостого хода привода тормозной оистамы, сек* (табл*6)*

4* Определяется подготовительный тормозной путь при движении с параллельно и последовательно включенных двигателях

^Ln ~    ’    *    щ    ,    /У,

Р^т-~ f »/

^L/r '    У    ям    ,    Af.

12 -

5,    Определяется суть действительного торкожвния при параллельной s последовательной соединенна двигателей

ою Л    л щ

Cg • Ст    -С, ,

/ те. р    в лрр.

Ч * ‘Г -Ч ,

где Л допускаемый по ПБ путь торможения, к.

6,    Определяется накснмальнан сила торнпкения

8 4000 Р у_Т, кг.

7« Определяемся допуокаеюШ по торйожекя» вес составе прш mi сдельной соединении двигателе!

Золе Qtp.r ^ Qys.t. « *о определяется допустяяея скорость двямшя,

I» Определяется орел ней путь тораежвния

/ -Ь^щ+е?

ч.р. -    ~^~2-, л.

2,    Определяется удельная тормозная сила поезда

^/=-т4г,7 ' *^г/г

Ка» ⁼ 3,8 У₍ Ам/чос

B« Проверка веса состава но нагреву двигателей

Вес поезда считается приемлемым но нагреванию тяговых двигателей при выполнении условия

<J яр ^ У&Л,

где    У07. - длительный ток двигателей, а;

У,ф - эффективный (эквивалентный) ток* ва рейс (цикл), а.

X, Определяется сила тяги электровоза ари дзихевии с составом порожних вагонеток

ffi-щ - (Р *Qлор.t)₆ щ + L_fp)п

2.    С помощью уравнений, асдрокеииарующжх электромеханические характеристики двигателей (табл* 1 и 3), определяются

ток двигателя Упор, и скорость движения электропровода при параллельном соединения двигателей,

3.    Определяются времена движения электровоза с груженым и порожняковым составами

+ - WL ^    50    V_m    ^;    тн'

где Li - длина транспортирования на участке, км;

Yzp - допустимая по условию обеспечения торможения скорость движения груженого состава, м/оек.

4. Определяется среднее время рейса: а) если состав закреплен за локомотивом

Тц ~?гр * tпар * Lпы * L„ду Vi. *Lp_Qn ^

где    tnot, ~ время погрузи состава, Ш1н_с|

tpon. - время разгрузки состава, мин*

б) если состав нс закреплен за локомотивом

Тц ~ t ip. * t лаг * I хан. t I msh* , MUM 5» Определяется длительный ток двигателя

■У$и. =(ОЛ -он5)7,ас., а,

где Ууас - гок часового режима* а (таблЛ)*

6* Определяется эффективный ток за цикл

Уф. V \р*    '■ ■ Lm _}д<

где оС - коэффициент, учитывающий нагревакие двигателей при выполнении маневровых: операций,

1* Производится сравнение величин Удл. и Ущ Если У}$. >Уд*. , необходимо уменьшить количество вагонеток в составе и повторить расчеты до выполнения условия

J£ Удл^

§ 5* Определение возможней производительности электровозной откатки и фактического резерва ее производительности

I, Определяется возможное число рейсов одного локомотива в смену

У_а - -Уд? ~~ 1лл

^L ЗОЗН.    т

•’ и

2. Определяется возможное число рейсов всех фактически работающих га данном участке локомотивов

^Зале ^х. ~~ Заз х -У&

- 15

3* Определяете* возможное число рейсов всех фактически работающих электровозов по вывозу груза

>v    - у    ~ у    ,

%. tyrt    ^v 6qj,v с у*.    ¹ ;w ,

где ^Afci ~ необходимое число рейсов в смену по доставке людей, ff. Определяется возможная производительность электровоз ной откатки* обслуживающей данный участок

А - у    п

'■ Шя. ~ ^L 6мм. еух гр, <*ш.е _s

где    0поле    - окончательно принятый расчетный полезный все

состава_? т.

5. Определяется фактический резерв электровозной откатки, обслуживающей данный участок

Р- —

А

П рок.

где &фй*.    - фактическая производительность откатки не

участке, ?.

•;б*При откатке аккумуляторными электровозами необходимо произвести проверку возможности обеспечения производительности электровоза по энергоемкости аккумуляторных батарей

- 16 -

2, Определяется возможное число рейсов электровоза о одной батареей

^Ыи/ая. " округляется в «шыгув сюрояу.

Полученное    7^ Sam. оревннвавтся о числен возможных

рейсов электровоза, определению на органиаациовно-технкче-окнх условий работы    1Льм)

Еолв океввтся, что 7 г_т > 7/и*    * ¹⁰ Рвочет воз-

козней прог-поднтельвоотн злектрововной откатки, выполненной ей    7/_tM,    следует считать окончательным.

Вела не 7/_лж окажетоя невьяин, чек 7 это означает, что фактором, ограничивающим возможную производительность электровозной откаткой аккумуляторными электровоза**, является энергоемкость батарей и расчет следует про-доляать.

3. Определяется суммарная продолжительность воамохных рейсов о одной батареей

ТЫ^ж    '    Ти ,

й. Определяется чволо емея батарей в течение смены

5. Определяется суммарная продолжительность замены батарей одного эхектровоза в течение смены

Т//л, ~ /7jat '/ зам . яин

6. Определяется возможное число рейсов одного электровоза с учетом времени замены батарей

?, Определяется возможное число рейвов всех электровозов, работающих на участке, по вывозу груза

- 17 -

ifi су*. ~    ~    ^mi.

8. Определяется возможная производительность здектровов-* ной откаткн

А $9йН_% *    Суп,    $смг,

9* Определяемая фан?г*гвсккй резерв производительности электровозной откатки

fi=-A*UL.

А рог,.

Таблице 2

Зависимость скорости движения а-автровоза от сизы тяга

** й/п 1 | Тш электровоза У рева анис ааяровсимируших вреткк3^ при параллельной соединении двигателей зри поел адов ательяоа соадаввЕйи двигателей I. 4,5 АРП 2. 5 АРБ ~Ф- 5. 8 АН! У 4,56* -f~ 4, 13 АР!! У 4,54^- Ч*0,!?Б‘1Ц- 5. А-10 к* № t и 1 ■fe' 1 6, A-I4 44,19 *л%~ У--9,15 * 7. 7-КР К* Ц$> 1 8. Ю-КР У4,5$*^-~ 4*1,15* -Ц9~ 9. I4-RP 10. 25-ЯР 4 4,11 * -Щ~

ЭЕ)

Уравнения справедлива при задачине валы тяга з пределам от 0 до Гmot

АННОТАЦИЯ

6 работе изложена методика определения фактических резервов производительности транспортных установок действующих шахт, приведены инструкции и программы, составленные для ЭЦВМ "Минск-2/22^и. *

Методика предназначена для иопользования работниками предприятий угольной промышленности, научно-исолодовательских и проектных институтов.

Работа выполнена доктором техн.наук, профессором Пономаренко В.А., инженерами Белоусовым К.Ю., Дунаевым Г.А., сотрудниками отдела математического обеспечения института канд.техя.наук Покраосом В.Л., жиж. Крымовой Т.Е., Нижник О.В., Лапиной А.В., Мамаевым С.В.

Таблице 3

Зависимость тока двигателя злектровоаа о? сюш тяге

*-* п/а	Тип электровоза	Уравнения атшокоимируадюг крв-.. ... ив*) . ______________
I.	А,5 АРП	~-Щ9+0,Л7 f
2.	5 APS	У *26,9* 0.177F
3.	8 АРП	У* 22,6 +0,157 F
4.	13 АРА	У* 32,6+0,0966
5,	А 10	y*W+№f
6.	А 14	У *36,9+0,09Г
?.	7 HP	У -12,6 + 0,121 F
8.	10 ЕР	У* f2,0+ 0,f2f
9.	14 ЕР	У *18,9+6,166
10.	25 ЕР	У* 27,6 * 0,f87 F

Уравнения справедливы нрв ввякчгоа о «ян «яти в пределах о* 0 до F№

- 3 -

ВВЕДЕНИЕ

Прш исследовании систем подземного транспорта с целью разработки мероприятий по увеличению пропускной способности* снижению трудоемкости и улучшению технико-экономических показателей их работы необходимо знать фактическую пропускную способность транспортных звеньев и узлов* а также степень влияния на нее различных факторов.

Кроме того* знание действит явной пропускной способности транспортных систем необходимо при комплексной оптимизации параметров действующих ш проектируемых шахт*

Б настоящей работе приводится методика определения пропускной способности транспортных звеньев о локомотивной откаткой, конвейерным транспорте!* откаткой концевым канатом* откаткой бесконечным канатом.

Методика основывается на результатах исследований транспортных систем, проведенных научно-исследовательскими институтами и ВУЗами* в первую очередь* Донецким научно-исследовательским угольным институтом* Днепропетровским горным институтом и др. Ею предусматривается определение действительных (фактических) резервов производительности транспортных установок*

Под расчетным коэффициентом резерва производительности транспортной установки понимается отношение требующейся производительности (пропускной способности) за определенный период к ее номинальной производительности (пропускной способ-* ности) за тот же период,

цря анализе действующих транспортных установок пользуются понятием фактического резерва производительности, под ко-термы понижается отношение возможной фактической производительности транспортной установки к ее средней производительности за равнее стрезш времени,

В соответствии е данной методикой разработаны программы определения фактических резервов производительности транспортных установок т ЭЙрШ*

Работа выношена ш соответствии с тематическим планом ДвдЗТй но задам» Министерства угольной нрчлштаенявети УСС?,

Ома входит составив! часть» в тштпт кет одических руководств* разработанных отделом рудничногв транспорта ДойУГМ, которые посвящены решению за^ач оптимизации; систем

подземного транспорта угольных шахт*

- ч -

глава i_s    тпщттБезводной    йроизодйтелшют1 электровозной

ОТКШй И ФАКТИЧЁСКеГО РЕЗЕРВА ЕЕ ЯРШЗЮЙЙТЕЛЬНОСТИ

Общий порядок расчета:

I. Сбор и обработке всхздных данных,

Н, Определение чиояв азгоиатвн в состава (веса поезда),

В, Определение возиваввй врававодательвости откатки.

1У.Определение фактического резерв производительности.

§1. Обор и подготовив исходных данных

В результате обор да плюс дэяики быть установлены: схема грувспотевав (кигачаетво погрузочных пунктов, длины транспортировав да яандвре т них, ехевм путевого развития у погрузочных и обшзтт пунктов, план и профиль путей каждого участка)!

тип подвижного состава (меитровозов, вагонеток для перевоза угла п порода)!

организация двяшнйя.злектровозншс ооегавов (двухзввиье-зая та одкозбевьев*з, ааяреякаяа мзвтровввы за уяасткани ты нет, зааревлеяа »s sostasa ея юеятровозввн дли нет). Обработкой данных увтамвемввимя ел еду щие величина: зпредагшатсн средний (приведенный) уияаи учаотквв. а) при отоутстййй кряввляйейг'х участков

i't + itti -у,?/,

t •?, '4- ' t, ’

где Н_киНн - высота (ответив) вовтвететвенно конечное? и начельяеау йунктвй, и*

- у «явям »*9вв«9в участке,

С, f_t И, ■■■£» - длины мемввтав учветяа, я{

С' ~ еукмаршю даяаа Цементы, к, б) «едя на элементах профвля вимиев кривые, то их заменяют $Ш¥iftffira явдммвмй    , вшивалчиунымя доявянительнему

- 5 -

сопротивлению от кривых U)ap , отнесенному ко всей длине спрямленного участка

I'l -    —,    кг/г.

Iкрл - длина кривой на участке, и;

- дополнительное удельное сопротивление на кривой участка.

/Гat

жесткая база вагонетки, м;

коэффициент, учитывающий влияние загрузки

вагонвток|

коэффициент, учитывающий влияние состояния повепхности рельсов; радиус кривой, м.

в) средний уклон спрямленного участка при наличии кривых (приведенный уклон)    /_С6    *Л'_{/>    *    if_fi

Определяются значения руководящих уклонов участков ( ip )

Под руководящим подъемом подразумевается наибольший из встречающихся на линии затяжных, т.е. достаточно длинных подъемов* на которых скорость поезда достигает установившейся величины.

Устанавливается расчетная схема транспорта шахты (горизонта)

Если электровозы не закреплены за участками откаткой обслуживается одновременно несколько погрузочных или обменных пуантов со сменной производительностью A,_tA_itA_s ••• ,Аг -расположенных от конечного пункта на расстоянии соответственно

~ 6 -

44 4- -A s *o опрвд§аяатся^нсрвдиевз;з§щвкн0е" расстояние транспортирования для рассматриваемой группы погрузочных пунктов

а 2Я88е^!!орздкавзввшаиный^!,уклоа рельоовьн пу^ей

/ “ ^'4 ^ i ill ^ . ft П Ltt

I, ⁴L    *

уде I i - оредкие уклоны рельсовых путей отдельных участков,

Воли органйзашш движения электровозов даухзвеяьевая, so ^{,^}opeднaэзз8^^!внныe^,' длины транспортирования и уклоны определяются для сборочной от нами, а расчет магистральной откатки производится яри условии, что длина транспортирования равна расстоянию ет сборочной раагдаюгки до конечного пункта движения электровозов.

Определяется цредвлаитышота ыанезровых операций аяентровоасж в конечиш пунктах юс дзмяяия

Общая продолжительное?» изнейроз определяется путан пооперационного подсчета г аушираваяия деятельности выполнения отдельных иааевровых опвравиМ, исходя «в схемы путевого развития погрузочных а обменных пунктов принятого порядка обмена составов. Длительность зытышняя отдельных маневровых операций определяется по нерштквныа значениям 8ламантов маневрирования (табл. i).

?

Для удобства пользования все исходные данные, необходимые для выполнения расчетов, целесообразно представать S виде таблицы, в потонув доданы быть вклвчены оладутане пока-затели..

Горнотехяич вовне

Афок- оивдкые провзводительност * добычных участков, т/сиек;

//    -    длины транспортирования по каждому Транспорт-

йоиу участку, ки;

А_{т t} - сазнныв выходы породы подготовитеяышх участке», т/смекы;

1в ~ руководящие уклоны (подъемы) пути,

1е - средние уклоны (подъемы) пути, $4 - радиусы кривых, м»

Организащюнно-техвйчеание

trio» - продолжительность авкевршшх операций одектрево-зов у пунктов погрузке, ЙЯИ. i

Амим- прод -лжйтбкьйооть Мшифовш операций еяектрезод. sob у пунктов дордо&ц вив* г tion" проаойвитэльвоа^ ,ашш« бвтерзй аккущуяягэрныж #Лв КТ ров О30В, ИЩ,| tпп. - продояжнтва&чсйг&ь швт8й?&шд перерывов sc ек®зу,

SKH.|

/аз - установленная яроййяиквяьяаоть saes«_f к яг.;

In - цриведчякее *%&<. г«нш* ввавирирования, км;

Лф - числа работяще* » участие идактрогоэо», ат«| tjpj - ааебжедимое числе jte$m as дэотааие явдчй, ae.j М_р - чяеяе работящих aseafpoBssses ив всяовмоа горн-8»в8ч_г ат«

Технические

f,- ообстввкяйА вес вагонетки, •;

4    -    пожеяиаё вес вагонетка, т;

Р - сцепной see электровоза, т;

- 8 -

иЗат " запас энергия аккумуляторных батарей, квт.-час; о/ - дтяаа Оааа вагонетки, и;

- коэффициент, учЕтыиежй* влияние загрузки вагокегни;

ju - квэффйдаенг. учитивеедвв влияние состояния поверх-800ТЙ БвЛЬО 081

У - коэффициент завидени* яр* тяга;

V,- кеэффщявн? сцегшеяяя при торможении?

А_л - 808ффи«йви», учятавэщвй перавовку а порожняковом направления равлйчнт а&тералоз|

/Гй'г - коэффициент, уЧиТьимиящв наличке в вагонетках HepasrpyaesH&fg остатка грузе?

7    - число дэигатеяей эаеитреиоэв, шт.;

Jfc - длительней те» двигателя, а.

§ 2, Определение веесвей норны поезда

Поскольку вso состава зависят от профиля участка, те он должен рассчитываться для ковдэге ма{модт* в отдельности.

Ясли профили учмигов отяячвятов неэявчитальио, то весовая взрна поезде новей быть пэдочитане для ⁰типичного" участка,, вмевдаге наибольший ередоий и руиюэдкеяй уклони при значительной длине сгнетай, и армян одинаковой для всех участков»

Вое составы определяет по оцеплению я проверяют по торможению я но нагреву двигателей.

А. Вео состава по условии оцепления

Допуотиммй вес поезде выбирается по одному или нескольким ограничивающим условиям.

Для откеточямх вирабстск уклояяогс типа (ври наличии подъемов в грузовом иааревлеиии) ярмвзедятвя единственный расчет допустимого веса груаэпаго поезда по реляиу установившегося движения' его. к® руководящем подтеме

~ 9 -

где p - сцепной вас электровоза, r|

Ф - коэффициент сцепления при тага, (табл,5);

\\'₀₁ - основное удельно* сопротивление движению груженых вагонеток, кг/т;

Lp - дополнительнее сопротивление двнжвшге от уклона пути, кг/т|

И4р - дополнительное удельное сопротивление на кривых, кг/м*

В остальных случаях производится три расчета:

I) определяется вес порожнего состава по у слови© прохождения поведоы руководящего подвела Lp о установившейся скорость®

где 144/71/2 - удельное основное оолротивлвние движению порожних вагонеток, кг/т*

2) определяется вес порожнего состава по условию трога-нля его на среднем 1ср подъеме

то у

f ^да,

где    Omin - минимально допускаемое пусковое ускорение,

м/оек.2

3) определяется вес груженого состава по условию трога -ния его на ореднем 1_срспуске

1

Определяется расход энергия за цикл (рейо£, отнесенной к ободу колес электровоза

Зц ?£ fО /£ фу* £лф]{h* £н) ₇    /г3/я.    у.

где ftp, Г/?ф - установившаяся сила тяги электровоза в грузе-в ом и порогииковом направлениях, кг;

Зч - приведенное расстояние маневрирования за цикл (определяется исходя из схемы путевого разви~ тия конечных пунктов движения| для ориентировочных расчетов в условиях угольных шахт *£_м= 0,4-0,5км).