Карьерный железнодорожный транспорт. Область применения достоинства и недостатки. Устройство ж/д пути

Лекция

26.09.2008

Карьерный железнодорожный транспорт

1)  Область применения достоинства и недостатки.

ЖД транспорт целесообразно применять при больших грузооборотах (годовая производительность карьера более 10 миллионов тонн), при расстоянии транспортирования груза свыше 5 километров, глубине карьера до 250 метров, при простом залегании полезного ископаемого и больших размеров карьерного поля.

ДОСТОИНСТВА:

1) Низкая себестоимость транспортирования груза. В 3-4 раза меньше чем на автомобильном.

2) Высокая производительность.

3) Больший срок службы подвижного состава.

4) Высокая безопасность движения.

5) Малая зависимость в работе от климатических условий.

       НЕДОСТАТКИ:

1) Большие капитальные затраты.

2) Возможность преодоления небольших уклонов.

3) Низкая маневренность (большие радиусы поворота)

4) Высокая трудоёмкость технического обслуживания и ремонта подвижного состава.

5) Сложная организация управления ЖД транспортом.

Трасса ЖД пути. План и продольный профиль.

          Трассой - называется положение оси пути в пространстве.

План – проекция трассы на горизонтальную плоскость.

Профиль – проекция трассы на вертикальную плоскость.

В плане трасса ЖД пути состоит из прямолинейных участков a-b, переходных кривых b-c и круговых кривых c-d

Продольный профиль включает в себя (1) и уклонные (2-4) участки. Уклонные участки могут быть подъёмами 2,4 и спусками (3).

Введём понятие руководящего уклона.

Руководящий уклон – максимальный затяжной подъём на котором сила тяги полностью расходуется на преодоление сопротивления движению.

2)  УСТРОЙСТВО ЖД ПУТИ

НИЖНЕЕ СТРОЕНИЕ                                          ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ

Земляное полотно                                                  Рельсы

Искусственные сооружения                                  Шпалы

                                                                                 Скрепления

                                                                                 Балластный слой

Рельсы предназначены для направленного движения колёс подвижного состава. Применяются рельсы длиной 12,5 и 25 метров.

Например: Р65. Р - рельс. 65-линейная масса в  кг.

Расстояния между внутренними срезами головок рельсов называются – шириной рельсовой колеи. (S)

Различают ширину рельсовой колеи: 750 – (узкая), 900, 1000 и 1520 –  (нормальная) мм.

Шпалы, применяются деревянные, металлические и железобетонные шпалы. 2,75м и 1,5м.

Расход шпал на километр пути 1850-2000 шт.

Расстояние между шпалами a≥25см.

Скрепления различают промежуточные и стыковые.

Промежуточные предназначены для соединения рельсов со шпалами (костыли, болтовое, шурупы).

Стыковые предназначены для соединения рельсов между собой (болты и прокладки).

Балластный слой выполняет роль подушки, амортизатора. На постоянных путях толщина балластного слоя составляет 0,25-0,40м, а на передвижных 0,10-0,15м. Использование балласта 1800-2000м³/км.

Подвижной состав ЖД транспорта

Классификация железнодорожных вагонов

			ВАГОНЫ
По назначению		По конструкции		По способу разгрузки		По числу осей		По способу движения
Общего пользования		Крытые		Опрокидыванием		Четырёхостные		Самодвижущиеся
Промышленного транспорта		Полувагоны		Через боковой борт		Шестиостные		Несамодвижущиеся
		Цистерны		Через днище		Восьмиостные
		Платформы
		Специальные

Наибольшее распространение получили полувагоны:

1) Универсальный полувагон.

2) Тальбот.

3) Думпкар.

4) Полувагон с поднимающимся кузовом.

5) Хопер – дозатор.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЖД ВАГОНОВ

1) Грузоподъёмность q, т.

2) Собственная масса q_T, т.

3) Коэффициент тары K_T

4) Вместимость кузова V_K,м³

5) Дополнительная нагрузка на ось P_O, кН

6) Число осей n_o

7) Габариты.

          В БЛИЖАЙШИЕ ГОДЫ НЕ БУДЕТ РОСТА ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ ВАГОНОВ. 60÷180 тонн.

Коэффициент тары это отношение собственной массы к грузоподъёмности. Показатель конструктивного совершенства вагона.

Вместимость назначается в зависимости от грузоподъёмности и физико-механических свойств груза.

Вывод: Вместимость кузова нельзя назначать без учёта физико-механических характеристик.

P_O=300-320 kH

К габаритам относятся: длина, ширина, высота. (L;B;H) Длина вагона ограничивается условием вписывания в кривые. Ширина вагона и высота ограничиваются габаритами:

1) Габарит приближения строений.

2) Габарит подвижного состава.

Габарит приближения строений – предельное поперечное очертание внутрь, которого не должна попадать ни одна часть строений на ЖД транспорте.

Габарит подвижного состава – это предельное поперечное очертание внутри, которого должны помещаться все элементы подвижного состава.

B≤3750 Ширина ограничена цифрой 3750 мм

H≥4750 Высота ограничена цифрой 4750 мм.

КАРЬЕРНЫЕ ЛОКОМОТИВЫ

КПД

Паровоз                                               5-6%                                i≤25%

Тепловоз                                             26-29%                            i≤40%

Электровоз                                         14-16%                            i≤60%

УСТРОЙСТВО КАРЬЕРНЫХ ЛОКОМОТИВОВ

Тепловоз – одиночный локомотив оборудованный двигателем внутреннего сгорания.

Состоит из:

1. Кабина машиниста

2. Холодильная камера.

3. Аппаратная.

4. Дизельное помещение.

5. Аккумуляторная камера.

ДОСТОИНСТВА ТЕПЛОВОЗА:

1) Автономность питания.

2) Высокий КПД.

3) Обеспечивает более высокую безопасность движения.

НЕДОСТАТКИ:

1) Резкое снижение скорости при движении на подъём.

2) Большой расход топлива.

3) Зависимость в работе от климатических условий.

Электровоз – одиночный локомотив, оборудованный тяговыми электродвигателями, которые получают энергию через силовую передачу от контактной сети.

Состоит из:

1. Механическая часть.

2. Электрическая часть.

3. Пневматическая часть.

ДОСТОИНСТВА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА:

1) При движении на подъём не происходит существенного снижения скорости.

2) Высокая способность выдерживать кратковременные перегрузки.
3) Независимость в работе от климатических условий.

НЕДОСТАКИ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА:

1) Зависимость в работе от контактной сети.

2) Повышенная опасность при работе.

3) Низкий КПД.

Тяговый агрегат – многосекционный локомотив, каждая секция которого реализует свою часть общей силы тяги, и имеет своё функциональное значение.

Схемы питания электроэнергией электроподвижного состава

1) ЛЭП – линии электропередач;                   5) отсасывающая линия;          

2) тяговая подстанция;                                    6) контактная сеть;                          

3) кремневые выпрямители;                           7) рельсы.

4) питающие линии;

Контактная сеть располагается 5,75-6,25 м.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КАРЬЕРНЫХ ЛОКОМОТИВОВ!

1. Сцепная масса M_СЦ, т

2. Мощность двигателя N_дв., кВт

3) Удельная мощность N_уд. кВТ/т

4) Конструктивная скорость двигателя

5) Осевая формула

6) Минимальный радиус поворота К,м

7) Габариты

Сцепная масса – масса приходящаяся на ведущие колёса или масса участвующая в реализации силы тяги.

Для электровозов 100-180 тонн, для тяговых агрегатов 360-375 тонн. Увеличение  сцепной массы даёт возможность:

1) Увеличить число вагонов в составе.

2) Преодолеть больший подъём.

Удельная мощность двигателя – показатель энерговооружённости локомотива.

Удельная мощность составляет:

Электровозов 11-14 кВт/т

Тяговых агрегатов 16-18 кВт/т

Тепловозов 9-11 кВт/т

УДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ В БЛИЖАЙШИЕ ГОДЫ ОСТАНЕТСЯ В ЭТИХ ПРЕДЕЛАХ И НЕ БУДЕТ НИ ПОНИЖАТЬСЯ НИ ПОВЫШАТЬСЯ.

Конструктивная скорость движения: