Поліпшення техніко – економічних показників роботи гірської промисловості може бути досягнута за рахунок застосування прогресивних способів видобутку корисних копалин, прискорення темпів впровадження досягнень науково - технічного прогресу, підвищення рівня організації виробництва, вдосконалення системи управління технологічними процесами і галузі в цілому.
В даний час одним з основних видів транспорту вантажів по гoрізонтальним виробках вугільних і рудних шахт є локомотивна відкатка.
Отже, підвищення продуктивності і надійності роботи локомотивного транспорту є невідкладним завданням.
Актуальність теми
Одним з основних видів основного магістрального транспорту на вугільних підприємствах є локомотивна відкатка. При розробці нових та удосконаленні існуючих конструкцій рудничних локомотивів найбільш складними є питання, пов'язані з вибором параметрів конструкції і розрахунком основних вузлів механічної частини. Інститути, які раніше методи розрахунку не враховували ряду динамічних процесів. В останні роки науково-дослідними та проектно-конструкторських організаціями спільно з заводами вугільного машинобудування були проведені роботи з поліпшення конструкцій рудничних локомотивів і вагонеток і розробці методів зниження динамічних навантажень. Дослідженнями локомотивного транспорту займалися такі наукові діячі, як Штокман І. Г., Шахтар П.С., Волотковського С.А., Вершинський С.В., Данилов В.М., Челноков І. І., Братченко Б. Ф. , Поляков М.С., Новіков Є.Є. і Смирнов О. К., а також організації - науково-дослідні інститути ДонВУГІ, ВНІІПТмаш, Московський державний гірничий університет, ІГД ім. А.А. Скочинського. Таким чином, тема роботи актуальна.
Мета роботи – обгрунтування раціональної структури і параметрів системи підвіски шахтного електровоза, що забезпечують плавність ходу і рівномірний розподіл зусиль притиснення коліс до рейковому шляху за рушанні.
Для досягнення зазначеної мети були поставлені наступні завдання:
1) Виконати огляд літератури за темою роботи;
2) Проаналізувати структурні схеми систем підвіски шахтних локомотивів;
3) Розробити математичну модель системи підвіски;
4) Розробити математичну модель рейкового шляху;
5) Визначити параметри системи підвіски;
6) Дослідити вплив параметрів системи підвіски на ефективність її функціонування
7) Обгрунтувати раціональні параметри системи підвіски
На рис.1 наведена еквівалентна схема динамічної системи електровоза згідно роботі [7]. У еквівалентної системи надресорна будова спирається на ходову частину через два поздовжніх коромисла, розташованих на буксах колісних пар, чотири наведених пружних елементи з жорсткістю С1, встановлених над буксами, і два інших елемента С2 – на коромислах між буксами.
Еквівалентність системи досягається при виконанні наступних умов:
однакового розташування центрів пружності і тяжіння
рівності робіт пружних сил (еквівалентній і реальної систем) при поступальних та кутових переміщеннях надресорна будови щодо прийнятих координат.
Рис. 1. Розрахункова еквівалентна система ресорного підвішування локомотива
Для вивчення становища надресорна будови прийнято дві координатні системи: основна X0Y0Z0 та допоміжна XYZ. За початок координат основної системи прийнятий центр пружності O. Основна система рухається поступально і прямолінійно зі швидкістю екіпажу. Допоміжна система координат пов'язана з надресорна будовою і в положенні статичної рівноваги збігається з основною системою
При збудженні коливань система XYZ отримує зворотно – кутові і зворотно-поступальні переміщення щодо системи X0Y0Z0. Надресорна будова може здійснювати переміщення уздовж осі Z (коливання підстрибування) і нахил щодо осей X0 і Y0 (кути і відповідно коливання галопування і бічний качки)
Скласти математичну модель для проектування шахтного рейкового шлях.
Аналіз конструкцій систем підвіски шахтних локомотивів дозволив виділити перспективну структуру – торсіонну систему підвіски з поздовжніми балансирами, яка повинна забезпечити підвищення рівномірності розподіл тягового зусилля між колісними парами електровоза при невеликих габаритах, характерних для індивідуальних систем підвіски
Розроблено математичну модель динаміки електровоза з урахуванням пружних характеристик елементів системи підвіски, нерівностей рейкового шляху і різних режимів руху локомотива (рушання, усталений рух). Встановлено, що жорсткість ресор і розмір бази локомотива робить істотний вплив на коливання і віброприскорення кузова локомотива.
11.Новіков Є. Є., Смирнов О. К. Введення в теорію динаміки гірничотранспортного машин. – Київ: Наукова думка, 1978.
2.Поляков Н. С. Штокман І. Г. Основи теорії і розрахунки рудничних транспортних установок. – М.: Госгортехіздат, 1962.
3.Руднічний транспорт і механізація допоміжних робіт. Під ред. Б. Ф. Братченко. – М.: Недра 1978.
4.Вершінскій С. В., Данилов В. М., Челноков І. І. Динаміка вагона. М., Транспорт, 1972.
5.Гасітелі коливань вагонів / І. І. Челноков, Б. І. Вишняков, В. М. Горбузов, А. А. Естлінг. – М.: Трансжелдоріздат, 1963.
6.Конструкція і динаміка тепловозів / Под ред. В. Н. Іванова. – М., Транс-порт, 1974.
7.Шахтарь П. С. Рудничні локомотиви. – М.,. Надра,. 1982. – 296 с.
8.Волотковскій С.А. Руднична Електровозна тяга. – М.: Надра, 1981. – 389 с.
9.Справочнік по шахтному транспорту / / Под ред. Г.Я. Пейсахович і І.П. Ремізова. – М.: Надра, 1986. – 624 с.
10.Аккумуляторний електровоз АМ8Д. Керівництво з експлуатації. – Дружківка: ДрМЗ, 1980. – 118 с.
11.Дьяконов В.П. MathCAD 2000: навчальний курс. – СПб.: Питер, 2001. – 592 с