آشنایی با جزئیات ساختاری دو نوع مستحکم ترین و پرکاربردترین لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

لکوموتیو برقی معادن زیر زمینی – حل سیستم رانش جدید
دسامبر 11, 2019
تاریخچه لکوموتیو های معادن زغالسنگ و آشنایی صفر تا صد با ساختار مستحکم ترین و پرکاربرد ترین لکوموتیوهای معادن زیرزمینی
دسامبر 14, 2019
انواع لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

لکوموتیو معادن زیرزمینی نوع اول: لوکوموتیوهایی با چرخ های فولادی یا لاستیکی :

مهندسی به نام کراک در مورد استفاده و کاربری لكوموتیو معادن زیرزمینی اصلاحاتی در مقادیر مقاومت غلطک لكوموتیو معادن زیرزمینی انجام داد. او توصیه کرده است: در صورت عدم قفل شدن چرخ ها، بارها بایستی با استفاده از تقاضای عملیاتی ، بیش از 0.16 محاسبه شود و ریل ها با حداقل شتاب منفی 0.2 مایل در ساعت در ساعت (0.91٪ گرم) محاسبه شوند تا از ترمز کردن مطمئن لكوموتیو معادن زیرزمینی اطمینان حاصل شود.

این مقادیر مقاومت غلتک همچنان توسط صنعت معدن برای محاسبه فاصله توقف لکوموتیو معادن زیرزمینی نوع اول: لکوموتیوهایی با تایرهای فولادی با چرخ های همراه استفاده می شود. کراک برای تقاضاهای عملیاتی مرتبط با محاسبات کشش از مقدار 0.225 استفاده کرد. دستیابی به این مقدار بالاتر امکان پذیر است ولی بایستی در محاسبات، میزان ترمز به حدی در نظر گرفته شود که حاشیه ایمنی مناسب را حفظ کند تا در هنگام استفاده از ترمزها احتمال لغزندگی کاهش یابد.  

نوع اول: لکوموتیوهایی با تایرهای فولادی با چرخ های همراه استفاده می شود. کراک برای تقاضاهای عملیاتی مرتبط با محاسبات کشش از مقدار 0.225 استفاده کرد. دستیابی به این مقدار بالاتر امکان پذیر است ولی بایستی در محاسبات، میزان ترمز به حدی در نظر گرفته شود که حاشیه ایمنی مناسب را حفظ کند تا در هنگام استفاده از ترمزها احتمال لغزندگی کاهش یابد.  

بسیاری از تأسیسات اصلی حمل و نقل حرکتی زیرزمینی برای حمل و نقل معدنی با استفاده از لكوموتیو معادن زیرزمینی طولانی و سنگین در شیب های بسیار جزئی طراحی شده اند. میزان بارگیری و شرایط استفاده عموما ثابت بوده و مقادیر مورد استفاده توسط کراک مناسب بوده است. امروزه ، از لکوموتیو معادن زیرزمینی به ندرت برای حمل و نقل معدنی در مقیاس بزرگ در جاده های هدف گرا استفاده می شود. لكوموتیو معادن زیرزمینی معمولا برای کار در معدن های طویل ، شیب های متغیر و مجاز با حداکثر چسبندگی و بارهای زیاد که دارای تغییرات گسترده ای در ترکیب و وزن هستند ، مورد استفاده قرار می گیرند. این شرایط حاشیه ایمنی بسیار بالاتری را نسبت به آنچه قبلا تصور می شد ، می طلبد. شتاب منفی 2٪ گرم به عنوان حداقل میزان قابل قبول برای سیستم های حمل و نقل فعلی توصیه می شود.

انواع لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

این شتاب منفی توصیه شده دو برابر آن میزانی است که توسط کراک پیشنهاد می شود ، اما به میزان قابل توجهی پایین تر از مقدار مورد استفاده در بیشتر راه آهن های سطحی است. تقاضای عملیاتی که در حال حاضر برای لكوموتیو معادن زیرزمینی در معادن زغال سنگ استفاده می شود بسیار بیشتر از سایر انواع لکوموتیو معادن زیرزمینی است. استفاده از هرگونه میزان شتاب منفی پایین تر حاشیه ایمنی را حتی بیشتر می کند و ممکن است راننده نتواند تشخیص دهد که لوکوموتیو کند شده است. بسیار رخ داده است که رانندگان لکوموتیو معادن زیرزمینی از آن نقطه پرش می کنند و لوکوموتیو را رها کرده و فکر می کنند که دستگاه از کنترل خارج شده یا لغزیده است زیرا ترمزها نتوانسته اند به شتاب منفی قابل ردیابی دست یابند. البته این مورد درصورتی است که برای لوکوموتیوهای با بار زیاد، نرخ شتاب منفی پایین پذیرفته شود.

میزان بارگیری ایمن برای اکثر لکوموتیو معادن زیرزمینی براساس فرمول تهیه شده توسط British Coal جهت محاسبه فاصله توقف برای لوکوموتیوهای تحت آزمایش است. جزئیات فرمول در کدها و قوانین مصوب آورده شده است، بار محاسبه شده به نسبت وزن بار متصل به وزن لکوموتیو معادن زیرزمینی بیان می شود. جهت محاسبه میزان بار متناسب در یک شیب خاص، این کار توسط جابجایی فرمول و ایجاد فرضیاتی در مورد تلاش ترمز حرکتی، متوقف کردن فاصله و مقاومت غلطک صورت می گیرد. در بیشتر موارد، فاصله توقف 60 متر فرض می شود و ضریب مقاومت غلطک به ترتیب برای وسایل نقلیه دارای یاتاقان غلطکی و یاتاقان های ساده 29 نیوتون(3 کیلوگرم در تن) یا 147 نیوتون(15 کیلوگرم بر تن) است.

انواع لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

برای محاسبه بار در لکوموتیو معادن زیرزمینی مجهز به چرخ های فولادی، فرمول تقاضای عملیاتی 0.16 برای محورهای متصل و 0.135 برای محورهای غیرمتصل می باشد . این مقادیر با حداقل تقاضای طراحی تفاوت چندانی ندارند و هیچ گونه حاشیه ایمنی در هنگام تغییر شرایط استفاده و یا بدتر شدن عملکرد ترمز فراهم نمی کند. ضعف بیشتر فرمول بخاطر فرض غلطی است که مبنی بر آن دامنه 60 متر یک فاصله توقف ایمن در لکوموتیو معادن زیرزمینی است. راننده باید بتواند برای هر بخش خاص از مسیر، لکوموتیو را در خط دید متوقف کند. در منحنی ها، فاصله کمتری لازم خواهد بود و بر این اساس سرعت کاهش می یابد. در سرعت های معمولی، استفاده از فرمول معمولا در صورت استفاده صحیح مناسب است، اما در صورت انتقال به منظور تعیین بارهای موقت بر اساس تنها فاصله متوقف شده، ممکن است عواقب جدی داشته باشد. این امر به ویژه هنگامی رخ می دهد که محدودیت سرعت بالا توسط قوانین حمل و نقل اعمال شود و این ها در محاسبات در نظر گرفته شوند. تأثیر بار عقبی با استفاده از فاصله توقف 60 متری، باعث شتاب منفی بسیار کمی برای لکوموتیو معادن زیرزمینی با سرعت اولیه پایین می شود.

برای اطمینان از ایمن بودن حرکت لکوموتیو معادن زیرزمینی، حداکثر بار عقبی باید حداقل تلاش ترمز موتور را داشته باشد که در تست های ترمز قانونی و با شرایط مختلف مسیر حفظ شود. احتمالا این مورد پایین تر از تقاضای طراحی است. همچنین این امکان را فراهم می آورد که لوکوموتیو را براحتی در شتاب منفی قابل قبول در شرایط سخت ترمز، متوقف کند و حاشیه ایمنی در تغییرات پیش بینی نشده در پارامترهای مهم بحرانی خواهد بود.

انواع لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

بررسی اخیر HSE در لکوموتیو معادن زیرزمینی در حال حرکت نشان داده است که این لوکوموتیوها بر روی شیب های 1 در 33 (3/3 درصد) تندتر حرکت کرده و در نتیجه خطرناک خواهند بود. با فرض اینکه سرویس ترمز قادر به تولید تقاضای عملیاتی 0.16 باشد، فقط در حدود نیمی از لکوموتیو معادن زیرزمینی می توانند به حداقل شتاب منفی پیشنهادی  2٪ (0.196 متر بر ثانیه) دست پیدا کنند. شتاب منفی با استفاده از فرمول RLSD برگرفته از اصول اولیه محاسبه می شود.

این مطالعات همچنین نشان می دهد که نصب چندین لکوموتیو معادن زیرزمینی با محورهای متصل با تقاضای عملیاتی 0.16 نمی تواند در صورت استفاده در حد مجاز در قوانین حمل و نقل، به شتاب منفی 0.5٪  برسد.

برای نشان دادن تأثیر تلاش کاهش یافته ترمز معادل تقاضای عملیاتی 0.14 و 0.12 (نمودار منحنی شتاب منفی 2٪ گرم) ترسیم شده است(شکل زیر). به طور کلی ، صنعت معدن به دلیل شرایط نامطلوب تجربه شده، ماشین آلات را با فاکتورهای بالاتر ایمنی نسبت به مواردی که در صنایع دیگر یافت می شود، تولید می کنند. با این حال، در مورد بیشتر سیستم های حمل و نقل و لکوموتیو معادن زیرزمینی مجهز به چرخهای فولادی ، هیچ حاشیه ایمنی رسمی بین تقاضای طراحی و تقاضای عملیاتی مورد استفاده برای محاسبه بارهای موقت وجود ندارد.

انواع لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

آزمایشات انجام شده بر روی برخی از لکوموتیو معادن زیرزمینی با موتورهای دیزلی قدیمی نشان داده اند که اگرچه آنها قادر به دستیابی به تقاضای طراحی 0.16 هستند، اما آنها به تعمیر و نگهداری و تنظیم مکرر نیاز دارند. تقاضای عملیاتی انتخاب شده باید تشخیص دهد که عملکرد ترمز ممکن است شبیه آزمایش های معمولی نباشد و بایستی براساس شرایط موجود کارایی لازم را داشته باشد.

توصیه می شود تقاضای عملیاتی مورد استفاده در محاسبه ترمز برای لکوموتیو معادن زیرزمینی از 80٪ تقاضای طراحی اثبات شده تجاوز نکند . با این حال ، در برخی از معادن که آلودگی منظم مسیرها و چرخ ها وجود دارد، باید مقدار کمتری اتخاذ کرد.

منحنی شتاب منفی در لکوموتیو معادن زیرزمینی برای لوكوموتیوهای شارژی با محورهای غیرمتصل با فرض تقاضای عملیاتی 0.13 و 0.11  ارزیابی می شود. به طور کلی پذیرفته شده است که این نوع لکوموتیو معادن زیرزمینی نمی توانند ضرایب چسبندگی به اندازه لوکوموتیوهای با محورهای همراه و متصل ایجاد کنند.

لکوموتیو معادن زیرزمینی نوع دوم: لوکوموتیوهایی با تایرهای لاستیکی :

انواع لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

لوکوموتیوهایی با تایرهای لاستیکی در دهه 1970 معرفی شدند و اکنون 27٪ از لوکوموتیوهای مورد استفاده را تشکیل می دهند. اکثریت لکوموتیو معادن زیرزمینی از این نوع اندازه کوچکی دارند، به طور معمول دارای جرم 3 تا 4 تن بوده و شارژ تولیدی در آنها تقریبا 11 کیلو وات می باشد. لکوموتیو معادن زیرزمینی از این نوع معمولا مجهز به ترمز سرویس الکتریکی و ترمز دیسک اضطراری با استفاده از الکترومغناطیس هستند. انواع دیگر لوکوموتیوهای با تایرهای لاستیکی به ترمزهای چرخ قراردادی مجهز شده اند. به طور معمول زمانی که تایرهای لاستیکی بر روی ریل های فولادی خشک کار می کنند، ضرایب چسبندگی بیش از 50٪ را ایجاد می کنند.

براساس قوانین موجود توافق شده است که برای لکوموتیو معادن زیرزمینی نوع دوم: لوکوموتیوهای با تایرهای لاستیکی، تقاضای طراحی باید بین 0.35 و 0.30 و تقاضای عملیاتی محدود به 0.21 باشد. این دو حاشیه ایمنی زیر را تضمین می کنند:

(الف) حاشیه بین ضریب محدود کننده چسبندگی(50/0) و تقاضای طراحی(30/0 تا 35/0)

(ب) حاشیه تقاضای طراحی(0.30 تا 0.35) و تقاضای عملیاتی (0.21).

اولین مورد حاشیه ایمنی برای جلوگیری از لغزندگی در شرایط عادی را اعمال می کند. سپس تشخیص می دهد که ضریب چسبندگی می تواند در شرایط غیرعادی عملکرد، به 0.21 سقوط کند و حاشیه ایمنی برای کاهش تلاش ترمز، ناشی از فرسودگی یا عدم تناسب بین تست های ترمز هفتگی است. همچنین در صورت وجود شرایط، راننده می تواند ترمز بالاتر از حد معمول را فراخوانی کند. در واقع در این مورد راننده دارای ابزاری است که بتواند با استفاده از آن مشکلات پیش بینی نشده ای را برطرف کند. این حاشیه ایمنی معمولا در لکوموتیو معادن زیرزمینی از نوع لوکوموتیوهایی با تایرهای فولادی ارائه نمی شود و ممکن است بسیاری از مشکلات عملیاتی در سیستم های معمولی را که ناشی از خطای راننده توصیف می شوند را به خود اختصاص دهد.

آزمایشات همچنین اهمیت حفظ ماسه برای بازیابی از شرایط لغزنده را نشان می دهند. در هنگام معرفی لکوموتیو معادن زیرزمینی نوع دوم: لوکوموتیوهای با تایرهای لاستیکی، در نظر گرفته شد که تأمین ماسه ضروری نخواهد بود. اصول ترمز مبنی بر تامین مسافت ایستگاه ایمن و حداقل شتاب منفی  2٪ گرم نیز برای لکوموتیو معادن زیرزمینی نوع دوم: لوکوموتیوهایی با تایرهای لاستیکی کاربرد دارد. بارگیری مجاز بایستی براساس این عوامل محدود کننده و تقاضای عملیاتی قابل دستیابی، انجام شود. 

انواع لکوموتیوهای معادن زیرزمینی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

1 × دو =