电机车牵引车辆计算（一）一、原始数据：1、设计生产率：设计生产率是根据班生产率，并考虑到运输不均衡系数而确定的。
矿用电机车的运输不均衡系数采用1.25。
2、加权平均运距：计算公式：L=（A1L1+ A2L2＋·····）/（A1+A2+·····）（Km）A1，A2－装车站班生产率，t/班；L1，L2装车站至井底车场运距。
3、线路平均坡度：计算公式：ip＝1000（H2-H1）/L0=（i1L1+i2L2+·····+i n L n）/（L1＋L2＋·····＋L n）‰式中：i1、i2、in—各段线路的坡度，‰； L1、L2、Ln—各段线路的长度，m；L0—运输线路长度，m；H2—线路终点的标高，m；H1—线路起点的标高，m。
二、选择电机车的粘着质量：我矿原设计年产120万吨，经过扩能技改将达到年产300万吨。
矿井的发展需要多种机车运输才能达到要求。
为此，矿井地面采用XK8－6/110两台、CTY8－6/130一台备用；井下采用XK10－6/550六台、CTY5－6/84十台。
牵引MGC1.1－6矿车运输，矿车自重为610kg，牵引矸石车时，最大载重量为1800kg。
运输线路平均坡度为3‰。
三、列车组成计算：列车组成计算必须满足以下三个条件：1、按照电机车的粘着质量计算。
2、按牵引电动机的允许温升计算。
3、按列车的制动条件计算。
从以上三个条件的计算结果中选取最小者，作为列车组成计算的依据。
（一）按电机车的粘着质量计算重车组质量：F=1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］(N)式中F-重列车上坡启动时电机车所需给出的牵引力N；P－电机车质量t；Q Z－重车组质量t；ωz－重车组启动时的阻力系数，取0.0120；ip－运输线路平均坡度，取3‰g－重力加速度，取9.8m/s2；a－启动时的加速度，一般取0.03－0.05m/s2，计算时取0.04。
根据电机车的粘着条件公式：F≤1000PNgψ(N)式中：PN－电机车粘着质量，t；ψ－粘着系数（按撒沙启动时计），取0.24。
得出：1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］≤1000P N gψ即：Q Z≤［PN gψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P（1）采用10t机车运输时：Q Z10≤［P N gψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［10×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×9.8＋1.075×0.04］－10＝113.789t（2）采用8t机车运输时：Q Z8≤［P N gψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［8×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×9.8＋1.075×0.04］－8＝91t（3）采用5t机车运输时：Q Z8≤［P N gψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［5×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×9.8＋1.075×0.04］－5＝56.89t（二）按牵引电动机的温升条件计算重车组质量：F d=a√(F Z2t Z+F K2t K)/(T Y+θ)式中：F d—电机车的等值牵引力N;a—调车系数，运距小于1km时a＝1.4，运距大于2km时a＝1.25，运距大于2km时a＝1.15；F Z—牵引重车组时电机车牵引N；tZ—重列车运行时间min；FK—牵引空车时电机车的牵引力N；tK—空列车运行时间min；TY —总的运行时间min；TY=tZ+tKθ—停车及调车时间，一般取18－22min；一般理想状态下FZ ＝FK（重车上坡，空车下坡）简化计算公式为：令τ＝TY /(TY+θ)则：F d＝a√τ FZ而F z=1000（P+Q Z）(ωz－i d)gid－等阻坡度，对于滚动轴承的矿车一般取2‰；ωz－重列车运行阻力系数0.0120。
Q Z＝［F d/1000 a√τ(ωz－i d)g］-P为了使牵引电动机温升不超过允许值，电机车的等值牵引力F d应不大于长时牵引力Fch，即F d≤Fch（10t电机车4320N，8t电机车2940N，5t电机车2110N。
）Q Z≤［Fch/1000 a√τ(ωz－i d)g］－P列车运行时间为：TY＝（2L×1000）/（60×Vp）L—加权平均运距，km；Vp—列车平均运行速度，m/s；（Vp＝0.75Vch）Vch—电机车的长时速度,10t电机车Vch＝4.5m/s、Vp＝3.375m/s，8t电机车Vch ＝3.4m/s、Vp＝2.55m/s，5t电机车Vch＝2.92m/s、Vp＝2.19m/s。
按等值牵引力不超过长时牵引力的条件确定重车组质量，这样可以满足符合电动机温升条件。
首先计算τ：根据公式τ＝TY /(TY+θ)和TY＝（2L×1000）/（60×Vp）得10t电机车TY10＝（2L×1000）/（60×Vp）＝2000/（60×3.375）＝9.9min8t电机车TY8＝（2L×1000）/（60×Vp）＝2000/（60×2.55）＝13.1min5t电机车TY5＝（2L×1000）/（60×Vp）＝1000/（60×2.19）＝7.6min τ10＝T Y/(T Y+θ)＝9.9/（9.9＋22）＝0.31τ8＝T Y/(T Y+θ)＝13.1/（13.1＋18）＝0.42τ5＝T Y/(T Y+θ)＝7.6/（7.6＋18）＝0.30（1）10t电机车重车组质量：Q Z≤［Fch/1000 a√τ(ωz－i d)g］－P＝［4320/1000×1.25×√0.31（0.0120－0.002）×9.8］－10＝49.7电机车牵引车辆组列计算一、已知条件：地面采用XK8-6/110蓄电池机车运输，井下采用ZK10-6/550架线电机车和CTY5－6/84蓄电池机车牵引，运输车辆采用MGC1.1-6固定式矿车及材料车运输，具体数据如下：（1）电机车质量：XK8-6为8t ，ZK10-6/550为10t ，CTY5－6/84为5t 。
（2）矿车MGC1.1-6：自重Q 0＝610kg ，最大载重量Q ＝1800kg 。
（3）运距和运量：北翼采区：L 1=1.2km ，Q1=300t/d 南翼采区：L 2=2.3km ，Q2=300t/d （4）加权平均运距：L CP =(L 1Q 1+L 2Q 2)/ (Q 1+Q 2)=(1.2+2.3)×300/2×300=1.75(Km) （5）工作制：年工作时间300d 每天三班生产，每班运输时间7h 。
（6）运输线路平均坡度I=3‰重车下坡。
（7）调车时间：采区装车及井底车场调车时间20min 。
（8）每班运量：300t （矸石）。
二、ZK10-6/550列车组成计算：（1）按电机车启动时的牵引能力计算牵引矿车数量：n =0p q q +1000(1)b y a ϕ-式中：p=10t 0q =0.61t q=1.8t Φ=0.24(按撒沙启动)13.5/b w kg t = 3/r w kg t =± 4.4/a w k g t= 1010000.240.611.813.53 4.4(1)63(n ⨯+++=-=辆）按车场长度取25n =辆（2）按牵引电动机过热能力校验矿车数量,牵引电动机的均方根电流：空车及重车牵引010250.612()(113)176.75()mp nq em bem r n F w w kg ++⨯=+=+=0()1025(0.61 1.8)2()(93)210.75()mp n q q el bel r n F w w kg ++++=+=-=查牵引电动机特性曲线得：mas I =1821em el I A I A==15.7/15/em el V km h V kmh ==按列车运行时间 80801.7515.78.7(m i n )eml em V t ⨯===80801.75159.3(min)ellel V t ⨯===每一循环运输的总时间T=8.9+9.3+20=38.2(min) 牵引电动机的均方根电流16.9ms I A ==牵引电动机的长时间电流为19.6A16.919.6ms I A =<可以用25辆矿车组成列车。
（3）按电机车的制动能力校验列车组成：按重车下坡运行条件核算制动距离:32151026060150150101025(0.611.8)()055()559334.7()e pblrp n q q v br W W L m ⨯⨯⨯+++++-+-===符合《煤矿安全规程》运送物料不超过40米的规定。
三、XK8-6/110列车组成计算：（1）按电机车启动时的牵引能力计算牵引矿车数量：n =0p q q +1000(1)b y a w w w ϕ++-式中：p=10t 0q =0.61t q=1.8t Φ=0.24(按撒沙启动)13.5/b w kg t = 3/r w kg t =± 4.4/a w k g t= 810000.240.611.813.53 4.4(1)50.4(n ⨯+++=-=辆）按车场长度取20n =辆（2）按牵引电动机过热能力校验矿车数量,牵引电动机的均方根电流：空车及重车牵引08200.612()(113)141.4()mp nq em bem r n F w w kg ++⨯=+=+=mas I =0()820(0.61 1.8)2()(93)168.6()mp n q q el bel r n F w w kg ++++=+=-=查牵引电动机特性曲线得：4150em el I A I A==13/11.2/em el V km h V km h ==按列车运行时间 80801.751310.8(min)eml em V t ⨯===80801.7511.212.5(m i n )ellel V t ⨯=== 每一循环运输的总时间T=10.8+12.5+20=43.3(min) 牵引电动机的均方根电流34ms I A ==牵引电动机的长时间电流为44A3444ms I A =<可以用20辆矿车组成列车。