ТЕМА: РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ВСАСЫВАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7

Цель занятия: произвести расчет основных параметров пневморазгрузочной установки всасывающего действия

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. Определить эквивалентную длину транспортирования.

2. Определить скорость движения воздуха на начальном участке трубопровода.

3. Определить потребный расход воздуха.

4. Рассчитать давление воздуха в трубопроводе и в воздуходувной машине.

5. Определить мощность двигателя воздуходувной машины.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

При использовании пневморазгрузочных установок их выбор диктуется узкоспецифическими условиями работы. Эффективность использования кинетической энергии струи для захвата и перемещения материала определяется в первую очередь свойствами этого материала. Предварительный выбор разгрузчиков и элементов пневмотранспортных устройств всасывающего действия по характеристикам исходных данных, как правило, требует ряда уточняющих расчетов.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

Произвести расчет характеристик установки (рис. 11.1) для разгрузки цемента из крытых вагонов производительностью П = 50 т/ч при длине горизонтального транспортирования h_Г = 12 м и высоте подъема h_В = 4 м. Исходные данные по вариантам приведены в табл. 11.1.

1 – заборное устройство; 2 – осадительная камера; 3 – приемное устройство; 4 – вакуум-насос

Рисунок 11.1 – Схема установки всасывающего действия для разгрузки цемента из крытых вагонов

Таблица 11.1 – Исходные данные для расчета

№ варианта	Производительность П, т/ч	Длина горизонтального транспортирования l_Г, м	Высота подъема, h_В, м

1. Эквивалентная длина транспортирования

м.

где - длина горизонтальных участков трубопроводов, м;

- высота подъема, м;

- сумма длин, эквивалентных коленам трубопровода, м (эквивалентная длина одного колена составляет 4-10 м, в данной схеме 4 колена – принимаем м).

2. Скорость движения воздуха на начальном участке трубопровода, где грузу, сообщается рабочая скорость, равная

м/с,

где a - коэффициент, учитывающий крупность частиц груза: для пылевидных грузов a = 10…16, принимаем 12;

n_Ц – удельная масса цемента, n_Ц = 3, 0 т/м.

3. Концентрация воздушно-цементной смеси по массе зависит от диаметра трубопровода, давления воздуха, степени слеживаемости, влажности, склонности к аэрированию и приведенной длины транспортирования. Для расчета принимаем концентрацию смеси по массе m = 50 кг цемента / кг воздуха. Для цемента и угольной пыли 20-100; зерна 3-25; песка 3-20.

4. Потребный расход воздуха

Н× м³/с или 13, 8 Н× м³/мин.

где n_В – объемная масса воздуха: в нормальных условиях 1, 29 кг/м³; для всасывающих установок – 0, 8-0, 95; для нагнетательных – 1, 6-2, 0 кг/м³.

5. Внутренний диаметр трубопровода

м.

Принимаем м.

6. Давление воздуха в трубопроводе

где b - опытный коэффициент, равный 1, 5× 10^-7;

Р_П – давление столба смеси воздуха с цементом на единицу площади поперечного сечения трубы, Па;

где - средняя удельная масса воздуха на участке подъема, принимаем 0, 9 кг/м³,

Па.

7. Давление в воздуходувной машине

где a = 1, 15-1, 25 – коэффициент потерь в осадительной камере. Принимаем ;

Р_Р – рабочее давление (разрежение) воздуха в конечной точке трубопровода,

где Р_а – атмосферное давление, равное 10 Па.

Па.

8. Мощность электродвигателя воздуходувной машины

кВт.

где L_M – теоретическая работа воздуходувной машины, отнесенная к 1 м³ засасываемого воздуха при изотермическом сжатии, Н× м/м³. Из табл. 11.2 принимаем L_M = 35000 Н× м/м³;

h - КПД (общий) воздуходувной машины. Принимаем h = 0, 6.

Таблица 11.2 – Значение величины L_M в зависимости от давления Р_М

Давление в воздуходувной машине Р_М, 10⁵ Па	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9
Теоретическая работа воздуходувной машины L_M, Н× м/м³

По табл. 3.10 выбираем электродвигатель 4А160М6У3 мощностью кВт.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 12

ТЕМА: РАСЧЕТ СКЛАДА

Цель занятия: произвести расчет основных параметров склада

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. Определить объем механизированной переработки грузов и вместимость склада.

2. Определить потребность в погрузочно-разгрузочных машинах.

3. Рассчитать освещение склада.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Грузовая работа на опорных, станциях выполняется обычно в условиях некоторых отклонений от равномерного распределения перевозок. Неравномерность в поступлении и отправлении грузов зависит от вида груза и величины годового грузооборота. Статистические исследования ВНИИЖТа, выполненные для опорных станций большого числа дорог, дали результаты, приведенные в табл. 12.1.

Таблица 12.1 - Зависимость коэффициента неравномерности прибытия груза от грузооборота

Годовой грузооборот, тыс. т (м³)	40-12	120-28	280-44	440-600
Среднесуточный грузооборот, ваг./сут.	5-15	16-35	35-55	56-75
Коэффициент неравномерности прибытия (отправления) груза, К_н		1, 7	1, 4	1, 2

Значения коэффициента неравномерности прибытия и отправления различных грузов (К_н) приведены в табл. 12.2.

Таблица 12.2 - Коэффициент неравномерности прибытия и отправления грузов, К_н

Род груза	Кн
Тарно-штучные, контейнеры, тяжеловесные металлы, нефть	1, 05-1, 2
Уголь, лес, строительные и нерудные материалы минеральные удобрения	1, 1-1, 25
Зерно	1, 5-3, 5
Овощи	2, 0-4, 0

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

Исходные данные для расчета вместимости склада и объема механизированной переработки грузов приведены в табл. 12.3.

Таблица 12.3 - Исходные данные для расчета

№ варианта	Годовой грузооборот, Q_Г, тыс т(м³)	Коэффициент, b_ПР	Вид груза	Срок хранения груза на складе, Т_ХР, сут	Размеры штабеля	Производительность П_Э, т/смену
Длина L_Ш, м	Ширина В_Ш, м
		0, 1	Руда			3, 5
		0, 1	Камень			3, 5
		0, 2	Щебень			3, 5
		0, 3	Кокс			3, 5
		0, 4	Уголь			3, 5
		0, 15	Песок			3, 5
		0, 16	Гравий			3, 5
		0, 17	Лес			6, 0
		0, 18	Цемент насыпью			2, 0
		0, 19	Мел в мешках			4, 0
		0, 2	Гипс в мешках			4, 0
		0, 5	Тарно-штучные			10, 0
		0, 6	Сталь полосовая	8, 0		6, 0
		0, 7	Сталь в пачках			4, 0
		0, 8	Трубы чугунные			6, 0
		0, 29	Трубы стальные			6, 0
		0, 3	Чугун в чушках			3, 0
		0, 7	Бумага в рулонах			12, 0
		0, 8	Алебастр в мешках			4, 0
		0, 5	Цемент насыпью			2, 0
		0, 3	Станки			3, 0
		0, 35	Сахарная свекла			6, 5
		0, 1	Зерно			7, 0
		0, 2	Камень			3, 5
		0, 3	Щебень			3, 5
		0, 4	Кокс			3, 5
		0, 5	Уголь			3, 5
		0, 6	Песок			3, 5
		0, 7	Гравий			3, 5
		0, 3	Кирпич на поддонах			4, 5

1. Среднесуточный грузопоток Q_с, т (м³), определяется по формуле

(12.1)

где Q_г — годовой грузооборот, т (м³);

Т_ПР — регламентированный простой погрузочно-разгрузочных машин в течение года (учитываются цельносменные перерывы в работе машин, связанные с техническим обслуживанием и ремонтом, по метеорологическим и другим условиям), суток. Ориентировочно Т_пр =30-65 сут.

2. Объем механизированной переработки груза отличается от величины грузопотока. Годовой Q_гм и суточный Q_см объемы механизированной переработки рассчитываются по формулам

, , (12.2)

где К_ОП - коэффициент объема переработки груза, учитывающий изменение объема погрузочно-разгрузочных работ при частичной и полной перегрузке груза через склад (рис. 12.1), К_ОП = 1-2.

Рисунок 12.1 - Технологическая схема переработки груза

В общем случае коэффициент К_оп определяется суммой

(12.3)

где b_ПР - коэффициент прямой перегрузки, учитывающий долю грузов, перегружаемых из одного вида транспорта в другой, минуя склад (рекомендуемые для расчета значения b_ПР = 0, 10-0, 40) табл. 43. При перегрузке грузов с железнодорожного транспорта на водный и обратно коэффициент b_ПР может достигать до 0, 75-0, 80.

b_скл — коэффициент складируемости, учитывающий долю грузов, выгружаемых на склад ( );

2 — коэффициент, учитывающий двукратное увеличение объема работ при перегрузке грузов через склад.

В случае прямой перегрузки всего поступающего объема груза («с колес на колеса»), а также при использовании для выгрузки специализированных машин (вагоноопрокидывателей, элеваторно-ковшовых портальных разгрузчиков и других) и бункерно-конвейерных комплексов К_оп = 1.

3. Вместимость (емкость) склада, е_скл, т (м³), определяется по формуле

, (12.4)

где Т_ХР — срок хранения груза на складе, сут.

Потребная площадь склада определяется методами удельных нагрузок или элементарных площадок.

3.1 Метод удельных нагрузок используют при ориентировочных расчетах потребной площади склада

(12.5)

где К_ПР — коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на складские проезды и проходы (значения К_ПР приведены в таблицах);

р — удельная нагрузка на 1 м² полезной площади склада, кН/м², определяемая по формуле

(12.6)

где h — допустимая высота укладки груза в штабеля, м.

g — средняя или насыпная плотность соответственно штучных или насыпная грузов, т/м³;

g — ускорение силы тяжести, g =9, 81 м/с².

Таблица 12.4 – Значения коэффициента К_ПР, допустимой удельной нагрузки на 1 м² полезной площади склада и рекомендуемая высота укладки грузов для мест общего пользования

Род груза	Способ хранения груза на складе	Допустимая удельная нагрузка, р, кН/м²	Коэф-т К_ПР	Высота укладки груза, м, при использовании
кранов	штабелеров	напольных ПРМ
Лес круглый и пиломатериалы	Штабель	2, 0-4, 0	1, 45		-	-
Уголь, кокс	Штабель	26, 0	1, 0	3, 5	-	-
Тарно-штучные грузы	Стеллаж Штабель	3-56 2-56	1, 6 1, 6	- -		4, 5 4, 5
Навалочные инертные строительные материалы	Штабель	До 60	1, 6
Сталь круглая, квадратная, полосовая, шестигранная	Стеллажи: стоечные консольные в скобах	18-33, 5 12-20 24-41	1, 6 1, 6 1, 6	- -	-	- 4, 5 -
Сталь листовая в пачках под навесом	Стеллаж Штабель	15-25 40-60	1, 25 1, 6	- 3, 5	-	-
Сталь швеллерная и двутавровая без упаковки	Штабель	14-60	1, 6	4, 5	-	4, 5
Трубы чугунные и стальные	Стеллаж Штабель	4-14 4-16	1, 35 1, 35	4-6 4-6	4-6 4-6	4, 5 4, 5
Чугун в чушках	Штабель	До 100	1, 6	-
Бумага в рулонах	Штабель	2-6, 5	1, 5	-		4, 5
Цемент, алебастр, гипс в мешках	Штабель на поддонах	8-10	1, 55	-
Цемент насыпью	Штабель	20-25	1, 5		-
Кирпич на поддонах	Штабель	10-18, 5	1, 55	-	4, 5
Станки, оборудование	Штабель	1-10	1, 5	На высоту изделия
Минеральные удобрения	Штабель	15-20	1, 5		-	2, 5
Сахарная свекла	Штабель	15-25	1, 5	6, 5	-	-
Зерно	Закрома	15-40	1, 5		-	-

3.2 Метод элементарных площадок позволяет более точно рассчитывать потребную площадь склада при штабельном или стеллажном хранении грузов. При этом вся площадь склада разбивается на многократно повторяющиеся элементарные площадки, занимаемые одним штабелем или стеллажом с учётом необходимых проходов и проездов (рис. 12.2).

Рисунок 12.2 - Схема к расчету площади склада и ширины проездов

Площадь элементарной площадки DF, м², определяется по формуле

(12.7)

где L_ш и В_ш — длина и ширина штабеля, м (табл. 12.3);

a_ш и b_ш — ширина продольного и поперечного проходов (проездов), м (1 м для пешеходного движения, 4 м для погрузчиков, не менее 1 м между краном и подвижным составом, поперечные зазоры между грузами не менее 0, 2 м).

Число таких элементарных площадок Z_ПЛ, шт, зависит от общей вместимости склада и определяется по формуле

(12.8)

Общая площадь склада

(12.9)

В дальнейшем площадь склада уточняется при соответствующей планировке с учетом размеров грузовых мест, способов их укладки и типов погрузочно-разгрузочных машин и оборудования. На план склада наносятся очертания штабелей, проходов и проездов, площадок для приема, выдачи и сортировки груза и др. На главных проездах должна быть обеспечена возможность свободного разворота погрузчиков, тележек и других средств механизации. В некоторых случаях главные проезды рассчитывают на встречные движения погрузочно-разгрузочных машин. Обычно общая площадь склада, полученная планировкой, несколько отличается от площади, определенной расчетом. При проектировании склада кроме общей площади важно правильно определить его ширину и длину. Ширина склада зависит от рода груза, конструктивных особенностей склада и средств механизации, длина обычно соответствует расчетной длине погрузочно-разгрузочного фронта.

4. Минимальное количество погрузочно-разгрузочных машин (ПРМ) Z_ПРМ, шт., необходимое для выполнения заданного объема работ, определяется соотношением

(12.10)

где n_СМ — число рабочих смен в сутки, определяемое режимом работы грузового фронта или склада (n_СМ = 1-3);

t_СМ — продолжительность одной смены, ч (t_см = 8 - 12) ч);

- эксплуатационная (сменная) производительность ПРМ (т/смену) табл. 12.3.

Тип автомобилей, обслуживающих грузовой узел, выбирается соответственно роду груза и его габаритам.

Количество автомобилей, ежесуточно подаваемых на фронт погрузки и к складам, рассчитывается по формуле

(12.11)

где q_а — паспортная грузоподъемность автомобиля, т (автомобиль КамАЗ-5320 – 8, 0 т);

a_Г — коэффициент использования автомобиля по грузоподъемности (a_Г = 0, 8);

n_Р — количество рейсов в сутки, шт.

, (12.12)

где Т — количество ч работы автомобилей в сутки (Т = 8, 12, 16ч);

t_P — продолжительность рейса, ч;

l — длина пробега (l = 5 - 15 км);

V_к — средняя коммерческая скорость движения (V_к = 30 км/ч).

5. Освещение складов. Искусственное освещение складских устройств должно быть достаточным, равномерным, экономичным и безопасным. Наиболее распространен в проектной практике расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока, необходимого для нормированной освещенности горизонтальной поверхности.

Световой поток F_о, лм, определяется по формуле

, (12.13)

где Е — номинальная нормируемая освещенность, лк (табл. 12.5);

К — коэффициент запаса, учитывающий ослабление свечения ламп и загрязнение арматуры, (К =1, 2-1, 5);

F_скл — площадь склада, м²;

Z — отношение средней освещенности к минимальной (Z = 1, 1-1, 2);

h—коэффициент использования светового потока, h = 0, 25 - 0, 5 (меньшие значения для темной окраски стен, большие — для светлой).

Таблица 12.5 – Нормы искусственного освещения объектов грузового хозяйства

Территория и участки	Освещенность Е (не менее), лк	Горизонтальная плоскость, на которой нормируется освещение
Открытые механизированные склады тяжеловесов, контейнеров, лесоматериалов, металлов, площадки для хранения грузов		На уровне поверхности земли
Места, выполнения погрузочно-разгрузочных работ		На уровне высоты грузов
Крытые и открытые грузовые платформы, грузовые склады, сортировочные платформы и рампы грузовых складов		На уровне пола склада, платформы
Склады сыпучих и навалочных грузов, погрузочно-разгрузочные эстакады		На уровне груза и земли
Пункты перелива горючих, смазочных материалов и масел		На уровне головки рельса
Гаражи, ремонтно-механические мастерские		На основании площадки
Остальная территория грузового двора		На уровне поверхности земли

По величине светового потока рассчитывают необходимое количество ламп m_св, шт, по формуле

, (12.14)

где F_Л — номинальный световой поток электролампы, зависящий от ее мощности, типа светильника и напряжения осветительной сети (табл. 12.6).

Таблица 12.6 – Основные характеристики осветительных ламп для складов (напряжение 220 В)

Тип лампы	Условное обозначение	Мощность, Вт	Световой поток, лм
Накаливания общего назначения	Г220-200 Г220-300 Г220-500 Г220-1000
Зеркальные (светильники)	ЗК220-300-1 ЗК220-500-1
Кварцевые, галогенные (с йодным циклом)	КГ220-1000-5 КГ220-1500
Люминесцентные ртутные	ЛБ 20-4 ЛХБЗО- ЛБО40-44
Ртутные дуговые высокого давления с исправленной цветностью	ДРл 80 ДРл 125 ДРл 250 ДРл 400

ЛИТЕРАТУРА

1. Бойко Н.И., Чередниченко С.П. Транспортно-грузовые системы м склады. – Ростов н/Д.: Феникс, 2007. – 400 с.

2. Васильев А.П. Ремонт и содержание автомобильных дорог.– М.: Транспорт, 1989. - 287 с.

3. Васильев А.А. Дорожные машины. - М.: Машиностроение, 1987. - 416с.

4. Ветров Ю.А. Строительные машины. Практические упражнения. – К.: Вища школа, 1970. – 160 с.

5. Гаркави Н.Г. и др. Машины для земляных работ. - М.: Высшая школа, 1982. - 335 с.

6. Гоберман Л.А. Основы теории, расчета и проектирования строительных и дорожных машин. - М.: Машиностроение, 1988. - 464 с.

7. Гриф М.И. Погрузчики мира. Справочник. Выпуск 10. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2005. – 216 с.

8. Додонов Б.П. Грузоподъемные и транспортные устройства. – М.: Машиностроение, 1990. – 248 с.

9. Захарчук Б.З. Бульдозеры и рыхлители. – М.: Машиностроение, 1987. - 240 с.

10. Хальфин М.Н. Грузоподъемные машины для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. – Ростов н/Д.: Феникс, 2006. – 608 с.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67