Материал: Практические заанятия-укр
51
леглих кутів a1 і a3 (°);
üвідстані між перерізами – L1, L2, L3, м; üнасипна маса – g, т/м3.
Таблиця 2
Шифр |
Перший переріз, м / ° |
Другий переріз, м / ° |
|
Відстані, м |
g, т/м3 |
|
||||||||
ℓ1 / a1 |
ℓ2 |
|
ℓ3 / a3 |
ℓ1 / a1 |
ℓ2 |
ℓ3 / a3 |
|
L1 |
L2 |
L3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
5/31 |
10,3 |
|
11,7/41 |
8/36 |
9,5 |
13,2/44 |
|
11 |
22 |
13 |
0,85 |
|
2 |
|
8/32 |
6,6 |
|
11/42 |
10/37 |
7,4 |
14,4/43 |
|
12 |
26 |
18 |
0,9 |
|
3 |
|
5/33 |
9,3 |
|
11,1/43 |
4/38 |
6,1 |
7,7/42 |
|
19 |
20 |
17 |
0,92 |
|
4 |
|
11/34 |
5,5 |
|
13,8/44 |
12/39 |
6,4 |
14,8/41 |
|
13 |
24 |
16 |
0,94 |
|
5 |
|
13/35 |
6,3 |
|
17,1/45 |
9/40 |
7,2 |
13,8/40 |
|
15 |
27 |
18 |
0,98 |
|
6 |
|
10/36 |
8,4 |
|
16,7/31 |
11/41 |
6,9 |
15,2/39 |
|
16 |
29 |
10 |
1,1 |
|
7 |
|
9/37 |
8,6 |
|
14,2/32 |
10/42 |
7,6 |
14,5/38 |
|
18 |
21 |
17 |
1,15 |
|
8 |
|
6/38 |
5,7 |
|
9,4/33 |
7/43 |
5,4 |
9,5/37 |
|
17 |
24 |
16 |
1,25 |
|
9 |
|
12/39 |
6,4 |
|
18,6/34 |
8/44 |
7,5 |
12,6/36 |
|
14 |
25 |
19 |
1,3 |
|
10 |
|
13/40 |
8,7 |
|
19,5/35 |
12/45 |
7,7 |
17,2/35 |
|
16 |
20 |
11 |
1,35 |
|
|
Ø |
Спочатку |
здійснюємо |
розрахунок для першого |
перерізу. |
|
|
|
||||||
|
Здійснювати розрахунки одночасно (паралельно) для першого и другого |
|||||||||||||
перерізу заборонено. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Визначаємо довжини катетів для першого та третього трикутника, м |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
а1 = ℓ1 × cosa1; |
а3 = ℓ3 × cosa3. |
|
|
|
|
|
|||
|
Розраховуємо висоту цих же трикутників, м |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
h1 = ℓ1 × sina1; |
h3 = ℓ3 × sina3. |
|
|
|
|
|||||
|
Визначивши висоти h1 і h3, можна визначити висоту другого трикутника |
|||||||||||||
(Dh) як різницю цих висот, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Dh = ½h1 – h3½,
значення Dh береться за модулем, тобто Dh завжди має позитивний знак (+), поза залежністю від результату розрахунку.
Довжину катета цього трикутника (а2) визначаємо з теореми Піфагора, м
а2 = 
l 22 - D h 2 .
Катет а2 є й стороною другого прямокутника (рис. 2, б).
Розрахунок величини, які складають перерізи (а, h, ℓ) здійснюється з точністю до 1 мм, тобто не менш трьох знаків після коми.
Далі розраховуємо величину складових перерізу – площі трикутників, м2
S1 = 1/2 × а1 × h1; S2 = 1/2 × а2 × Dh; S3 = 1/2 × а3 × h3.
Площа прямокутника (S) визначаємо з виразу, м2
S = а2 × min{h1; h3}.
Визначаємо площу перерізу, м2
F = S1 + S2 + S3 + S.
Отримана площа – площа першого перерізу, тому F1 = F.
ØПісля цього проводимо аналогічні розрахунки для другого перерізу та отриману площу позначаємо F2 = F.
|
52 |
Визначаємо об'єми трьох сегментів (див. рис. 2, а), м3 |
|
V1 = ((F0 + F1) / 2) × L1; |
V2 = ((F1 + F2) / 2) × L2; |
V3 = ((F2 + F3) / 2) × L3.
При розрахунку об'ємів необхідно враховувати, що переріз F0 і F3 проходить через краї (крайні точки) штабеля (рис. 2, а) та їхня площа, відповідно, дорівнює 0.
Об'єм усього штабеля дорівнює сумі складових сегментів, м3
V = V1 + V2 + V3.
Визначивши об'єм штабеля V, і знаючи насипну масу g, розраховуємо масу вантажу в штабелі, т
Q = V × g.
Із всіх висот першого та другого перерізу знаходимо максимальну, і визначаємо найбільше навантаження, яке створюється вантажем у штабелі, т/м2
Р = max{hi} × g,
де hi – висота (h1, h3) першого та другого перерізу, м. При підставленні вихідних даних (hi) в формулу, приводяться всі (4) значення раніш визначених висот.
Наприклад, Р = max{hi} × g = max{5,3; 4,2; 7,4; 6,2}×1,2 = 7,4×1,2 = 8,88 т/м2.
Лабораторна робота № 7. Формування штабелів
вугілля
Мета роботи. Ознайомлення із практичними методами розміщення штабелів навалочних вантажів (на прикладі вугілля) у порту з дотриманням правил техніки безпеки та протипожежних заходів.
Загальні вказівки. При зберіганні вугілля в порту найбільше поширення мають штабелі у формі клина та обеліска. Штабелі у вигляді конуса, піраміди і призми зустрічаються набагато рідше й, особливо при великих вантажопотоках, менш ефективні. Це обумовлено тим, що площа, яка відводиться під штабелі вантажів у вигляді цих фігур, набагато більша (через наявність розривів, проходів і проїздів), чим у обеліска або клина (при однаковій кількості вантажу).
Форми клина та обеліска пов'язані між собою. Можна сказати, що обеліск це усічений клин (рис. 1). З рис. 1 видно, якщо досипати вантаж (добудувати нагору пунктирні лінії), то з обеліска вийти клин, а при обмеженні висоти складування із клина виходить обеліск.
Рисунок 1 – Взаємозв’язок форми клина та обеліска
53
Величина кута природного укосу (a) вантажу залежить від: форми, розміру, шорсткості та однорідності його часток; вологості маси вантажу; способу його відсипання; вихідного стану та матеріалу опорної поверхні. Значення кута природного укосу a вугілля коливається від 30 до 65°.
При розміщенні вугілля на складах необхідно визначити довжинуL ,
ШТ
ширину BШТ і висоту HШТ штабеля.
Ширина штабеля визначається шириною площадки, величиною проходів між штабелем та конструктивними елементами(будинками, спорудженнями, залізничними й підкрановими коліями, автомобільними шляхами й ін.). Визначені наступні мінімальні (більше можна, менше не можна) величини при розміщенні навалочних вантажів:
©відстань від осі залізничної колії до штабеля – 2,5 м; ©відстань від підкранової колії (головки рейки) – 2 м; ©проходи між штабелями – 6 м.
Більшість портальних кранів, які використовують у портах, мають ширину порталу (відстань між голівками рейок підкранових колій) 10,5 м. Залізничні колії в порту мають таку ж ширину, що й основна мережа залізничних колій України – 1520 мм.
Висота штабеля визначається обмеженнями, пов'язаними з: ©використанням технічної норми навантаження на основу(підлогу)
складу; ©можливостями перевантажувальної техніки;
©транспортними характеристиками вантажу.
ØУ даній роботі технічну норму навантаження(PТ) на першій площадці приймаємо рівною 6 т/м2, на другий – 10 т/м2.
Якщо задана одна площадка або кількість площадок не задана, то навантаження (PТ) відповідає його величині на першій площадці – 6 т/м2.
Якщо задані дві площадки, то антрацит краще розміщати на другий, де навантаження більше.
Для вугілля основне обмеження за висотою визначається транспортними характеристиками, а саме схильністю до самозаймання. За умовами пожежної безпеки, залежно від марки вугілля та строків зберігання, визначаються припустимі висоти його штабелювання (див. правила МОПНВ).
Просторове розташування конструктивних елементів на площадках -на ступне:
üякщо задана одна площадка, то вона розташовується між залізничними та підкрановими коліями (рис. 2);
üякщо задані дві площадки, то вони розділяються підкрановим шляхом і обмежуються залізничними коліями (рис. 3).
У даній роботі приймаємо, що висота складування вугілля за транспортними характеристиками для:
©антрацитів (марки, які починаються з букви А) – не обмежена; ©вугілля марки ПЖ, ПС – 3 м; ©вугілля марки Т, Г, Д – 2 м.
Довжина штабеля визначається шириною та висотою штабеля, його фор-
54
мою і величиною парії вантажу (Q), яка підлягає штабелюванню.
Рисунок 2 – Схема розташування штабелів на одній площадці
Рисунок 3 – Схема розташування штабелів на двох площадках
При виконанні роботи приймаємо, що припустиме значення кута природного укосу a вугілля коливається від 30 до 45°.
Порядок виконання роботи. Відповідно до варіанта визначаємо та виписуємо з табл. 1:
üмарку та кількість (QШТ) кожного виду вугілля, т. Марка вугілля вказана буквами, а через тире – зазначена кількість тонн (маса);
üкількість і ширину (ВПЛ) площадки (площадок), м; üнасипну масу вантажу g, т/м3.
Так як необхідно визначити лінійні розміри штабеля, то спочатку за зада-
55
ній кількості вантажу для кожної марки вугілля визначаємо об'єм відповідних штабелів, м3
VШТ = QШТ / g.
Таблиця 1
Варіант |
Марка та кількість вугілля, т |
Кількість та ширина пло- |
Насипна маса |
щадок між рейками, м |
вантажу, т/м3 |
||
1 |
ПЖ–6000, АК–15000 |
одна 40 |
0,85 |
2 |
ПС–6500, АРШ–14000 |
дві, кожна 25 |
0,90 |
3 |
Т–7600, АС–13500 |
одна 38 |
0,95 |
4 |
Г–7500, АП–13000 |
дві, кожна 26 |
1,00 |
5 |
Д–8200, АШ–12500 |
одна 42 |
1,05 |
6 |
ПЖ–7000, АС–13200 |
дві, кожна 24 |
1,10 |
7 |
ПС–7800, АП–12800 |
одна 46 |
1,15 |
8 |
Т–6200, АП–14500 |
дві, кожна 22 |
0,95 |
9 |
Г–6800, АК–15200 |
одна 36 |
1,05 |
10 |
Д–5300, АРШ–14700 |
дві, кожна 20 |
0,90 |
11 |
ПЖ–4000, АК–10000 |
одна 47 |
0,85 |
12 |
ПС–5500, АРШ–12000 |
дві, кожна 26 |
0,90 |
13 |
Т–6600, АС–12500 |
одна 37 |
0,95 |
14 |
Г–6500, АП–11000 |
дві, кожна 28 |
1,00 |
15 |
Д–7200, АШ–11500 |
одна 41 |
1,05 |
16 |
ПЖ–8000, АС–12200 |
дві, кожна 23 |
1,10 |
17 |
ПС–8800, АП–13800 |
одна 49 |
1,15 |
18 |
Т–5200, АП–16500 |
дві, кожна 21 |
0,95 |
19 |
Г–5800, АК–13200 |
одна 39 |
1,05 |
20 |
Д–5300, АРШ–13700 |
дві, кожна 27 |
0,90 |
21 |
ПЖ–5000, АК–15000 |
одна 57 |
0,85 |
22 |
ПС–6500, АРШ–13000 |
дві, кожна 36 |
0,90 |
23 |
Т–7600, АС–13500 |
одна 67 |
0,95 |
24 |
Г–8500, АП–12000 |
дві, кожна 38 |
1,00 |
25 |
Д–9200, АШ–13500 |
одна 51 |
1,05 |
26 |
ПЖ–7000, АС–14200 |
дві, кожна 33 |
1,10 |
27 |
ПС–6800, АП–14800 |
одна 59 |
1,15 |
28 |
Т–4200, АП–15500 |
дві, кожна 31 |
0,95 |
29 |
Г–6800, АК–15200 |
одна 59 |
1,05 |
30 |
Д–5300, АРШ–16700 |
дві, кожна 37 |
0,90 |
За завданням ширина двох площадок однакова(якщо задані дві), тому, розрахувавши ширину штабеля на першій площадці, автоматично одержуємо ширину штабеля на другий.
Ширина штабеля ВШТ розраховується як різниця ширини площадки ВПЛ і відстаней від залізничних та підкранових колій.
Тому що мінімальна відстань від головки рейки підкранової колії2 м, а від осі залізничної колії 2,5 м (див. рис. 2 та 3), то ВШТ визначаємо з наступного