- •Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни “ Організація та технологія вантажних робіт на транспорті ”
- •7.100403 “ Організація перевезень і управління
- •7.100402 „ Транспортні системи ”
- •Практичне заняття №1
- •Приклад розрахунку.
- •Практична робота №2
- •Практична робота № 3
- •Практична робота №4
- •Практична робота №5
- •Практична робота №6
- •Рішення.
- •Продуктивність установки по гідросуміші
- •Практична робота №7
- •Практична робота №8
- •Практична робота №9
- •Практична робота №10
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни “ Організація та технологія вантажних робіт на транспорті ”
для студентів денної і заочної форми навчання
спеціальностей:
7.100403 “ Організація перевезень і управління
на автомобільному транспорті ”
7.100402 „ Транспортні системи ”
2008
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни “Організація та технологія вантажних робіт на транспорті” для студентів денної і заочної форми навчання спеціальностей 7.100403 “Організація перевезень і управління на автомобільному транспорті” та 7.100402 „Транспортні системи” / Укл. доц., к.т.н. Турпак С.М., ас. Падченко О.О. - Запоріжжя: ЗНТУ, 2008 – 27с.
Укладачі – доц., к.т.н. Турпак С.М., ас. Падченко О.О.
Рецензент – доц., к.т.н. Кузькін О.Ф.
Відповідальний за випуск – доц., к.т.н. Турпак С.М.
Затверджено
На засіданні кафедри
“Транспортні технології”
Протокол № 1 від 29.08.2008 р.
Зміст
1. Розрахунок параметрів бункера……………………………….. |
4 |
2. Визначення площі складу методом питомих навантажень….. |
11 |
3. Визначення параметрів складу металу………………………... |
14 |
4. Розрахунок штабельного складу сипких матеріалів…………. |
17 |
5. Визначення парку вагонеток вантажної підвісної канатної дороги………………………………………………………………. |
21 |
6. Розрахунок характеристик установки гідротранспорту……… |
24 |
Практичне заняття №1
Тема: розрахунок параметрів бункера
Мета роботи: вивчити конструкції бункерів, силосів і резервуарів. Ознайомитися з методикою розрахунку основних параметрів бункера.
Початковими даними при розрахунку бункера для зберігання і навантаження конкретного вантажу є його ємкість та задана переробна спроможність. В результаті розрахунку при вибраній формі поперечного перерізу повинні бути отримані розміри бункера в плані, геометричні характеристики (висота, кут нахилу днища, довжина та ін.), параметри випускного отвору затвора (живильника), розмірів елементів бункера, які визначаються розрахунками на міцність, характеристики вибраних матеріалів, вимоги до елементів випускних пристроїв.
Приклад розрахунку.
Визначити розміри прямокутного бункера, який вміщує Vб=60 м3, для вугілля обємною масою = 0,97 т/м3, розмірами типового куска dmax = 200 мм і кутом істотного відкосу = 38, який забезпечує завантаження напіввагонів вантажопідйомністю q= 60 т за tп = 1,5 хв.
Рішення.
1. Необхідна величина гідравлічного радіуса, мм
R K∙f ∙(d+80) (1.1)
де f - коефіцієнт тертя вантажу, приймаємо f=tg ;
К – коефіцієнт, який враховує ступені плоскості вантажу і розташування випускного отвору, рівний 0,6 – 0,8. Для однорідних вантажів і бокового розташування випускного отвору приймаються більші значення К.
Прийняв К=0,7
R 0,7 ∙ tg 38∙(200+80) = 153 мм,
приймаємо R=0,155 м.
Очікувана швидкість зсування сипкого вантажу
_______
= 3,2∙g∙Rx , м/с, (1.2)
де g – прискорення сили ваги, м/с2;
- коефіцієнт зсуву, який приймається для важкосипких вантажів з підвищеним вмістом дрібних фракцій, пилевидних, вологих 0,2 – 0,25; сипучих вантажів великозернових, кускових несортованих вантажів в сухому стані 0,25-0,5; легкосипких вантажів, однорідних, сортувальних, сухих, зернистих – 0,55 – 0,65.
Приймаємо = 0,55.
____________
= 0,553,2∙9,81∙0,153 = 1,21 м/с.
3. Необхідна пропускна спроможність випускного отвору бункера
П=60∙qв/(tп∙Кв) (1.3)
де Кв – коефіцієнт, який враховує додаткові витрати часу на технологічні перерви. Приймаємо Кв = 0,9.
П = 60∙60/1,5∙0,9 = 2666 т/год.
4. Необхідна площина і розміри випускного отвору
F = П/(3600∙∙) = 2666/ (3600∙0,97∙1,21) = 0,631 м2. (1.4)
При квадратній формі отвору сторона квадрату
В0 =
Приймаємо В0 = 0,8 м, F=0,64 м2.
Фактично отримане значення гідравлічного радіуса
R = F/P,
де Р – периметр випускного отвору:
R = 0,64/(4∙0.8)=0,2 м;
що більше попередньо прийнятого значення R = 0,155 м.
5. Визначення параметрів бункера в плані. Ці розміри вибираються в залежності від реальних умов використання навантажувальної площі і наявності елементів будівельних конструкцій. Завчасно приймаємо квадратну форму корисного перерізу бункера зі стороною В = 3м.
6. Розрахунок місткості пірамідальної частини бункера
V1 = ((В3-В03)∙ tg) /6 (1.5)
де - кут нахилу площин днища бункера до горизонту, який приймають на 5-10 більшим кута тертя матеріалів по днищу. Приймаємо = 45.
V1 = (33-0,83)∙1/6= 4,41 м3
7. Розрахунок необхідної висоти призматичної частини бункера Н2, вибір рівня розташування бункера над головкою рейки Н2, визначення висоти конструкції Нб. Висота призматичної частини
Н2 = (Vб-V1)/В2 = (60-4,41)/9 = 6,18 м (1.6)
Загальна висота бункера
Нб = Н0+Н1+Н2 = 5,8 + 1,1 + 6,18 = 13,7 м (1.7)
де Н0 – висота розташування випускного отвору над рівнем головки рейки з урахуванням габариту 1-С і необхідності розміщення конструкції затвору. Приймаємо Н0 = 5,8 м.
Н1 – висота пірамідальної частини бункера
Н1 = (В-В0)∙tg/2 = (3-0.8)/2 = 1,1 м.
8. Визначаємо максимально можливу висоту падіння вантажу
Нп = Нб + Нр – Нв (1.8)
де Нр – висота розвантаження матеріалу над бункером засобами механізації, м;
Нв – висота розташування полу вагона над рівнем головку рейки.
Приймаємо: Нр = 0,8 м; Нв = 1,2 м,
тоді Нп = 13,1 + 0,8 – 1,2 = 12,7 м.
9. Швидкість падіння вантажу в момент удару
, (1.9)
де 0,8 – коефіцієнт, який враховує зменшення швидкості при проході вантажем випускного отвору бункера,
м/с.
Доцільно не завантажувати пустий бункер при відкритому випускному отворі. Тоді
Нп = Н1 + Н2 + Нр = 1,1 + 6,18 + 0,8 = 8,1 м,
м/с.
Припустимість значення vп перевіряється по умові збереженості матеріалів.
10. Розрахунок тиску вантажу на днище бункера
Рднmax = 9,81∙F∙∙(H1+H2)∙Кq (1.10)
де Кq – коефіцієнт динамічності, який враховує можливі випадки збільшення вертикального тиску. При перекритті випускного отвору і зупинці рухомої маси вантажу Кq = 1,05...1,15, при роботі з використанням вантажу Кq = 1,3 ... 2,0. Приймаємо Кq = 1,5. При розрахунку тиску на затвор робочою площею F = 0,64 м2.
Рднmax = 9,81∙0,64∙0,97∙(1,1+6,18)∙1,5 = 66,5 Па.
11. Тиск на стінку бункера. Він буде збільшуватись при збільшенні глибини розташування точки виміру в бункері. Підсумований тиск на стінку
Рстmax = (9,81/2)∙Fб∙Kб∙∙H2∙Кq (1.11)
де Fб – площа бокової стінки, м2
Fб = В∙Н2 = 3∙6,18 = 18,5 м2.
Fб – коефіцієнт, який враховує залежне рухомості вантажу зменшення його тиску на стінку порівняно з тиском на дні:
(1.12)
Сума всіх тисків на бокову поверхню стінки:
Рстmax = (9,81/2)∙18,5∙0,24∙0,97∙6,18∙1,5 = 195,8 кН.
12. Зусилля для відкриття затвору
W = Kн (Рднmax∙(f1+f2)+G3∙f2), (1.13)
де Кн – коефіцієнт, який враховує перехили та інші види опорів в пазах. Кн = 1,25...1,5. Приймаємо Кн = 1,5.
Рднmax – тиск вантажу на затворі при коефіцієнті динамічності Кq = 1,0 кН/м2;
f1 і f2 – коефіцієнти опорів переміщенню затворів від тертя по матеріалу і направляючим пристроям. f1=0,7, f2=0,5.
G3 – сила ваги рухомих частин затвору, кН. Приймаємо G3 = 0,7 кН.
Тоді W = 1,5∙(66,5(0,7+0,5)+0,7∙0,5) = 120,2 кН.
13. Зусилля для відкривання секторного затвору
(1.14)
де R – радіус сектора затвору, м;
Rп – плече важеля приводу сектора, м;
r - радіус опори цапфи приводу, м;
rп - плече дії сили ваги противаги, кН.
Приймаємо в якості умови задачі:
Рднmax = 66,5 кН, f1=0,7, f2=0,5, R3=1м, Rп = 1,2м, G3 = 0,7 кН, Gпр = 0,5 кН, r =0,1 м.
66,5∙1∙0,7+(0,7+66,5+1)∙0,5∙0,1
W2 = = 43,43 кН
1,2 - 0,5∙0,1
14. Необхідна потужність гідроприводу затвору при ході штоку hшт = 0,8м і припустимого терміну відкривання затвору t0 = 12с
W∙h
N = , (1.15)
t0∙
де - ККД приводу. Приймаємо = 0,9.
N1 = (120,2∙0,8)/(12∙0,9) = 8,9 кВт.
N2 = (43,43∙0,8)/(12∙0,9) = 3,3 кВт.
Дані для розрахунку за варіантами:
-
Варіант
Ємність бункера
Матеріал
Розміри куска
Час навантаження, с
1
4
кокс
=0,5
=35
60
95
2
6
70
100
3
8
75
90
4
10
80
80
5
12
85
90
6
14
вапно
=0,6
=20
90
90
7
16
95
70
8
18
100
90
9
20
105
90
10
25
110
150
11
30
крейда
=1,4
=39
115
130
12
35
120
140
13
40
125
130
14
45
130
110
15
50
140
150
16
55
вугілля
=0,8
=30
160
140
17
60
180
100
18
70
180
105
19
80
180
110
20
90
170
100
21
100
щебінь
=1,9
=35
150
105
22
110
140
90
23
120
130
80
24
130
120
120
25
140
100
125
26
14
90
90
27
16
95
70
28
18
100
90
29
20
105
90
30
25
110
150