10.Объемно-массовые характеристики грузов

Объемно-массовые характеристики являются основными факторами, определяющими необходимую вместимость подвижного состава для перевозки груза.

Плотность r, кг/м3, т/м3, – это масса однородного вещества в единице объема. На практике плотность используют для определения массы жидких грузов, перевозимых наливом в цистернах. Плотность жидких грузов зависит от температуры, поэтому нижний индекс при обозначении плотности указывает температуру, при которой плотность была определена. Например, стандартная плотность жидкого груза, т/м3, определяется при температуре 20 °С – r20. Для определения плотности жидких грузов применяют ареометры, гидростатические весы и пикнометры.

При изменении температуры жидкого груза его плотность, т/м3, может быть определена по следующей формуле: , где Δ – средняя температурная поправка, т/(м3×°С); t – температура жидкости, при которой определяется плотность, °С.

Удельная масса , т/м3, характеризует массу единицы объема груза с учетом суммарного объема внутренних пор и капилляров: , где p – плотность груза, т/м3; Еп – коэффициент пористости.Удельную массу используют при расчетах массы лесоматериалов и железобетонных изделий.

Объемная масса , т/м3, используется при определении массы насыпных и навалочных грузов. Указанные грузы представляют собой совокупность большого количества частиц различных размеров и формы, внутри которых и между ними имеются свободные пространства, возникающие из-за их неплотного прилегания и наличия большого количества пор и капилляров. Поэтому объем насыпных и навалочных грузов зависит не только от количества материала, но и от наличия и размера свободных пространств.

Объемная масса характеризует массу единицы объема груза с учетом скважистости и пористости вещества: , где Ес – коэффициент скважистости.

Изменения влажности, гранулометрического состава, содержания золы приводят к изменению объемной массы груза, которую следует рассчитывать по формуле: , где – средняя расчетная величина объемной массы груза, т/м3; W₁, А₁, Т₁ – содержание соответственно влаги, золы и мелких фракций для условий первичного определения плотности продукта, %; W₂, А₂, Т₂ – фактическое содержание соответственно влаги, золы и мелких фракций в массе груза, %, а, b, с – коэффициенты, учитывающие изменение плотности груза при изменении соответствующих характеристик продукта на 1 %.

Объемную массу насыпных и навалочных грузов при изменении влажности определяют следующим образом: .

Значительное влияние на объемную массу оказывают сроки и условия хранения и транспортирования.

Плотность, удельную и объемную массу необходимо определять с точностью до сотых долей, поскольку ошибка даже на 0,1 при расчете массы продукта может привести к разнице в 5...7 т груза.

Удельным объемом Vyд, м3/т, называется объем единицы массы груза. Для насыпных и навалочных грузов удельный объем – это величина, обратная объемной массе, а для жидкостей – величина, обратная плотности продукта.

Для тарно-штучных грузов необходимо знать основные характеристики отдельных грузовых мест: длину, ширину, высоту, внешний объем и массу брутто.

Удельный объем для тарно-штучных грузов можно определить по формуле: , где – суммарный объем ГМ, м3; – суммарная масса брутто грузовых мест, т.

Объем штабеля тарно-штучных грузов превышает сумму объемов отдельных грузовых мест из-за наличия зазоров. Приращение объема штабеля оценивается коэффициентом укладки: , где V_шт – внешний объем штабеля по обмеру, м3.

Удельный объем штабеля можно определить по формуле: , где k_у – коэффициент укладки, величина которого зависит от размеров и формы отдельных грузовых мест, способа и плотности их укладки.

Удельный погрузочный объем показывает, какой объем кузова подвижного состава в среднем занимает 1 т груза: , где – объем кузова, занятого грузом, который учитывает пустоты между отдельными грузовыми местами и между грузом и внутренней обшивкой кузова, м3.

Качество размещения груза в кузове оценивается с помощью коэффициента заполнения:

Зная коэффициент заполнения конкретным грузом заданного типа подвижного состава и удельный объем груза, легко определить его удельный погрузочный объем: