Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ. МЕХАНИЗАЦИЯ СКЛАДСКИХ РАБОТ С НАСЫПНЫМИ ГРУЗАМИ

.pdf
Скачиваний:
313
Добавлен:
07.06.2015
Размер:
6 Мб
Скачать
☆

Длина повышенного пути Lпп и эстакады Lэ определяется по формуле 4.1. Lэ и Lпп балочного типа должны быть кратны 12. Так же необходимо определить длину въезда на повышенный путь (эстакаду):

в

1000 H пп э

 

 

Lпп э

 

, м,

(4.6)

i

 

 

 

где i – уклон пути, i = 15…20 %.

 

 

Вместимость повышенного пути (эстакады)

 

Vпп э Fот Lвпп э γ φ , м3,

(4.7)

где Fот – площадь поперечного сечения отвалов вдоль повышенного пу-

ти (эстакады), м2.

 

 

 

Вместимость траншеи и закромов:

 

 

Vт з Вт hт Lт φ , м3,

(4.8)

где Вт, hт, Lт – ширина, высота, длина траншеи и закромов, м.

Если выгрузка производится в бункер, то определяют его эксплуатационный объем:

Vб Vт φ , м3,

где Vт – внутренний объём бункера, зависящий от геометрических размеров и формы бункера, определяется по формулам в табл. 4.1; φ – коэффициент заполнения бункера, φ = 0,7…0,9.

Необходимый объем приемных и погрузочных бункеров при ориентировочных расчетах определяют по формуле:

Vб Ртех ke , м3,

γ φ

где ke – коэффициент, показывающий соотношение емкостей бункера и транспортного средства, ke = 0,3…1,2 – для вагонов; ke = 2…8 – для автомобилей.

Тип, форма, длина, ширина, высота устройств для хранения сыпучих грузов (штабелей, силосов, закромов и т.д.) выбираются так, чтобы они обеспечивали размещение вычисленного по формуле 4.3 объема груза V. При ориентировочных расчетах размеры штабелей разной формы определяются по формулам, приведенным в табл. 1.6 и табл. 4.1, которые выведены из условия

V Fш Lш , м3,

где Fш – площадь поперечного сечения штабеля, м2;

110

Lш – длина штабеля, м.

Ориентировочный расчет площади склада по средней нагрузке на 1 м2 производится по формуле (метод удельных нагрузок):

Fш Vскл kпр , м2,

P

где Р – средняя (удельная) нагрузка на 1 м2 складской площади, зависящая от несущей способности подштабельного основания, т/м2;

kпр – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы и проезды, kпр = 1…1,1.

Р Нш γ fн , т/м2,

где Нш – высота штабеля, м;

fн – коэффициент запаса несущей способности, fн = 1,2…1,3.

Для определения Fш, исходя из геометрических параметров штабеля, необходимо определить линейные размеры штабеля: Нш, Вш, Lш.

Высота штабеля Нш принимается по условиям укладки данного груза, а также в зависимости от принятой схемы КМАПРР и типа механизмов. Расчетная высота штабеля проверяется по условию:

Нш ≤ [Н],

где [Н] – максимально допустимая высота штабеля (табл. 1.5), принимается по минимальному значению.

Ширина штабеля Вш определяется схемой КМАПРР и типом погру- зочно-разгрузочных механизмов (ПРМ). При обслуживании площадки с сыпучим грузом двухконсольным козловым краном с расположением штабеля в пролете крана:

Вш lпр 2lб , м,

где 1пр – пролет крана, м;

lб – зазор безопасности между наиболее выступающей частью тележки и штабелем, lб = 1,4…1,5 м.

Ширина штабеля при обслуживании стреловыми кранами может быть определена по формуле:

Вш lc b c , м,

где lc – вылет стрелы крана, соответствующий весу поднимаемого груза с грейфером, м;

b – габаритный размер кабины крана или радиус поворота, b = 3…4 м;

111

с – зазор безопасности, с = 0,5…0,7 м.

При хранении груза в закрытых складах ширина штабеля ограничена шириной (пролетом) склада Вс.

По методу удельных нагрузок длина штабеля определяется по фор-

муле:

Lш Fш Bш , м,

с уточнением величины Lш по формулам, приведенным в табл. 1.6 и в табл. 4.1 и по условию Lш ≥ Lфр.

Для определения параметров склада можно использовать метод элементарных площадок. Этот метод базируется на том, что склад может быть разделен на типовые (элементарные) площадки, многократно повторяющиеся по его длине и ширине. В этом случае площадь определяется по формуле:

Fскл ш nэп Fэп , м2,

где nэп – количество элементарных площадок по длине склада;

Fэп – площадь элементарной площадки с необходимыми зазорами и проездами, м2;

nэп Vскл Vэп ,

где Vэп – вместимость элементарной площадки, т.

Значения Vэп и Fэп определяются непосредственным размещением в пределах элементарной площадки штабелей груза с учетом применяемых машин и механизмов. Предусматриваются также необходимые проходы, проезды, зоны безопасности, противопожарные разрывы и т.п., поэтому такой метод является достаточно точным:

Fэп Lэп Bэп , м2,

где Lэп, Вэп – соответственно длина, ширина элементарной площади, м. Если штабель груза не имеет разрывов, то склад представляет собой

одну элементарную площадку, т.е. Lскл = Lэп.

При расчете силосного склада для хранения пылевидных, порошковых, мелкозернистых сыпучих грузов также применяется метод элементарных площадок, где за элементарную площадку принимается один си-

лос. Схема к расчету силосного склада приведена на рис 4.1.

 

Вместимость силосного склада определяется по формуле:

 

Vскл Qс tхр , т,

(4.9)

112

Таблица 4.1

Формулы для определения размеров штабелей, траншей, закромов, бункеров для сыпучих грузов

Поперечное сечение штабеля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2V

;

 

 

 

Нш

 

 

Вш tgρ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш βш Bш ;

Bш 3

 

 

 

 

 

2V

 

 

 

 

; Нш

 

Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

βш tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

;

 

 

 

Нш

 

 

Вш tgρ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш βш Bш ;

Bш 3

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

; Нш Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

βш tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

;

Нш – задается;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш

Hш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш βш Bш ; Bш

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

; Нш

 

 

 

 

 

V

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

ш

В

 

β

ш

В

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

2Н

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H 2 L V tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

B

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

tgρ

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш Hш tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Hш

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

V tgρ

;

 

 

 

b B

.

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

ш

tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2Нш

; Н

 

 

 

 

 

 

 

V tgρ

;

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L β

 

 

B ; L

2Нш βш

.

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

tgρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пирамидальный бункер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

hб B1 B2 b1 b2

 

 

.

 

 

B1 B2 b1 b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113

Окончание табл. 4.1

1

2

Конусный бункер

V

π hб

D2

D d d 2

.

 

т

12

б

б

 

 

 

 

 

Силосный бункер

V

π h1

D2

D d d 2

 

π Dб2 h2

.

 

 

т

12

б

б

4

 

 

 

 

 

Обелисковый бункер

Vт h6б В1В2 В1 b1 B2 b2 b1b2 .

Примечание: βш – отношение длины к ширине штабеля, βш = 5…12; Vт – теоретический внутренний объем бункера как геометрического тела, м2; hб – высота бункера, м; В1, В2 – размеры сторон верхней части бункера, м; b1, b2 – размеры сторон нижнего выпускного отверстия бункера, м; h1, h2 – высота конусной (нижней) и цилиндрической (верхней) частей бункера, м; Dб – диаметр верхней части бункера, м; d – диаметр нижнего выпускного отверстия.

114

Рис. 4.1. Схемы к расчету силосного склада

Полученные значения вместимости следует принять близкими к типовым. Типовые склады минеральных удобрений проектируются емкостью

500, 1500, 2000, 3000, 3500 т (с емкостью силоса 170…250 т); жёлезобе-

тонные с диаметром Dс = 6 м, высотой Hс = 15 м; металлические Dс = 3,0;

3,3 м и Нс = 9 м и емкостью 240, 360, 480, 720, 1100, 1700, 2500, 4000, 6000,

12000 т (с емкостью одного силоса 160…625 т) со стальным силосами Dc =

=6 м, Нс = 2 м и с силосами из сборного и монолитного железобетона Dc =

=6 м, Hc = l5, 20 м. Типовые силосные склады для зерна (тыс. т):

–для заготовительных (линейных) элеваторов – 11, 25, 50, 100;

–для мельничных – 8, 16, 33, 40;

–для перевалочных – 50, 100, 150.

Вместимость типовых сдвоенных силосных корпусов (в тыс. т): 2×11; 2×81; 2×25; 2×50. Вместимость, образующаяся при соединении круглых силосов в виде звездочки в плане, также используется для хранения зерна.

Количество силосов в силосном корпусе определяется для двух слу-

чаев:

1 Груз хранится только в силосах:

n

c

Vскл .

 

 

lc γ

 

 

 

 

2 Груз хранится в силосах и звездочках, образуемых силосами:

115

 

 

Vскл

V

m n 1

 

 

 

 

γ

з

 

 

nc

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lc Vз

где lс – вместимость силоса, м3;

Vз – вместимость звездочки, м3; m – число силосов по ширине; n – число силосов по длине;

γ – объемная масса груза, т/м3. В упрощенном виде:

lc

π D2

H

c

φ

3

c

 

 

 

 

 

 

, м ,

 

4

 

 

 

 

 

 

 

где Dc – диаметр силоса, м; Нс – высота силоса, м;

φ – коэффициент заполнения, φ = 0,7…0,9.

ПРИМЕР 1 Определение основных параметров склада угля, обору-

дованного двухконсольным краном ККС-10 с грейфером А-У-1,5.

Исходные данные: пролет крана lпр = 32 м, максимальная высота подъема Hп = 10 м, рабочий вылет консолей 11 м, вместимость грейфера

Vгр = 5,3 м3. Расчетный суточный грузопоток по прибытию Qс = 1900 т,

срок хранения груза на складе tхр = 5 суток, число подач в сутки на разгру-

зочный фронт х = 3, техническая норма загрузки вагонов Ртех = 69 т, объ-

емная масса угла γ = 0,8 т/м3, угол естественного откоса в покое ρ = 45°

(рис. 4.2).

РЕШЕНИЕ

Необходимая вместимость склада с учетом непосредственной перегрузки с вагона на транспортное средство (прямой вариант) определяется по формуле (4.4).

V

Qпр t

хр

1 α Qот t

хр

1 α 1900 5 1 0,1 8550 т .

скл

с

с

 

Требуемый объем

V Vскл γ 85500,8 10688 м3 .

116

Рис. 4.2. Схема к расчету комплексно-механизированного склада угля с использованием грейферного козлового крана в сочетании

с двусторонней приемной траншеей методом элементарных площадок

Выгрузка из полувагонов производится самотеком в двустороннюю траншею. Определим параметры траншеи – Lт, Vт пo формулам (4.1), (4.8):

Lт Lфр nвlв lдоп 9 13,92 2 13,92 153,12 м ; nc Qc Pтех 190069 27 ваг;

nв nc x 273 9 ваг.

Вместимость траншеи определяется из условия:

Vт Qcn γ .

Размеры траншеи: глубина hт и ширина Вт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hт

k Pтех

0,5

 

 

2 69

 

0,5

3,4

м.

lв ctgρ γ φ

13,92 ctg45 0,8 0,8

 

 

 

 

 

 

Ширина двусторонней траншеи должна согласовываться с вылетом консоли lк таким образом, чтобы была обеспечена возможность захвата грейфером материала (рис. 4.2).

Принимаем Вт = 4,3 м, тогда вместимость траншеи:

Vт 2 Вт hт Lт φ 2 4,3 3,4 153,12 0,8 3582 м3,

Проверка 3582 > 2375.

Вместимость бункера, установленного на кране:

117

Vб 2...3 Vгр 3 5,3 15,9 м3.

Ширина бункера поверху:

Аб агр 1 3,75 1 4,75 м,

где агр – наибольший раствор грейфера, для А-У-1,5 aгр = 3,75 м.

Для определения основных параметров склада воспользуемся методом элементарных площадок. За элементарную площадку примем штабель, расположенный в пролете крана.

Высота штабеля Нш принимается по условиям укладки данного груза, однако величина Нш должна быть проверена по условиям:

Нш Нп hзп hз 10 3,91 1 5,1 м,

Нш

Вш сtgρ

 

29 1

14,5

м,

2

2

 

 

 

 

 

 

где Нп – наибольшая высота подъема на крюке, м;

hзп – высота захватного приспособления (грейфера), для А-У-1,5 м, hзп = 3,91 м;

hз – зазор между грейфером и штабелем, hз = 1…1,5 м; Вш – ширина штабеля, м.

Принимаем Нш = 5,l м. Ширина штабеля понизу:

Bэп Bш lпр 2lб 32 2 1,5 29 м.

Ширина штабеля поверху:

b

B

 

2Hш

29

2 5,1

18,8 м.

 

 

ш

ш

 

tgρ

1

 

 

 

 

 

Длина элементарной площадки для обелисковых и призматических штабелей принимается с учетом необходимых проходов. Длина штабеля Lш = 30…50 м, ширина прохода между штабелями bпр = 1,5 м.

Lэп Lш bпр 30 1,5 31,5 м.

Объем обелискового штабеля определяется по формуле:

 

 

 

 

 

H

ш

 

 

 

 

4H

ш

 

 

Vш Vэп H ш Lш Bш

 

Bш

Lш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgρ

 

 

 

3tgρ

 

 

 

 

5,1

 

 

 

 

4 5,1

 

 

 

 

 

5,1 30

29

 

 

29

30

 

 

 

3079

м.

 

 

 

 

 

 

tg45

 

 

 

3tg45

 

 

 

 

Число обелисковых штабелей по длине склада:

118

nэп

 

Vскл

 

 

 

8550

 

3,47 .

Vэп γ

3079 0,8

 

 

 

 

 

Принимаем nэп = 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина склада:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lскл nэп Lэп

4 31,5 126 м.

Lскл ≥ Lфр, принимаем Lскл = 153 м.

 

 

 

 

 

 

Площадь склада F

L

B

 

 

153 29 4437 м2.

скл

 

скл

 

скл

 

 

 

ПРИМЕР 2 Определение

основных

параметров склада песчано-

гравийной смеси для завода железобетонных изделий.

Исходные данные: песчано-гравийная смесь доставляется на пред-

приятие на платформах, объемная масса груза γ = 1,55 т/м3, угол есте-

ственного откоса ρ = 40°, суточный грузопоток Qс = 1900 т, tхр = 10 суток

(рис. 4.3).

РЕШЕНИЕ

Вместимость склада:

Vскл Qc tхр 1900 10 19000 т.

Необходимый объем груза на складе:

V Vскл γ 190001,55 12260 м3.

По способу укладки склад штабельно-эстакадного типа, по форме штабель М-образный.

Размеры штабеля определяем по формулам, приведенным в табл. 1.6. Принимаем предварительную высоту штабеля Нш = 8 м, расстояние между точками штабеля груза при М-образном и хребтовом складирова-

нии bш = 2 м.

Ширина штабеля понизу:

B

2Hш

b

2 8

2 21 м.

 

 

ш

tgρ

ш

tg40

 

 

 

 

Расчетная длина штабеля:

Lш V Fш 1226091,4 134 м.

Площадь поперечного сечения штабеля:

119