3 Вибір типу та розрахунок приймальних устроїв

Організація та технологія вантажних робіт із сипкими вантажами у значної мірі визначають всю систему комплексної механізації та автоматизації вантажно-розвантажних та складських операцій. Тому раціональний вибір типу приймальних пристроїв, їх обладнання, розмірів, а також виду транспортних зв’язків з місцями зберігання та споживання сипкого вантажу, який розвантажується є первинною задачею на промисловому транспорті [8,9].

Приймальні устрої повинні забезпечувати розвантаження рухомого складу з найменшими витратами праці, засобів та часу.

За своєю технічною побудовою та умовами експлуатації приймальні устрої є двох основних видів: траншейно-естакадні та бункерні.

3.1 Траншейно-естакадні приймальні устрої

3.1.1 Підвищені колії

У простіших умовах розвантаження у ряді випадків достатньо обмежитися будовою підвищеної (звичайно Н_пк = 1,5…2,5 м) розвантажувальної колії з вертикальними чи крутими (1:1) укосами, які закріплені залізобетонними плитами (рисунок 3.1).

Підвищені колії висотою до 2,5 м будуються без містків для відкриття люків напіввагонів.

Головна позитивна якість підвищеної колії – це простота; недоліки – виникає засипання колій, мала ємність первинних відвалів, ускладнення прибирання вантажу, ушкоджуються захисні залізобетонні плити при використанні зачерпувальних машин.

Вантажі з відвалів прибирають кранами, які обладнані грейферами, одно- чи багатоковшевими навантажувачами, або зсувають у штабель бульдозерами.

Рисунок 3.1 - Підвищена колія

Кількість вантажу на 1 погонний метр штабеля з двох сторін підвищеної колії визначають за формулою:

, м³ (3.1)

де q_в - вантажопідйомність вагону, т;

φ_в - коефіцієнт заповнення відвалів, φ_в = 0,8 … 0,9;

l_в - довжина напіввагону, м;

γ - об’ємна маса вантажу, т/м³.

Висоту Н_пк підвищеної колії та ширину штабеля В_пк находять з графіка, наведеного на рисунку 3.2.

Рисунок 3.2 – Графік для визначення параметрів підвищеної колії

Для цього, найдену за формулою кількість вантажу слід відкласти на осі 2V графіку, визначити відповідну йому точку на кривих V40 чи V45, що приведені для кутів природного укосу вантажів, які дорівнюють відповідно ρ = 40⁰ та ρ = 45⁰. Ордината цієї точки на кривій буде висотою підвищеної колії, яка визначається. Знайдену ординату на кривій V переносять на криву B того ж кута природного укосу вантажу та опускають перпендикуляр до вісі B, що дає величину ширини штабеля. На рисунку визначено Н_пк = 4 м та В_пк = 4,6 м при 2V = 23 м³ (округляємо висоту підвищеної колії в більшу сторону з точністю до 0,5 м, ширину – до 0,1 м).

3.1.2 Розвантажувальні естакади

Естакади будують, як правило, для двостороннього розвантаження та забезпечують легкими містками. Розрізняють низькі естакади – висотою до 3 м та ємністю до 15 м³/м та високі – висотою до 9 м та ємністю більш 15 м³/м. На рисунку 3.3 наведена схема устрою залізобетонної розвантажувальної естакади.

Рисунок 3.3 - Залізобетонна розвантажувальна естакада

Основні позитивні якості: не виникає засипання колій, існує можливість застосування високопродуктивної техніки для здійснення подальшого технологічного процесу переміщення сипких вантажів. До недоліків слід віднести складність конструкції, ускладнення з відкриванням та закриванням люків, неповне вивантаження з вагонів вантажів, що злежуються, змерзаються.

Потрібна висота естакади може бути визначена з рівняння необхідної ємності первинних відвалів сипкого вантажу (приймаємо поперечний переріз первинних відвалів з двох сторін естакади у вигляді двох трикутників з кутом основи, який дорівнює куту природного (звичайного) укосу вантажу ρ).

(3.2)

звідки

, м (3.3)

де n_в - кількість напіввагонів, які одночасно, або послідовними подаваннями виставляються під розвантаження;

- загальна довжина напіввагонів в подачі, м;

На розміри первинних відвалів безпосередньо впливає організація прибирання вантажу, який розвантажується.

В курсовому проекті приймається типова естакада, висота вибирається з ряду 1,8; 3; 6; 9 м. Ємність відвалів за всією довжиною розвантажувального фронту визначається за формулою:

м (3.4)

де l_е - довжина естакади, м;

, м (3.5)

l_н – величина, яка враховує неточність установки всієї подачі на розвантажувальному фронті, м; приймається рівною 15…25 м у залежності від довжини естакади.

Розвантажувальні естакади, як і підвищені колії, потребують спорудження земляних підходів, довжина яких та обсяг пов’язаних з їх будівлею земляних робіт залежать від прийнятих при проектуванні ухилів.

Найбільш економічні низькі естакади ящичного типу, які будуються з залізобетонних плит з металевим чи залізобетонним каркасом. Типові розвантажувальні естакади розроблені висотою 1,8; 3 м (низькі); 6 та 9 м (високі).

Естакади ящичного типу заглиблюються на глибину 0,67 м, встановлюються на піщану подушку, яка закривається глиною та заповнюється ґрунтом з поперечними ухилом поверхні і = 0,3, а зверху заповнюються баластом шаром 0,52 м. Внутрішня ширина ящичних естакад 2,1..2,2 м, укіс плит, які її огороджують, 10:1.

Високі естакади балочного типу висотою 6 та 9 м виконуються з прольотами 12 м та складаються із залізобетонних опор висотою 4,14 чи 7,14 м над поверхнею землі, які встановлюються на бетонних плитах шириною 6,3 м на глибині 1,56 м, та перекриваються залізо-бетонним чи металевим прольотним спорудженням висотою 1,5 м.

3.1.3 Вантажоприймальні траншеї

Ці пристрої представляють собою споруди, які складаються з низької розвантажувальної естакади ящичного типу чи блочного типу та двох траншей – приймальних сховищ прямокутної чи трапецеподібної форми. На відміну від розвантажувальних естакад штабелювання сипкого вантажу здійснюється тільки грейферними кранами, тому розміри поперечного перерізу траншеї повинні бути узгоджені з розмірами грейфера прийнятої ємності. Підвіска грейфера до крану повинна бути виконана так, щоб грейфер розкривався вздовж траншеї. Але слід враховувати можливість деякого розвертання грейфера. На відкритих складах, де існує значний вплив вітру на розворот грейферу, рекомендується збільшити ширину траншеї по верху до вказаних у таблиці 3.1 розмірів.

Рисунок 3.4 – Вантажоприймальна траншея

Таблиця 3.1 - Ширина траншеї в залежності від ємності грейфера

Ємність грейфера Vгр, м^3	1,5	2,5	5,0	7,0
Ширина траншеї зверху BТ,м	3,8	4,4	4,8	5,3

На відкритих складах дно траншеї (бетонна подушка на піщаній основі) робиться з повздовжнім ухилом і = 0,002...0,003 для випуску дощової води у каналізацію.

Корисний об’єм траншеї визначається за формулою:

, м³ (3.6)

де В_Т,, Н_Т,, L_Т – відповідно ширина, висота (глибина) та довжина траншеї чи закромів, м;

φ_тр – коефіцієнт заповнення об’єму траншеї чи закромів, φ_тр = 0,7…0,85.