5. Проектирование и определение параметров погрузочно-разгрузочных участков складов

Погрузочный и разгрузочный участки склада аналогичны и поэтому здесь рассматриваем только методику расчета параметров разгрузочных участков склада сыпучих грузов, а погрузочные участки проектируют аналогично.

К основным параметрам участка разгрузки железнодорожного транспорта относятся:

L_ж - длина железнодорожного разгрузочного пути, м;

V_б - объем приемного подземного бункера, м³;

l_б , h_б, b_б - длина, высота и ширина приемного подземного бункера, м;

V_от - объем траншеи или штабеля у повышенного пути, служа-

щего первичным отвалом, м³;

l_от , h_от, b_от - длина, высота и ширина первичного отвала для груза,

разгружаемого из вагонов;

m_в - число вагонов в подаче (группе) вагонов, подаваемых на

разгружаемый путь;

m_р - число одновременно разгружаемых вагонов;

X_п - число подач вагонов в сутки со станции примыкания к

к разгрузочному участку склада;

_ж - время разгрузки подачи вагонов.

Основными вариантами устройства разгрузочного участка склада являются

повышенный путь (иногда в сочетании с неглубокой траншеей) - непрерывный разгрузочный фронт разгрузки;

приемный подземный бункер (точечный разгрузочный фронт).

В соответствии с этим при проектировании разгрузочного участка

должны определяться параметры или повышенного пути и траншей, или приемного подземного бункера.

Проектирование разгрузочного железнодорожного участка склада ведут в следующей последовательности.

Сначала определяют расчетный суточный вагонопоток (вагоны/сут) по формуле (16).

Определяют число вагонов в подаче (группе) вагонов, подаваемых одновременно на разгрузочный путь склада, по формуле (17).

Длина разгрузочного железнодорожного пути, м

( 24 )

где l_в - длина пути для установки одного вагона (для расчетов прини-

нимают l _в = 15 м);

l_л - длина пути для установки маневрового локомотива (принима-

ют l _л = 30 м);

 - булева переменная, принимаемая  = 1 - для линейного грузо-

вого фронта,  = 2 - для точечного грузового фронта (при ко-

тором нужно во время разгрузки передвигать вагоны, вслед-

ствие чего нужен запас длины пути для разгруженных ваго-

нов).

Если участок разгрузки вагонов имеет повышенный путь, то опреде-ляют длину подхода этого пути (т.е. длину его подъема на высоту повы-шенного пути h_п ), м

( 25 )

где i – уклон пути на подходе к повышенному пути (допустимый уклон

принимают i = 15...20 ^/_, т.е. i = 0,015...0,020 ).

Основные варианты компоновки первичного отвала разгрузочных участков (фронтов) непрерывного типа показаны на рис.10.

Параметры повышенного пути или траншеи на разгрузочном участке непрерывного типа определяют в зависимости от его высоты с учетом потребной вместимости приемных устройств, т, которую устанавливают по формуле:

( 26 )

где n_п - число подач вагонов, груз из которых может находиться в отва-

лах повышенного пути или в траншеях без перемещения его

средствами механизации в зону хранения на складе (обычно

принимают n_п = 1, но это не связано непосредственно с чис-

лом подач вагонов к складу за сутки, хотя и не превышает

этого числа n_п  X _п );

m_в - число вагонов в подаче, вычисленное по формуле (17);

- вес груза в вагоне (задается в исходных данных), т.

Рис. 10. К определению параметров железнодорожного разгрузочного

участка склада с приемными траншеями (а), повышенным

путем (б), с сочетанием повышенного пути и траншеи (в)

Объем груза, помещающегося в приемных устройствах, м³

( 27 )

где Е_п - вес груза, помещающегося в приемных устройствах, т (рас-

считывается по формуле (24);

 - объемная масса груза, т/м³ ( прил.1).

Размеры приемных устройств b_т , h_т , b_ш , h_п определяют по фор-муле:

( 28 )

где F_п - площадь поперечного сечения груза в штабеле или траншее

приемного устройства, м²;

L_п - длина приемного устройства (первичного отвала), м.

Принимая L_п = L_ж и решая обратную задачу, определяют сначала потребную площадь поперечного сечения груза в приемном устройстве

( 29 )

а затем в зависимости от типа приемной траншеи или повышенного пути (см. рис. 10) выражают площадь поперечного сечения F_п , м², через его геометричекие размеры:

для приемного устройства в виде траншеи

( 30 )

для приемного устройства в виде повышенного пути

( 31 )

для приемного устройства, представляющего собой сочетание траншеи и повышенного пути

( 32 )

Из формул (30) - (32) видно, что выгодно предусматривать приемные устройства в виде траншеи, а не повышенного пути, так как траншея имеет в два раза большую емкость по сравнению с повышенным путем. Кроме того, в этом случае не нужно поднимать разгрузочный железно-дорожный путь над уровнем всех других путей.

Формулы (30) - (32) представляют собой уравнения с двумя-тремя неизвестными, которые сразу решить нельзя (в них известными величинами являются F_п , а неизвестными - h_т , b_т и т.д.).

Поэтому, в случае применения траншей (рис. 10, а) их шириной сначала просто задаются (b_т = 2...3 м), а затем определяют глубину траншеи h_т , решая обратную задачу по формуле (30), м:

( 33 )

При использовании повышенного пути (рис. 10, б) выражают ширину штабеля груза b_ш ориентировочно через высоту повышенного пути h_п и тангенс угла  естественного откоса груза, добавляют к уравнению (31) еще одно уравнение и решают систему двух уравнений с двумя неизвестными:

( 34 )

( 35 )

Угол естественного откоса груза принимают по прил. 1.

В случае сочетания в разгрузочном устройстве траншеи и повышен-ного пути (рис. 10, в, формула (32)), сначала задаются шириной траншеи в пределах b_т = 3...4 м, затем приближенно находят высоту повышенного пути h_п из треугольника:

( 36 )

Из уравнения (30) определяют необходимую глубину траншеи h_т , решая обратную задачу:

( 37 )

Вместимость подземного приемного бункера для сыпучего груза (рис. 11) принимают не менее чем на 20 % больше объема одного вагона V_в , м³.

( 38 )

где q _в - масса груза в вагоне, т (задается в исходных данных);

 - объемная масса сыпучего груза, т/м³ (прил. 1).

Зная потребный объем приемного бункера, подбирают необходимые геометрические размеры, которые обеспечат этот объем.

Рис. 11. Схема приемного подземного бункера в форме обелиска

При выполнении расчетов исходят из того, что приемный бункер представляет собой перевернутый обелиск, объем которого определяется по формуле:

( 39 )

где h_б , l_б , b_б - соответственно высота, длина и ширина бункера, м

(см. рис. 4);

l₁ , b₁ - соответственно длина и ширина нижнего разгрузоч-

ного отверстия бункера, м.

Выражение (39) представляет собой уравнение со многими неизвес-тными, решить которое относительно параметров бункера l_б , h_б и др. сразу невозможно. Поэтому некоторыми показателями задаются, для вычисления других составляют дополнительные уравнения.

Принимают ширину нижнего разгрузочного окна бункера b₁= 0,5...0,8 м, углы наклона боковых стенок бункера ₁ = ₂ = 50...55, длину бункера l_б = 16 м (с учетом длины полувагона).

Составляют дополнительные уравнения:

( 40 )

( 41 )

Решая совместно уравнения (40), (41) как систему с двумя неизвестными h_б и l₁, определяют объем бункера по формуле (39) и проверяют, выполняется ли условие необходимой вместимости бункера (38). Если это условие не выполняется, то размеры бункера соответственно пересчитывают (увеличивают).

Потребная наименьшая производительность механизмов и устройств, перегружающих сыпучий груз из первичного отвала или приемного бункера в штабель основного хранения, должна быть проверена по следующим формулам:

для линейного разгрузочного фронта с повышенным путем, тран-шеями или их сочетанием

( 42 )

- для точечного разгрузочного фронта с подземным приемным бун-

кером

( 43 )

где E_п - вместимость первичного отвала (приемных штабелей, траншей

или бункера), т, вычисленная по формуле (26);

X_п - число подач вагонов к разгрузочному участку (фронту) склада в

сутки (при расчете принимается по формуле (17);

q_в - масса груза в одном вагоне (статическая нагрузка вагона), зада-

ваемая в исходных данных, т;

m_в - число вагонов в подаче, вычисляемое по формуле (17);

_ж - нормативное время разгрузки подачи вагонов (принимается по

прил. 3), ч.

Если окажется, что вычисленные по формулам (42), (43) потребные интенсивности грузопотоков не превышают ранее вычисленных величин грузопотоков по формулам (21) и (22), то проектирование продолжается дальше.

Если же вычисленные по формулам (42), (43) часовые интенсивности грузопотоков оказываются больше, чем ранее рассчитанные по формулам (21) и (22), то корректируют всю систему складских грузопотоков, принимая грузопотоки на четвертом этапе Q_ч⁽⁴⁾ (передача груза из первичного отвала в основную зону хранения) такими, какими они получаются при расчете по формуле (42).

Необходимое число мест погрузки автомобилей определяют по фор-муле:

( 44 )

где - интенсивность i-го грузопотока, связанного с погрузкой гру-

зов на автотранспорт, т/ч;

n - число грузопотоков, направляемых с разных участков скла-

да (участков разгрузки, временного и основного хранения) на

погрузку автомобилей;

_а - время погрузки одного автомобиля, мин (принимают  _а = 10

... 20 мин);

k_t - коэффициент использования оборудования по времени ( при-

нимают k_t = 0,85...0,90 ).

Длина участка погрузки автомобилей, м,

( 45 )

где l_а - длина участка для установки одного автомобиля (принима-

ется l_а = 4...20 м в зависимости от типа автомобиля и спо-

соба его установки под погрузку вдоль погрузочного участка).