- •Содержание
- •Методические указания
- •Лабораторная работа № 1. Определение удельного погрузочного объема груза и коэффициентов использования помещения
- •Лабораторная работа № 3. Определение массы грузов по осадке судна
- •Лабораторная работа № 4. Пакетирование генеральных грузов
- •Лабораторная работа № 7. Формирование штабелей угля
- •Лабораторная работа № 8. Определение уровня заполнения емкости танка
- •Лабораторная работа № 9. Определение режимов вентиляции грузовых помещений
- •Лабораторная работа № 10. Определение режимов вентиляции на переходе
- •Лабораторная работа № 11. Определение массы гигроскопических грузов
- •Лабораторная работа № 12. Подготовка танков к наливу
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Эксплуатация морских портов»
Методические указания, инструкции и задания к лабораторным и практическим занятиям
Специальность: 6.070101 «Транспортные технологии»
Одесса - 2012
2
Методические указания, инструкции и задания к лабораторным и практическим занятиям разработаны Тихониным Владимиром Ивановичем – старшим преподавателем кафедры «Эксплуатация морских портов» Одесского национального морского университета.
Методические указания, инструкции и задания к лабораторным и практическим занятиям одобрены кафедрой «Эксплуатация морских портов» ОНМУ 14 ноября 2005 г. (протокол № 5 ).
Содержание |
|
Содержание .......................................................................................................................................... |
2 |
Методические указания........................................................................................................................ |
2 |
Лабораторная работа №1. Определение удельного погрузочного объема |
груза и |
коэффициентов использования помещения......................................................................................... |
2 |
Лабораторная работа №2. Формирование пакета сортового металла и расчет удельного |
|
погрузочного объема............................................................................................................................ |
5 |
Лабораторная работа № 3. Определение массы грузов по осадке судна ............................................ |
7 |
Лабораторная работа № 4. Пакетирование генеральных грузов ......................................................... |
9 |
Лабораторная работа №5. Определение количества навалочного груза в штабелях |
|
правильной геометрической формы .................................................................................................. |
11 |
Лабораторная работа №6. Определение количества навалочного груза методом |
|
параллельных вертикальных разрезов ............................................................................................... |
15 |
Лабораторная работа № 7. Формирование штабелей угля ................................................................ |
16 |
Лабораторная работа № 8. Определение уровня заполнения емкости танка .................................... |
18 |
Лабораторная работа № 9. Определение режимов вентиляции грузовых помещений ..................... |
20 |
Лабораторная работа № 10. Определение режимов вентиляции на переходе .................................. |
23 |
Лабораторная работа № 11. Определение массы гигроскопических грузов ..................................... |
25 |
Лабораторная работа № 12. Подготовка танков к наливу ................................................................. |
25 |
Методические указания |
|
Назначение лабораторных и практических работ– закрепление пройденного теоретического материала и раз- |
|
витие навыков выполнения исследований прикладного характера. |
|
Отчетностью по выполненной работе является протокол, в котором указываются: факультет, курс, группа, фами- |
|
лия и инициалы студента; наименование работы; номер варианта; исходные данные по варианту; цель работы; рас- |
|
четы по работе. |
|
При проведении расчетов, сначала приводится расчетная формула и необходимые пояснения к ней, а потом в |
|
формулу подставляются значения и полученный результат. |
|
Для всех исходных данных и результатов расчета указываются единицы измерения. |
|
Расчеты производятся с точностью, определяемой измерительными приборами; ценой деления шкал, диаграмм и |
|
номограмм; размерностью (величиной) измеряемого (расчетного) показателя: |
|
размеров (длины, ширины, высоты, осадки судна и т. п.) – выраженного в метрах – до 1 мм, |
в сантиметрах – до |
0,1 мм, в миллиметрах – до 0,01 мм; |
|
массы (веса) – выраженного в килограммах – до 1 г, в тоннах – до 1 кг; |
|
объемных (объемы, удельные объемы, плотность и т. п.) и других расчетных показателей – определяется размер- |
|
ностью исходных величин. При наличии целой части – не менее трех значащих цифр (отличных от нуля) после запя- |
|
той, а при отсутствии целой части – не менее пяти. |
|
Протокол является основой для беседы с преподавателем по окончании работы и получения зачета по работе. |
|
Конкретные указания по выполнению каждой работы приведены в инструкциях, с которыми студент обязан оз- |
|
накомиться на занятии. |
|
Лабораторная работа № 1. Определение удельного погрузочного объема груза и коэффициентов использования помещения
Цель работы. Закрепление изученного материала о влиянии транспортныххарактеристик грузов на загрузку грузовых помещений транспортных средств.
Общие указания. Эффективность эксплуатации судна (транспортного средства) во многом зависит отстепени использования грузовместимости (объема) W (м3) и распределенного веса (грузоподъемности) Р (т) судна (транспортного средства) и его отдельных грузовых помещений. Комплексным показателем, характеризующим одновре-
менно W и Р, является удельная грузовместимость w, (м3/т).
Кроме правил совместимости грузов, определяющих возможность перевозки в одном помещении нескольких грузов, оптимальное использование помещения во многом зависит от транспортных характеристик грузов, в частно-
сти объемно-массовых характеристик.
Основной объемно-массовой характеристикой грузов являетсяудельный погрузочный объем U (УПО), который показывает, какой средний объем занимает одна тонна груза на судне.
Все грузы, в зависимости от УПО, делятся на «легкие» и «тяжелые».
«Легким» называется груз, УПО которого больше w, т. е., при загрузке на судно, груз займет весь объем помещения, при этом грузоподъемность помещения будет использована частично.
«Тяжелым» называется груз, УПО которого меньше w, т. е., при загрузке на судно, груз займет часть объема помещения, при этом грузоподъемность помещения будет использована полностью.
3
Понятие «легкий» и «тяжелый» относительное, так как для одного помещения или судна груз может быть «легким», а для другого «тяжелым».
В описании грузов приводится среднее значениеУПО (или границы изменения его значений), на основании которого производятся все эксплуатационные расчеты по загрузке транспортных средств. Поэтому на практике возможно расхождение расчетных и фактических величин.
Для обеспечения более точных расчетов, необходимо определить УПО груза при загрузке определенного помещения судна. При этом исходными данными для расчета служат линейные(габаритные) размеры грузовых мест (определяются измерениями), масса брутто (трафаретная или определенная взвешиванием) и характеристики грузового помещения (техническая характеристика судна).
Каждое грузовое место характеризуется габаритными (наибольшими) размерами и массой места брутто. Комплексным показателем грузового места является удельный объем места (Uм). Его значение является постоянным и
может быть изменено только приизменении размеров (механическим путем) или массы (изменение влажности, убыль груза, хищение и т. п.). Так как такие изменения для большинства генеральных грузов недопустимы, то можно считать, что удельный объем места остается неизменным в процессе всего перемещения груза.
При размещении нескольких грузовых мест рядом (в штабеле) невозможно их разместить так плотно, чтобы между ними не было пустот. При загрузке грузового помещения, пустоты образуются не только между грузовыми местами, но и между грузовыми местами и ограждениями помещения. Такие пустоты тем больше, чем больше грузовое помещение отличается от параллелепипеда. При этом объем полностью загруженного помещения будет больше, чем сумма объемов поместившегося в него грузовых мест.
Поэтому для определения УПО используется коэффициент трюмной укладки (Ктр), который учитывает такую зависимость увеличения объема.
Значение можно определить при помощи графика (рис. 1). На рис. 1 наименования помещений указаннысокращенно (трюм – тр., твиндек – тв.) с соответ-
|
ствующим |
номером |
помещения. Если |
|||||
|
наименование |
помещения неизвестно |
||||||
|
или Ктр |
определяется в целом по судну, |
||||||
|
то используется кривая линия с индексом |
|||||||
|
«С» (среднее). |
|
|
|
|
|||
|
Для |
определения Ктр |
необходимо |
|||||
|
рассчитать |
значение суммы |
ширины и |
|||||
|
высоты грузового места (bм + hм), вы- |
|||||||
|
раженное в метрах. |
|
|
|
||||
|
Если значения (bм + hм) меньше, чем |
|||||||
|
указано |
на графике (рис. 1), |
то |
соответ- |
||||
|
ствующая кривая линия продолжается в |
|||||||
|
меньшую сторону стем же масштабом |
|||||||
|
оси (bм + hм). При этом значения Ктр |
|||||||
|
будет приближаться к |
единице с при- |
||||||
|
ближением (bм + hм) к нулю, т. е. Ктр |
|||||||
|
не может быть меньше единицы. |
|
||||||
|
Значение (bм + hм) откладывается |
|||||||
|
на горизонтальной оси графика |
(рис. 1) |
||||||
Рис. 1. График коэффициентов трюмной укладки |
от которой проводится перпендикуляр до |
|||||||
кривой линии, |
соответствующей |
задан- |
||||||
|
ному помещению. От точки пересечения этих линий(перпендикуляра и кривой) проводится горизонтальная линия до пересечения с вертикальной осью и определяется значение Ктр. Значение Ктр определяется с максимально воз-
можной точностью, но не менее двух знаков после запятой.
Вместе с тем, при штабелировании грузов, возможно пересечение (перекрытие) габаритных объемов (Vм) рядом расположенных грузовых мест. Такое пересечение связано либо сотличием геометрической формы груза от параллелепипеда, либо мягкостью тары (самого груза). При мягкой таре происходит деформация (изменение линейных размеров) грузового места под воздействием статическойнагрузкой, что изменяет габаритный объем. После удаления такого воздействия статической нагрузки, первоначальные размеры и объем восстанавливаются.
Степень пересечения габаритных объемов (Vм) при штабелировании и загрузке на судноучитывается при помощи коэффициента формы (Кф). Для грузов в ящиках Кф = 1, в кипах Кф = 0,98, в тюках Кф = 0,95, в мешках Кф = 0,88, цилиндрической формы Кф = 0,785. Если форма груза не известна, то Кф не учитывается, т. е. приравнивается равным единице (Кф = 1).
Т. о., при расчете УПО, необходимо использовать коэффициент трюмной укладки (К¢тр), который учитывает
изменение объема не только при загрузке судна (Ктр), но и особенности формы груза (Кф). Работа выполняется на примере загрузки одного грузового помещения судна.
Порядок выполнения работы. В соответствии с заданным вариантом из табл. 1 выбирается шифр помещения и груза. По шифру помещения в табл. 2 находится строка с соответствующим шифром, и по этой строке определяется и выписывается:
наименование помещения;
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
грузовместимость, м3; |
|
|
|
|
|||||||||
|
№ ва- |
Шифр |
|
№ ва- |
|
Шифр |
|
№ ва- |
|
Шифр |
|
распределенный вес, т. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
поме- |
|
|
|
|
поме- |
|
|
|
|
поме- |
|
|
По шифру груза в табл. 2 находится строка |
||||||||||||||||
|
рианта |
щения |
|
груза |
рианта |
|
щения |
груза |
рианта |
щения |
груза |
|
с соответствующим шифром, и по этой строке |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для двух грузов определяется и выписывается: |
|||||||||
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
11 |
|
|
1 |
10 |
|
21 |
1 |
5 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вид тары; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
12 |
|
|
2 |
9 |
|
22 |
2 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размеры места (ℓмхbмхhм), см; |
|
|
|||||||||||||||||||
|
3 |
|
3 |
|
|
3 |
|
13 |
|
|
3 |
8 |
|
23 |
3 |
7 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
масса места брутто (gм), кг. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
4 |
|
4 |
|
|
4 |
|
14 |
|
|
4 |
7 |
|
24 |
4 |
8 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для грузов цилиндрической формы (бочка, |
|||||||||||||||||||||
|
5 |
|
5 |
|
|
5 |
|
15 |
|
|
5 |
6 |
|
25 |
5 |
9 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
барабан) значение ℓм и bм равно диаметру, |
|||||||||||||||||||||
|
6 |
|
6 |
|
|
6 |
|
16 |
|
|
6 |
5 |
|
26 |
6 |
10 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т. е. ℓм = Æ, bм = Æ. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
7 |
|
7 |
|
|
7 |
|
17 |
|
|
7 |
4 |
|
27 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так |
как |
метрической единицей размеров |
|||||||||||||||||||
|
8 |
|
8 |
|
|
8 |
|
18 |
|
|
8 |
3 |
|
28 |
8 |
2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
является |
метр, перед |
|
расчетом |
габаритных |
|||||||||||||||||
|
9 |
|
9 |
|
|
9 |
|
19 |
|
|
9 |
2 |
|
29 |
9 |
3 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объемов грузовых мест(Vм) длину ℓм, ши- |
|||||||||||||||||||||
|
10 |
10 |
|
|
10 |
|
20 |
|
|
10 |
1 |
|
30 |
10 |
4 |
|
рину bм и высоту hм выражаем (переводим) |
|||||||||||||
|
в метрах и рассчитываем Vм, м3: |
|
|
|
|
|
Vм = ℓм × bм × hм. |
Так как метрической едини- |
||||||||||||||||||||||
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цей массы являетсятонна, пе- |
|||||||||||
|
Ши |
|
|
|
|
|
Помещение |
|
|
|
|
|
|
|
Груз |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ред расчетом удельных объемов |
|||||||||||||
|
|
Наимено- |
|
|
Грузовме- |
Распределен- |
|
|
|
|
Размеры мес- |
Масса места |
|
|||||||||||||||||
|
фр |
|
|
|
|
Вид тары |
|
|
грузовых |
мест (Uм) массу |
||||||||||||||||||||
|
|
вание |
|
стимость, м3 |
|
ный вес, |
т |
|
|
та, см |
|
брутто, |
кг |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
места брутто gм, |
выражаем |
|||||
|
1 |
|
Трюм 1 |
|
400 |
|
|
300 |
|
|
мешок |
|
70х50х20 |
|
55 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(переводим) в тоннах и рассчи- |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кипа |
|
90х60х40 |
|
120 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тываем Uм, м3/т: |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ящик |
|
125х80х60 |
|
300 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
|
Твиндек 1 |
|
950 |
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
Uм = Vм / gм. |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
бочка |
|
Æ55х70 |
|
185 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После чего определяемко- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мешок |
|
80х50х30 |
|
100 |
|
|
|||||||||
|
3 |
|
Трюм 2 |
|
1000 |
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
эффициенты трюмной укладки |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тюк |
|
130х50х25 |
|
65 |
|
|
Ктр. Для |
этого сначала вычис- |
||||||
|
4 |
|
Твиндек 2 |
|
1600 |
|
|
600 |
|
|
|
ящик |
|
145х90х60 |
|
550 |
|
|
ляем значение суммы ширины и |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
барабан |
|
Æ50х80 |
|
175 |
|
|
высоты первого грузового мес- |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
5 |
|
Трюм 3 |
|
2100 |
|
|
1000 |
|
|
мешок |
|
95х50х45 |
|
120 |
|
|
та (bм + |
hм), |
выраженное |
в |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кипа |
|
95х85х60 |
|
245 |
|
|
метрах. |
Эту величину |
откла- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дываем |
на |
графике |
(рис. |
1) |
и |
|
|
6 |
|
Твиндек 3 |
|
1500 |
|
|
500 |
|
|
|
ящик |
|
110х70х65 |
|
250 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
находим |
значение Ктр для за- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
бочка |
|
Æ60х90 |
|
160 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данного грузового помещения и |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мешок |
|
105х80х50 |
|
150 |
|
|
|||||||||
|
7 |
|
Трюм 4 |
|
1800 |
|
|
1300 |
|
|
|
|
|
|
первого |
груза. Затем |
повторяем |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тюк |
|
80х65х45 |
|
95 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аналогичные действия для вто- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ящик |
|
95х70х55 |
|
225 |
|
|
||||||||
|
8 |
|
Твиндек 4 |
|
1700 |
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
рого груза. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
барабан |
|
Æ50х35 |
|
150 |
|
|
определяем коэффи- |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Далее |
|||||||||||
|
9 |
|
Трюм 5 |
|
670 |
|
|
300 |
|
|
мешок |
|
82х68х60 |
|
135 |
|
|
циенты |
|
трюмной |
укладкис |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кипа |
|
98х65х40 |
|
90 |
|
|
учетом |
формы |
грузов К¢тр. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
10 |
|
Твиндек 5 |
|
650 |
|
|
200 |
|
|
|
ящик |
|
60х45х38 |
|
45 |
|
|
Для этого, |
по заданному |
виду |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
бочка |
|
Æ |
|
|
270 |
|
|
груза, определяется |
соответст- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65х105 |
|
|
|
|
||||||||
|
вующий Кф и производим расчет: |
|
|
|
|
|
|
К¢тр = Ктр × Кф. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
После чего рассчитываем УПО грузов U, м3/т: |
|
|
U = Uм × К¢тр. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
Далее определяем удельную грузовместимость заданного грузового помещения судна w, м3/т: |
w = W / Р. |
Полнота использования W и Р помещения зависит от соотношения w и U, при этом встречается один из трех вариантов:
а) оба груза «легкие» (U1 > w и U2 > w), W используется полностью, а Р частично. Выбираем один груз, у которого U ближе к w. Все дальнейшие расчеты производятся только для этого груза. Загрузка грузового помещения этим грузом Q (т), определяется из выражения: Q = W / U;
б) оба груза «тяжелые» (U1 < w и U2 < w), W используется частично, а Р полностью. Выбираем один груз, у которого U ближе к w. Все дальнейшие расчеты производятся только для этого груза. Загрузка грузового помещения этим грузом Q (т), определяется из выражения: Q = Р;
в) один из двух грузов «легкий», а другой «тяжелый» (Uт < w < Uл). Все дальнейшие расчеты производятся для двух грузов. Загрузка грузового помещения этими грузомQл и Qт (т), определяется в результате решения сис-
темы двух уравнений с двумя неизвестными: |
Qт + Qл = P |
|
Qт × Uт + Qл × Uл = W, |
где Uт – удельный погрузочный объем «тяжелого» груза, м3/т; Uл – удельный погрузочный объем «легкого» груза, м3/т;
Qт и Qл – искомые величины, т. е., соответственно, количество «тяжелого» и «легкого» груза, т.
Выбираем груз, у которого U > w. Это будет «легкий» груз, для него принимаем Uл = U. Оставшийся груз – «тяжелый», для него должно выполнятся условие U < w, для него принимаем Uт = U.
Выразив Qт через Qл, подставив в систему уравнений и преобразовав ее, получим:
5
Qт = P – Qл
Qл = (W – P × Uт) / (Uл – Uт).
Подставив в систему уравнений соответствующие численные значенияP, W, Uл, Uт, произведя вычисления, получим два значения количества (загрузки) – для «легкого» и «тяжелого» грузов.
После определения загрузки, рассчитываем количество грузовых мест, которое поместится в грузовое помеще-
ние, шт.: |
N = [Q / gм]. |
|
Значение N – целая часть результата деления. |
|
|
Если определено два количества груза (Qт и Qл), то рассчитываем два значения Nт и Nл, шт.: |
||
|
Nт = [Qт / gмт], |
Nл = [Qл / gмл]. |
Если при расчете N было получено целое значение, то принимаем Q' = Q (Q'т = Qт, Q'л = Qл). Если же N дробное число и производилось округление путем отброса дробной части, то уточняется загрузка (Q') помещения,
т: |
Q' = N × gм; |
|
|
или Q'т = Nт × gмт, |
Q'л = Nл × gмл. |
В конце работы производится расчеткоэффициентов использования грузоподъемности Kp и грузовместимо-
сти Kw помещения: |
Kp = Q' / P, |
Kw = (Q' × U) / W; |
|
или Kp = (Q'л + Q'т) / P, |
Kw = (Q'л×Uл + Q'т×Uт) / W. |
Лабораторная работа № 2. Формирование пакета сортового металла и расчет
удельного погрузочного объема
Цель работы. Ознакомление с методикой формирования пакетов из сортового металла сложной геометрической формы.
Общие указания. К сортовому металлу относятся: прямоугольные и круглые заготовки, уголок, швеллер, двутавр, тавр, шпунт, рельсы, и другие фасонные профили, арматурная сталь, трубы диаметром до 200 мм.
Многие виды сортового металла имеетсложную геометрическую форму и при их перевозке и хранениивозможно наличие больших пустот между отдельными грузовыми местами. Для рационального использования перегрузочной техники и транспортных средств, а также для уменьшения пустот сортовой металл частопакетируют (формируют связки). При таком пакетировании габаритные объемы отдельных грузовых мест значительно перекры-
вают друг друга. Поэтому удельный объем пакета (связки) сортового металла намного меньше, чем сумма объемов
отдельных грузовых мест ее составляющих. При загрузке связок на судно уменьшение объема можно учесть при помощи коэффициента трюмной укладки, который в свою очередьучитывает коэффициент формы груза. Значе-
ние такого коэффициента трюмной укладки, как правило, меньше единицы.
Значение коэффициента формы сортового металла, в свою очередь, изменяется в зависимости отколичества грузовых мест, составляющих связку, и их взаимного расположения. Таким образом, при постоянном удельном объеме места единицы сортового металла, могут быть получены разные значения УПО.
При формировании связки, составляющие его грузовые места, должны быть уложены так, чтобы габаритный объем связки был наименьшим. При формировании связки количество грузовых мест в ней определяется рекомендуемой массой связки или желательными размерами.
Масса связки зависит от массы одного профиля, которая в свою очередь определяетсяразмерами и материалом,
из которого изготовлен профиль. В большинстве справочной литературы приводится массапогонного метра (q). Масса погонного метра используется в том случае, когда масса каждого метра всего профиля (или другого изделия) одинакова по всей его длине.
Сечение связки должно приближаться к квадрату, так как связка, имеющая большую высоту, будет неустойчива
при укладывании, а большую ширину – будет «разрушена» (смята) при перегрузке. Допускается |
отклонение от |
||||||||
квадратного сечения связки, обусловленное конкретными размерами профилей и ограничениями по массе связки. |
|||||||||
При формировании связок необходимо учитыватьпоследовательность укладки профилей в связку. То |
есть при |
||||||||
формировании связки, она не должна развалиться (должна быть устойчивой) до момента ее скрепления (увязки). |
|
||||||||
В работе рассматриваются некоторые виды сортового профиля (уголок, |
двутавр, швеллер). Для формирования |
||||||||
|
|
|
|
связки основное значение имеют следую- |
|||||
|
|
|
|
щие характеристики профиля: ширина (b), |
|||||
|
|
|
|
высота (h), толщина (d), |
внешний |
вид |
|||
|
|
|
|
(рис. 1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В работе принимается, что толщина |
|||||
|
|
|
|
профиля d одинаковая по всему профилю. |
|||||
|
|
|
|
Для |
равнобокого |
уголка |
задается |
только |
|
|
|
|
|
одна величина h (b = h). При формировании |
|||||
|
|
|
|
связки, зазоры между отдельными профи- |
|||||
|
Рис. 1. Сечения профилей |
|
|||||||
|
|
лями равны 1 мм. |
Масса связки |
должна |
|||||
быть от 2 до 3 т, допускается отклонение не более 25 %. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Порядок выполнения работы. В соответствии с заданным вариантом, из табл. 1 для каждого вида |
профилей |
||||||||
(предлагается два вида) выписываются значения h, b, d, ℓ, q. |
|
|
|
|
|
|
|||
Для каждого вида профиля определяем длину ℓм, ширину bм, высоту hм (мм) и массу gм (кг): |
|
|
|
||||||
|
ℓм = ℓ; |
bм = b; |
hм = h; |
gм = q × ℓм, |
|
|
|
|
где q – масса одного погонного метра профиля, кг/м.
Далее, по методике приведенной ранее (см. лаб. раб. 1), рассчитывается удельный объем места (Uм) каждого заданного вида профиля.
Таблица 1
Вари |
h, |
|
b, |
d, |
ℓ, м |
q, |
|
h, |
b, |
d, |
ℓ, м |
|
q, |
ант |
мм |
|
мм |
мм |
|
кг/м |
|
мм |
мм |
мм |
|
|
кг/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У г о л о к |
|
|
|
|
Балка двутавровая |
|
|||||
1 |
50 |
|
— |
3 |
5 |
2,32 |
|
100 |
55 |
4.5 |
5 |
|
9.46 |
2 |
56 |
|
36 |
4 |
5 |
2.81 |
120 |
64 |
4.8 |
6 |
|
11.5 |
|
3 |
56 |
|
— |
4 |
6 |
3,44 |
140 |
73 |
4.9 |
7 |
|
13.7 |
|
4 |
63 |
|
40 |
4 |
6 |
3.17 |
160 |
81 |
5.0 |
8 |
|
15.9 |
|
5 |
63 |
|
— |
4 |
4 |
3,90 |
180 |
90 |
5.1 |
9 |
|
18.4 |
|
6 |
70 |
|
45 |
5 |
6 |
4.39 |
200 |
100 |
5.2 |
5 |
|
21.0 |
|
7 |
70 |
|
— |
4,5 |
7 |
4.87 |
220 |
110 |
5.4 |
6 |
|
24.0 |
|
8 |
75 |
|
50 |
5 |
7 |
4.79 |
240 |
115 |
5.6 |
7 |
|
27.3 |
|
9 |
75 |
|
— |
5 |
6 |
5.80 |
270 |
125 |
6.0 |
8 |
|
31.5 |
|
10 |
80 |
|
50 |
5 |
9 |
4.99 |
300 |
135 |
6.5 |
9 |
|
36.5 |
|
11 |
80 |
|
— |
5.5 |
8 |
6.78 |
330 |
140 |
7.0 |
5 |
|
42.2 |
|
12 |
90 |
|
56 |
5.5 |
5 |
6.17 |
360 |
145 |
7.5 |
6 |
|
48.6 |
|
13 |
90 |
|
— |
6 |
9 |
8.33 |
400 |
155 |
8.3 |
7 |
|
57.0 |
|
14 |
100 |
|
63 |
6 |
6 |
7.53 |
450 |
160 |
9 |
8 |
|
66.5 |
|
15 |
100 |
|
— |
6,5 |
7 |
10,1 |
500 |
170 |
10 |
9 |
|
78.5 |
|
|
|
У г о л о к |
|
|
|
|
Ш в е л л е р |
|
|||||
16 |
110 |
|
70 |
6.5 |
7 |
8.98 |
50 |
32 |
4.4 |
5 |
|
4.84 |
|
17 |
110 |
|
— |
7 |
9 |
11.9 |
80 |
40 |
4.5 |
6 |
|
7.05 |
|
18 |
125 |
|
80 |
7 |
8 |
11.0 |
100 |
46 |
4.5 |
7 |
|
8.59 |
|
19 |
125 |
|
— |
8 |
7 |
15.5 |
120 |
52 |
4.8 |
8 |
|
10.4 |
|
20 |
140 |
|
90 |
8 |
9 |
14.1 |
140 |
58 |
4.9 |
9 |
|
12.3 |
|
21 |
140 |
|
— |
9 |
7 |
19.4 |
160 |
64 |
5.0 |
6 |
|
14.2 |
|
22 |
160 |
|
100 |
9 |
6 |
18.0 |
180 |
70 |
5.1 |
7 |
|
16.3 |
|
23 |
160 |
|
— |
10 |
8 |
24.7 |
200 |
76 |
5.2 |
8 |
|
18.4 |
|
24 |
180 |
|
110 |
10 |
7 |
22.2 |
220 |
82 |
5.4 |
9 |
|
21.0 |
|
25 |
180 |
|
— |
11 |
9 |
30.5 |
240 |
90 |
5.6 |
5 |
|
24.0 |
|
26 |
200 |
|
125 |
11 |
8 |
27.4 |
270 |
95 |
6.0 |
6 |
|
27.7 |
|
27 |
200 |
|
— |
12 |
9 |
37.0 |
300 |
100 |
6.5 |
7 |
|
31.8 |
|
28 |
250 |
|
160 |
12 |
9 |
34.9 |
330 |
105 |
7.0 |
8 |
|
36.5 |
|
29 |
220 |
|
— |
14 |
8 |
47.4 |
360 |
110 |
7.5 |
9 |
|
41.9 |
|
30 |
250 |
|
— |
16 |
9 |
61.5 |
400 |
115 |
8.0 |
7 |
|
48.3 |
чине соответствующих катетов, мм:
6
Формирование связок производим длякаждого вида профиля отдельно. Для точности расчетов при формирования связок, значения b, h и d выражаются в миллиметрах.
ØФормирование связки из уголка. Формирование связки производится с учетом
последовательности укладки, поэтому уголок поворачивается и укладывается в другом положении (рис. 2, а), чем было указано ранее (рис. 1).
Такое расположение уголкаправомочно, так как Vм не изменится, а ширина связки bс при этом будет равна значению «с» (рис. 2, б).
Так как стороны уголка (b и h) расположены под углом в90°, воспользуемся теоремой Пифагора для определения значения «с», мм:
c = b 2 + h 2 .
Сформированная связка должна иметь форму квадрата в сечении (приближаться к ней) поэтому принимаем, что высота связки (hс) равна ее ши-
рине (bс).
Определяем сколько уголков(количество уголков (n)) поместится в связку такого размера, и какая будет масса (gс) такой связки.
Сначала рассматриваем ситуацию когда количество уголков по ширине связкеnb равно еди-
нице (nb = 1), тогда hс = bс = с.
Из рис. 2, б видно, что сами уголки располагаются не сразу на поверхности опоры(пола), а имеется определенный зазор (Dh). Поэтому сначала определим эту величину.
Высота прямоугольного треугольника(Dh) делит гипотенузу (с), пропорционально величинам катетов (b и h) (рис. 2, а).
Если треугольник равнобедренный (b = h), то гипотенуза (с) делится пополам мм:
сb = сh = с / 2.
Если треугольник неравнобедренный (b ¹ h),
то гипотенуза (с) делится пропорционально вели-
|
|
|
|
|
или c = h 2 |
|
|
|
= h 2 / c . |
c = b 2 |
/ b 2 |
+ h 2 |
= b 2 / c |
/ b 2 |
+ h 2 |
||||
b |
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
Зная величины катета сb (сh) и гипотенузы b (h), определяем значение величины второго катета (Dh), мм:
D h = |
b 2 - c |
2 |
или |
D h = |
h 2 - c |
2 |
. |
|
|
b |
|
|
|
h |
Тогда высота связки, которая остается для размещения уголков - со ставит hс – Dh. Каждый уголок по высоте занимает место равное сумме толщины уголка (d) и величины зазора между ними (1 мм). Исходя из этого, определяем количество уголков в связке по высоте (nh), шт.:
Рис. 2. Последовательность формирование связки уголка nh = (с – Dh) / (d +1);
дробное значение nh округляется
до целого числа. |
|
Определяем общее количество уголков в связке, шт.: |
n = nb × nh. |
Далее определяем массу связки (gс), т: |
gс = n × gм. |
Полученная масса сравнивается с допустимой, при этом возможно следующие ситуации:
©масса связки больше 3,75 т. В этом случае количество уголков по высоте уменьшается, до тех пор, пока gс не станет меньше 3,75 т;
©масса связки больше 1,5 т но меньше 3,75 т. В этом случае количество уголков по высоте не меняется; ©масса связки незначительно меньше 1,5 т. В этом случае количество уголков по высоте увеличивается, до тех
пор, пока gс не станет больше 1,5 т;
©масса связки значительно меньше 1,5 т. В этом случае количество уголков в связке по высоте и ширине пересчитывается.