9.2. Практическая часть

Для определения объема штабелей правильной формы Л.П.Андроновым предложена номограмма, рис. 9.2. /18/. Она состоит из девяти логарифмических шкал на пяти осях, дает возможность определить все остальные элементы. Шкалы 5, 6, 8 предназначены для определения объема призмы.

Для определения объема конуса измеренные значения диаметра (или окружности основания) и угла основания  откладывают на шкалах 1 (2) и 9, соединяют эти точки прямой и со шкалы 4 снимают его значение. Если значение А или S выходят за пределы шкал, то их уменьшают в 10 раз, а результат на шкале 4 увеличивают в 1000 раз.

Номограмма для определения объема штабелей навалочных грузов
	A	S			Vn			Vk			C	Vnp			H		L			0
	2 0	6 0			3000			4			5	6			7	8				70		9
	1	2		3				2000			200	500			25
	18																2,5
	1 6	50																		65
								1000			100	200			14		2,0
	15	45			1000
	13	40																		60
	12				500			400				100			10
	11	35
											40
	10							200				50			7		1,4			55
		30			200
	9
								100							5		1,2			50
	8	25			100						20
												20
	7																1,0			45
					50			40				10			3
		20									10
	6											5					0,8			40
					20							4			2
	5							10			4
		15															0,7			35
	4	12			5			4			2	1			1
																	0,6
		11																		30
		10									1	0,4					0,5
	3				2										0,5					25
		9						1
												0,2					0,4
		8			1						0,5									20
		7										0,1			0,3		0,3
	2				0,4			0,3			0,3									15
										Рис.9.2.

Объем пирамиды определяют аналогично (по шкалам 1,9 и 3). Для определения объема призмы откладывают измеренные значения на шкалах 1 и 9; соединяют эти точки прямой, пересечение которой со шкалой 5 дает значение С. Точка пересечения прямой, проведенной между значением на шкале С и значением L, отложенным на шкале 8, со шкалой 6 дает значение объема V_np призмы.

Если значение величины выходит за пределы шкалы 8, его уменьшают в 10 (100) раз, соответственно увеличивают значение V_np. При определении объема клина по значениям А и  находят объем V_n пирамиды или конуса, если основание круглое и значение величины С, по С и L – объем V_np призмы. Объем клина равен сумме объемов пирамиды V_n (конуса V_k) и призмы V_пр.

Объем обелиска можно представить как сумму объемов параллелепипеда lBH, призмы сечением С, длиной (L+B) и пирамиды (конуса, если основание круглое), высота которой равна высоте обелиска. Для определения V_об надо знать значения L и l, B и b, угол  или H. По разности соответствующих сторон оснований определяют сторону основания пирамиды (диаметр конуса), по длине и ширине основания – длину призмы. Значения величин H, C, V_n, V_k находят по номограмме (см.рис.9.2.) на шкалах А и .

На шкале 1 откладывают значение А = B – b, на шкале 9 – значение . Соединив полученные точки прямой, получают на шкале 3 значение V_n, на шкале 5 значение С, на шкале 7 – значение высоты H обелиска. На шкале 8 откладывают значение L.

Соединив полученную точку с точкой С на шкале 6, снимают значение объема призмы. Объем обелиска V_об = V_пр + V_п + lbH.

Объем штабеля неправильной геометрической формы может быть определен способом параллельных вертикальных разрезов (продолговатый штабель) или способом тахеометрической съемки (округлый штабель). Сущность метода параллельных вертикальных разрезов заключается в том, что штабель параллельными плоскостями разбивают на ряд блоков (рис.9.3). Объем блока равен произведению полусуммы площадей F поперечных сечений на расстояние L между ними; объем штабеля:

,

где F_i – площадь поперечного сечения штабеля в i-м разрезе (рис.9.3).

Площадь F_i сечения i-го разреза определяют как сумму площадей элементарных участков (треугольников и трапеций).

Площадь элементарного участка равна произведению полусуммы высот h соседних пикетов на расстояние между ними по горизонтали:

.

Точки, через которые проходят секущие плоскости, на практике отмечают колышками на верхнем плато (ребре) штабеля. На земле параллельно осевой линии х-х проводят по обе стороны от штабеля две линии а-а, b-b, на которых откладывают опорные точки I, II и так далее на расстояниях, соответствующих расстояниям между аналогичными точками на осевой линии, так, чтобы точки а, х, b находились на одной прямой, перпендикулярной осевой линии штабеля.

Разбивка пикетажа при определении объема способом разрезов

l2

h2

h3

h1

а

а

l0

c

a

I

II

III

IV

V

VI

VII

a

c

x

x

c

b

I

II

III

IV

V

VI

VII

b

Рис.9.3.

На вершине штабеля в точке на осевой линии забивают кол, к которому привязывают один конец разбитого узлами на отрезки шнура. За другой конец шнур натягивают впрямую вдоль откоса штабеля и укрепляют на земле колышком.

Вертикальная проекция узлов веревки (обычно на расстоянии 2-4 м) на поверхность штабеля представляет собой точки пикетов. Горизонтальные расстояния между пикетами a_ij = l_jcos_j, где l_j – длина частной образующей на участке профиля с одинаковым углом _j естественного откоса, м.

Высоту пикетов определяют последовательным сложением приращений их высоты h_j = h_j-I+h_j = h_j-1+l_jsin_j.

Использование на практике рулетки и угломера, а также заложенная в основу метода возможность определенной погрешности (замена кривой линии верхней поверхности штабеля в сечении ломаной линией) не обеспечивает высокой точности определения объема штабелей. Большая точность достигается при использовании нивелира, теодолита, а также при стереофотограмметрическом способе съемки штабелей.

Для учебных целей преподаватель задает эскиз штабеля и масштаб.