11.Үймелі жүктерді желмен ұшудан қорғау

Ашық жылжымалы құраммен тасу процессінде ұсақ фракциялы жүктер желмен ұшуға және вагонның саңылаулары арқылы төгілуге бейім. Тәжірибе көрсеткендей, беттен жел ұшырудан жүкті қорғаудың ең тиімді әдісі қорғауыш пленкасын қолдану. Қорғауыш пленкасының материалы ретінде химия өндірісінің қалдықтары қолданылуы мүмкін.

Жүк бетіне орналастырылатын пленка жел ағынының интенсивті әсеріне тап болады, оның максималды мөлшері «қалпақтың» енді беткейінде болады. Бұдан басқа пленкаға тік және көлденең инерциялы күштер әсер етеді. Күштер әсерлерінің жеңілдетілген сызбасы 1-ші суретте келтірілген.

Ф₂

C

R

у

В

Ф₁

S_п Nf H





N

А

Р

1-ші сурет - Қорғауыш пленкаға әсер ететін күштердің жеңілдетілген сызбасы

Барлық күштердің әсер ету нәтижесінде жүктің бір бөлігі құлауға ұмтылады. Бұл белгілі Р массалы АВС элементі. Ауырлық орталығна сәйкес жүктен көлденең инерциялық күш әсер етеді.

Ауа ағынының теріс қысымының нәтижесінде АВ кесіндісінің ортасына перпендикуляр Ф₁ күші және ВС кесіндісінің ортасына перпендикуляр Ф₂ күші пайда болады. АВС элементінің ығысуынан қажалу күші Nf және қорғауыш пленканың R реакциясы (қажетті қалыңдықты анықтайды) қарсы тұрады. Қорғауыш пленканың реакциясы екі теңдеудің жүйесін (әсер етуші күштердің Х және У осьтеріндегі проекциялары бойынша құрылған) шешу жолымен табылады. Координаталар жүйесінде, У осі мүмкін ығысу сызығына перпендикуляр және элементтің ауырлық орталығы арқылы өтеді. Реакция мөлшері, көп факторларға тәуелді, нәтижелік талқандағыш күштерге сай болуы керек. 2-ші суретте пленкаға әсер ететін талқандағыш күштің пойыз жүрісінің жылдамдығына, «қалпақтың» биіктігіне және пішініне тәуелділік сызбалары келтірілген.

2-ші сурет – талқандағыш күштің «қалпақ» биіктігіне және пойыз қозғалысының жылдамдығына тәуелділігі: а – сегмент пішінді «қалпақ»,

б – трапециялық пішінді «қалпақ»

Талқандағыш және қорғағыш пленкасының айыруға жеткілікті күші бойынша, мықтылық қорының коэффициентін к ескеріп пленканың қажетті қалыңдығын табуға болады:

(1)

мұнда b - «қалпақтың» жоғарғы бөлігінің ені, см.

Бір жартылай вагондағы жүктің бетін жабуға кететін бастапқы өнімнің шығыны:

(2)

мұнда F_гр- жүк бетінің ауданы, м²; _пл – бастапқы өнімнің тығыздығы, кг/м³.

Бір вагондағы жүк бетін жабатын қорғағыш пленканың бағасы:

(3)

мұнда С_п – бастапқы өнімнің, оны жүктің бетіне орналастыруға кететін шығындарды ескергендегі, бағасы.

Мысал. Қорғағыш пленканың қалыңдығын, жүкке жабылатын бастапқы өнімнің шығынымен бағасын табу. Тас көмір трапеция пішіндес «қалпақпен», биіктігі Н = 550мм, тиелген. Табиғи беткей бұрышы L = 30°. Пленканы дайындауға арналған бастапқы материал ретінде КБЖ ерітіндісі қолданылады, оның сипаттамалары: [Т] = 2,35 кг/см²; Р_пл = 1030кг/м³; С_{п =} 100тенге (кг), k = 1,25. Пойыз қозғалысының жылдамдығы 95 км/сағ. Вагон қорабының ішкі ұзындығы 12156 мм.

Шешімі. 2-ші сурет бойынша талқандағыш күш R = 90кг. Қалпақтың жоғарғы бөлігінің ені:

(4)

мұнда В – вагон қорабының ішкі ені.

1. формуламен пленканың қалыңдығын табамыз:

см

Жел әсеріне ұшырайтын «қалпақ» периметрі:

(5)

Немесе

см

КБЖ ерітіндісінің шығынын (z) формуламен анықтаймыз:

кг

Сонда вагонды пленкамен жабу шығыны болады:

С_ваг = 19210 = 1920 теңге