Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.78 Mб
Скачать

Глава XVIII

БУНКЕРА

§ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ЕМКОСТИ БУНКЕРОВ И ДЛИНЫ РАЗГРУЗОЧНОГО (ПОГРУЗОЧНОГО) ФРОНТА

Погонная емкость железнодорожного вагона Гп равна от­ ношению объема материала в вагоне /в к длине вагона L:

но

G_ м°

Т

где G— грузоподъемность вагона, т;

Y— насыпной вес транспортируемого материала, т/м3. Таким образом,

F.

_0

М2.

 

1L '

Погонная емкость вагона

FB связана с потребной пло­

щадью поперечного сечения бункера Fб через коэффициент за­ полнения ф:

Следовательно, F6 = — FB.

Обычно принимают ф =0,5, а поэтому

F6 = — FB= — , M2.

6 0,5 в iL

Величина -у- называется погонной грузоподъемностью ва­

гона. Значения -у- приведены в табл. 64.

Показатели

Двухосные для угля и руды

Тип вагона

Хоппер

Четырехосные

Гондола Думпкар

для для

РУДЫ угля

Грузоподъемность G, т ,

25

70

60

60

20

40

60

Полная длина по буферам L, м

5 ,9 2 -

7 . 3 -

1 0-

13,89—

9,63

10,19

14,72

Наибольшая погонная грузо-

7,33

7,35

12,43

14,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

, т/м . .

4,2

9,6

6

4,3

2, 1

3,9

4,1

подъемность

Полная емкость бункера Уб при длине разгрузочного фрон­ та 5 равна

(1419)

Если разгрузка состава производится не с одной постанов­ ки вагонов, а с нескольких п постановок, то площадь попереч­ ного сечения бункера

 

Г?

Ж

2

 

 

F6 = — п, мг.

 

 

 

тг^

 

 

Длина разгрузочного фронта в этом случае

 

 

 

ZL

м,

 

 

S = — ,

 

 

 

п

 

 

где z — число вагонов в составе.

 

 

Подставляя

это выражение в

формулу (1419) в

общем ви­

де, получим

 

 

 

 

 

v e =

, я*.

 

 

 

щ

 

 

Этой формулой определяется необходимая емкость бункера

при заданной

длине разгрузочного (погрузочного)

фронта.

Вторым критерием выбора емкости бункера при заданном режиме его заполнения и разгрузки является обеспечение возможности работы погрузочного комплекса без* вынужденных простоев. Емкость бункера определяется построением графи­ ков загрузки и разгрузки (рис. 237).

На рис. 237, а показан график выгрузки материала из ва­ гонов и загрузка в бункер. Наклонные линии Оа и Ьс изобра­

жают поступление

материала

в бункер, а

горизонтальные ab

и cd — промежутки

времени

между подачей

составов.

На рис. 237, б изображен график разгрузки материала из бункера. Горизонтальные линии Ое, fg, hi, kl изображают паузы (между рабочими сменами) в работе транспортных средств, обслуживающих выгрузку материала из бункера.

Ординаты графика на рис. 237, а имеют знак плюс, а гра­ фика на рис. 2 3 7 ,6 — минус. Алгебраическое суммирование этих ординат дает график на рис. 237, в.

Рис. 237. К определению емкости прием­ ных бункеров

Емкость бункера определяется суммированием наибольшей положительной и наибольшей отрицательной ординат

1^6 — Д/^щах | ДРш1П |, Ж*.

Емкость погрузочных бункеров может быть ориентировочно определена из выражения

30 Н. С. Поляков, И. Г Штокман

465

где k

коэффициент неравномерности подачи материала в

zQ

бункер;

грузоподъемность состава, г;

Q

часовая производительность подачи материала в

 

бункер, г/ч;

время возможных задержек в подаче железнодо­

t2—

рожных составов под погрузку, ч;

продолжительность погрузки состава, ч.

§2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ РАЗМЕРОВ

ВПРЯМОУГОЛЬНЫХ И КРУГЛЫХ БУНКЕРАХ [72]

Комбинированный прямоугольный бункер (рис. 238) со­ стоит из призматической и пирамидальной частей.

к<

Рис. 238. Схема комбинированного прямо­ угольного бункера

Полный объем бункера равен

V = hxmn f ~6 \тп + (т + а)(п + b) -f ab], л 8.

При проектировании прямоугольных бункеров во избежание зависания материала необходимо, чтобы тангенс углов накло­ на к горизонтали ребер (отрезки DE, CF, iS, Кг) был больше коэффициента трения материала о стенки.

466

Тангенс угла наклона1yi. соответствующий ребру FC,

*Т 1 = - т ф = г -

уд-2 -а- уЧ

Соответственно тангенс угла Y2 ребра DF

А.

tgTz =

а — Jf)*+y*

Тангенс угла у3 ребра /Cr

tgTs=■ У (т— а— х)*+(п— А — у)*

Тангенс угла у« ребра iS

 

.

Л*

tg f4 = .

У л?+(п — Ъ— уУ

Длины ребер, величину которых необходимо знать при из­ готовлении бункера, равны:

FC = У х 2 + у2 + hi, м;

DE = у / (т. — а JC)2 + у2 + hi, м\

Кг =|/ (л — b — у)2-f (т — а х)2-f- h%, м;

iS = у / х 2 + (п —b — у)2 + f&, м.

При проектировании и изготовлении бункеров необходимо знать площадь боковой поверхности.

Площадь боковой поверхности призматической части

Fnp= 2 (т + n)hlt м*.

Боковая поверхность каждой из граней представляет собой трапецию, для подсчета площади которой необходимо знать ее высоту.

Высота трапеции FCiS:

h! = | / JC2 + hi , м.

Высота трапеции EDCF:

Л" =- Y y2 + h l м.

Высота трапеции KrED\

К" ~ Y (т — а х)2 hi, м

Высота трапеции SiKr:

h'"' = Y (n — b - у)2+ hi, м.

Площадь боковой поверхности пирамидальной части

Fmn =

к + * ± Л Л" + ILLIL к" + а-±^ - К'" =

пир

 

 

_

Ь + п (А' + И!") +

(Л" + h""), м*.

Рис. 239. Схема комбинированного

Рис. 240. К выводу уравнения кри-

цилиндро-конического бункера

вой контура параболического бункера

Комбинированный круглый бункер (рис. 239) состоит из цилиндрической и конической частей.

Полный объем бункера равен

V = ^ - h l + ^ - ( D 2 + Dd + d% м\

4 12

Наименьший угол наклона ct2 образующей конической по­ верхности к горизонтали определяется из выражения

tga2 =

------ —-------=

-------Н*!------

ь

D — d _

D - d - 2е ’

 

2

 

а наибольший угол наклона си — из выражения 2К

D d- 1- 2е

§ 3. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ РАЗМЕРОВ

 

В ПАРАБОЛИЧЕСКИХ БУНКЕРАХ [72]

 

Для

составления уравнения кривой, описывающей форму

контура

бункера, расположим систему координат в

вершине

контура

(рис. 240). Будем считать, что бункер загружен пол­

ностью

материалом, верхний уровень

которого совпадает с

кромкой

АС. Вертикальное давление в

любой точке

контура

пропорционально расстоянию от этой точки до кромки АС.

Если

предположить, что вертикальные давления

распреде­

ляются по длине кромки АС но линейному закону, то график нагрузок будет иметь вид треугольника, как это показано на рис. 240. Наибольшая нагрузка будет действовать по оси сим­ метрии бункера, т. е. в том месте, где высота бункера макси­ мальна, а наименьшая, равная нулю, в крайних точках кон­ тура — точках А и С.

Выделим участок контура OD и заменим действие примы­ кающих участков натяжением Н и Т\.

Если разложить силу 7, на вертикальную составляющую Vi и горизонтальную Н\, то из условий равновесия сил в гори­ зонтальном направлении получим H = H h Так как точка D была взята совершенно произвольно, то это равенство спра­ ведливо для любой точки контура.

Вертикальная составляющая

натяжения Р в

точке

С мо­

жет

быть

определена

как реакция

вертикальной

нагрузки с

максимальной интенсивностью q

 

 

 

 

 

 

Р = — qb, к Г

 

 

 

 

 

2

4

 

 

 

Интенсивность нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

Я - ~ - , кГ/м,

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

где

V

объем бункера, м3;

 

 

 

 

 

у—

насыпной вес материала, г/м3.

 

 

Для определения

горизонтальной

составляющей

натяже­

ния Н берем сумму моментов Мо всех сил, действующих спра­ ва от точки D. Этими силами являются: горизонтальная со­ ставляющая Р и распределенная нагрузка на участке (bх).

Имеем

MD= P ( b - x ) - H { k - y ) - ± q ( t ^ L

)»-Ч *г) =

= - Zf

 

bo

= 0.

(1420)

 

 

 

 

 

При начальных условиях д- = 0

и у = 0

получим

 

MD/

= £ £ _ / / л _ 2 * !

 

 

 

и/х-о

2

6

 

 

 

31 Н. С. Поляков, II. Г Штокман

 

 

 

469

откуда

Я= £ , ж.

3/1

Решая уравнение

(1420) относительно у, получим

_ 1

\д{Ь-хУ

Hh —

дЬ(Ь — х )

=^[

б&

(1422)

 

2

После подстановки Н из выражения (1421) в уравнение (1422) и выполнения упрощающих преобразований оконча­ тельно будем иметь

'= £ ( ^ 1 = тИ тН т)1' <1423>

Это выражение представляет собой уравнение кубической параболы. Таким образом, форма бункера зависит от его ши­ рины Ьу высоты Л и не зависит от интенсивности нагрузки q.

Площадь поперечного сечения бункера (см. рис. 240)

ь

ь

ь

F — 2 | (А — у) dx — 2 |hdx ~ 2j*y dx.

о

о

о

Подставляя сюда значение у из выражения (1423), получим

F =

Объем бункера

V = Fl = — AM, м\

4

где I — длина бункера, м.

Площадь боковой поверхности бункера

 

 

 

 

 

^бок = (^- А +

A) lb, м\

 

 

 

где k — коэффициент

пропорциональности,

принимаемый

по

данным табл. 65.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

65

и.

0,75

0,875

1,0

1 , 2

1,333

1.5

0,667

к

j 2.46

2,57

2,73

2,91

3,22

3,44

3,72

Глава XIX

СКЛАДЫ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

§ 1. РАСЧЕТ СКРЕПЕРНОГО СКЛАДА

 

Емкость угольного склада GCKл определяется

в зависимо­

сти от суточной производительности <2сУт шахты

(обогатитель

ной фабрики) и директивного срока хранения угля

на складе Т:

OCK, - Q cyr Ty m.

Срок

хранения

установлен в

размере

Т= 5— 12 суток.

Емкость

склада

в зависимости

от годовой

производительности

шахты приведена в табл. 66. Емкость скреперного склада сек­

торной формы состоит из емкости основного штабеля G0CH и емкости первичного штабеля б Перв:

^ск л — ^осн “1 ^перв»

Рис. 241. Схема скреперного склада

Т а б л и ц а 66

Годовая производительность шахты, тыс. т

300

450

 

600

\эоо;

Емкость склада, тыс. т

 

 

5 - 12

7, 5 - 18

10-24 15-36

Емкость

основного штабеля

секторной

формы

(рис.

241)

определяется из выражения

 

 

 

 

 

С

-F v + хм

 

 

 

 

 

 

<? 5 я ' 'Ч

 

 

 

 

^ОСН--

 

 

 

г

"

1

 

 

 

 

360 "

,т ’

$

5^

9 Ч

 

где

т-

 

 

 

 

.

 

.

 

 

 

 

 

 

насыпной вес хранимого материала, т/м3-, S

'0,85 — 0,95—

коэффициент

заполнения

штабеля;

 

 

 

а —

центральный

 

угол

(угол

раствора)

штабе­

 

 

ля, град;

 

 

 

 

 

 

 

 

Rlf— расчетный (средний) радиус основного шта-

0беля, м;

Н— высота штабеля, м.

 

Высота штабеля выбирается в зависимости

от свойств

угля

и сроков его хранения .(табл. 67)~.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

67

 

 

 

 

 

 

 

Высотп штабе­

Склады длительного

 

 

 

 

 

 

 

хранения

 

 

Группы и марки углей

 

 

 

ля на складах

 

 

 

 

 

с хранением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нс свыше

Высота

Предельные

 

 

 

 

 

 

 

 

10

суток, м

штабеля, м сроки

хране­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния, месяцы

I группа — угли

марок А и Т за

исклю» е-

 

Не ограни­

 

 

А

нием класса АШ и АСШ

 

 

 

 

Не огра­

 

II группа — угли марок АШ; АСШ; ПС; ПК;

 

 

чена

ничена

 

 

 

 

10

 

 

 

К и Г

 

 

 

 

 

 

 

5

 

2

III

группа — угли марки, бурые угли подмо­

 

 

 

i

 

 

 

 

 

сковные, сибирские, дальневосточные и ка­

 

 

5

3

i

1

рагандинские .

 

 

 

 

 

 

 

|

IV группа— бурые украинские угли

 

 

 

 

2,5

2,5

 

1

V группа— бурые среднеазиатские

угли

 

 

 

2,0

2,0

 

1

 

Расчетный (средний) радиус основного штабеля опреде­

ляется из выражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Яер =

 

+

 

 

 

м,

 

(1424)

где

Umax— радиус

площади

основания основного штабеля, м\

 

Rmln- — радиус

площади скреперования, м (рис. 242),

 

 

 

 

^mln — ^max

7

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgP

 

 

 

 

где

р— угол

естественного

откоса

хранимого

материала.

 

 

После подстановки значения Rm\n в формулу (1424) по­

лучим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^тах~Ь (^max —

.

)

_

D

Н

 

 

 

 

_

V

 

 

tg Р /

 

 

 

Яср = -------------------------------------------

— Атах

2 tg р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е мкость первичного ш табеля

(рис.

243) дл я ш а х т

п р ои зво ­

ди тельностью

свы ш е 2 0 0 0

т

в

сутк и

принимается

we более

сменной прои зводительности

ш ахты

 

и

м о ж ет

быть оп ред елен а

из вы раж ен и я [75]

Оцерв

 

G" — G"', от,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги