Эскизная разработка схем механизации и выбор перегрузочных машин и захватных устройств для перегрузки навалочных грузов

1 Цель работы – выработать у студента навыки самостоятельной компоновки схем механизации для перегрузки навалочных грузов, выбора перегрузочного оборудования и грузозахватных устройств.

 

Перечень лабораторного оборудования – макет речного порта, стенды.

 

Исходные данные

2.1 Наименование груза, размер грузооборота причала , направление грузопотока, тип судна, характеристики причального сооружения и складов, продолжительность навигации , коэффициент неравномерности прибытия грузов .

Состав работы

3.1 Подобрать перегрузочные машины и грузозахватные устройства для перегрузки заданного рода груза – прил. 1,2.

3.2 Скомпоновать две схемы механизации перегрузки заданного груза из разнотипных перегрузочных машин и устройств.

3.3 По каждой схеме механизации установить технологические схемы и описать технологию выполнения перегрузочных работ.

 

Методические указания

Разрабатываемые в задании схемы механизации должны различаться типом главной перегрузочной машины и удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к типовым схемам механизации.

Принимаемые в схемах механизации перегрузочные машины должны обеспечивать выполнение заданного грузооборота. Поэтому на предварительном этапе технологического проектирования рекомендуется:

– при расчётном грузообороте до 300 тыс. т принимать краны, грузоподъёмностью 5 – 10 т;

– при расчётном грузообороте 300 – 500 тыс. т – краны, грузоподъёмностью 10 – 16 т;

– при расчётном грузообороте 500 – 700 тыс. т – краны, грузоподъёмностью 16 – 24 т;

– при расчётном грузообороте свыше 700 тыс. т – мобильные краны, специализированное перегрузочное оборудование (конвейеры, причальные перегружатели, судопогрузочные машины и т.п.).

При выборе перегрузочного оборудования и компоновке схем механизации перегрузки навалочных грузов открытого хранения большое значение имеют расчётные размеры складов – штабелей.

Для хранения навалочных грузов используются открытые площадки с бетонным или асфальтобетонным покрытием, в основном прямоугольной формы.

Для складов навалочных грузов, в первую очередь, устанавливают потребный объем штабеля:

 

                      (1.2)

 

где: γ – объемная масса груза, т/м³ (прил. 4).  

 

Штабель груза имеет пирамидальную форму, а при ограничении высоты складирования - форму усечённой пирамиды, объём которой  определяется:

 

(1.3)

 

           (1.4)

 

           (1.5)

 

где:  – высота штабеля, м (прил. 4);

 – соответственно длина и ширина нижнего основания штабеля, м;

 – то же, верхнего основания штабеля, м;

 – угол естественного откоса навалочного груза в состоянии покоя, град (прил.4 ).     

 

В

bb

l

L

H

Рисунок 1.1 – Штабель навалочного груза

Длина нижнего основания штабеля навалочного груза для причалов, оснащенных стреловыми кранами, обычно принимается не более 0,9 длины причала:

 

                        (1.6)

 

Ширину верхнего и нижнего основания штабеля  и  необходимо определить. Для этого нужно подставить в формулу (1.3) все определенные по формулам (1.2, 1.4, 1.5) величины, оставив в качестве неизвестной величину . Из полученного уравнения следует найти величину  и вычислить значение .

Ширина нижнего основания штабеля  для причалов, оснащенных стреловыми кранами, принимается с тем условием, чтобы склад находился в зоне вылета перегрузочной машины.

Если значение  получится отрицательным, необходимо уменьшить принятую в первоначальных расчетах высоту штабеля на величину  и повторить расчет ширины штабеля, откорректировав предварительно значения  и .

 

Так, при использовании в схеме механизации портального крана следует учитывать, что ему доступны для обработки 22 метра складской площади при вылете стрелы 30 метров или 24 метра – при вылете 32 метра. Следовательно, если расчётная ширина открытой складской площадки не превышает 22 - 24 метра, то она полностью находится в зоне действия фронтального крана, и установка тылового крана не требуется.

Если полученная ширина штабеля превышает 22 - 24 метра, но не выходит за пределы 42 - 44 метра, то причал нужен один, и на нём следует установить портальные краны в две линии – фронтальная и тыловая, и между ними расположить штабель.

Если расчётная ширина склада превышает 42 - 44 метра, то за линией тыловых кранов необходимо разместить второй штабель – тыловой. При этом ширина тылового штабеля не должна превышать 22 - 24 метра, т.е. он должен быть доступен для обработки тыловым краном.

При невозможности разместить груз в два штабеля целесообразно создание второго причала.

При ширине штабеля менее 22 метров на причале может быть достаточно одной линии портальных кранов, однако при этом нужно предусмотреть подъезды для автомобильного транспорта (в зону погрузки или разгрузки).

Для подгребания груза в зону действия стреловых кранов, зачистки судов, а также для устранения просыпей груза в проезды и проходы в схемах механизации следует использовать бульдозеры.

При использовании на причале мостовых кранов ограничений по ширине штабеля нет, однако обработке склада значительной ширины снижается их производительность.

На загрузке автомобильного транспорта в качестве тыловых машин можно использовать фронтальные ковшовые погрузчики.

Исходя из вышеизложенных требований следует скомпоновать две схемы механизации и выполнить описание перегрузочного процесса по технологическим схемам.

Выбор типа грейфера зависит от рода груза, типа крана и его грузоподъемности, вида обрабатываемого подвижного состава. Важными характеристиками при выборе грейфера являются объёмная масса и размер фракций груза.

При выборе грейферов для перегрузочных машин следует проверить их на недопустимость перегрузки крана – по формуле 1.1.

Максимальную массу груза в грейфере можно определить:

 

                     (1.7)

 

где:  – вместимость грейфера, м³;

- объёмная масса груза, т/м³.

Для обеих схем механизации необходимо определить технологические схемы и выполнить описание технологии загрузки или разгрузки судна, привести порядок зачистки при разгрузке полувагонов.