Управление работоспособности транспортных средств

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение 3

1. Составление TTC 4
2. Расчёт параметров приёмных устройств 8

1. Бункера и их элементы. Общие сведения .8
2. Расчёт геометрических параметров бункера ..11

3. Расчет параметров питателей .13

1. Расчет параметров ленточного питателя 13
2. Пример расчета пластинчатого питателя 15

Выводы ..18

Литература 19

ВВЕДЕНИЕ 

     Успешная организация и технология погрузочно - разгрузочных работ на транспорте возможна лишь при полной комплексной механизации, которая означает механизацию всех связанных между собой стадий процесса производства как основных, так и вспомогательных и базируется на системе взаимодополняющих машин и механизмов.

     Относительно погрузочно - разгрузочных работ на транспорте это означает такую систему механизации, где все стадии, как основные, так и вспомогательные охватываются рационально подобранными современными средствами механизации, с обязательным учетом сопредельных операций.

     Выполнять погрузочно - разгрузочные работы на транспорте в больших объемах невозможно без механизации и автоматизации производственных процессов, тем более, что сегодня есть возможность применения комплексной механизации и автоматизации.

     Комплексная механизация погрузочно - разгрузочных работ представляет собой рациональное объединение различных транспортных машин и устройств, которые работают вместе с технологическим оборудованием на протяжении грузопотока от первой до последней технологической операции, включая основные и вспомогательные участки производства и транспорта. Работа рабочих в этом случае сводится к управлению машинами (в ряде случаев дистанционному) и контроля за их работой.

     Целью выполнения данной работы является разработка технологии приема угля на ТЭЦ с использованием современных средств для погрузочно-разгрузочных работ.

1. СОСТАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ

(TTC) 

     Выбор правильного решения по организации операций перемещения достаточно сложен, поэтому важно начать работу (после рассмотрения грузопотоков) с тщательного изучения и анализа существующего состояния на рассматриваемом предприятии или его участке.

     Основным исходным материалом для изучения и исследования с последующей разработкой мероприятий КМА ПРТСр является TTC.

     Под TTC понимается графическое изображение условными символами ПРТСР технологического процесса, выполняемого на грузопотоке или отдельной его части, в котором все производственные операции (технологические, по-грузочно-разгрузочные, транспортные, контрольно-учетные и т.д.) даны в строгой последовательности и взаимосвязаны с указанием применяемых средств механизации, оснастки, тары, а также с учетом основных технико-экономических показателей (трудоемкости работ, производительности труда, уровня механизации работ, степени механизации труда и себестоимости работ).

     Разработка комплексной технологии производства и ПРТСр позволяет при каждом грузопотоке показать какие транспортные и технологические операции, в какой последовательности и какими средствами представляется целесообразным выполнить на всех переходах груза от начальной до конечной операции.

     В результате рациональной организации грузопотоков, использования современных средств механизации и современных средств механизации и современного технологического оборудования, а также таких прогрессивных методов перемещения грузов, как. конвейеризация, контейнеризация и пакетизация могут быть разработаны целесообразные схемы транспортно-технологических процессов по каждому цеху, складу, участку предприятия и по всему предприятию в целом.

     Процесс и соответствующая ему TTC называется типовыми, если по одному и тому же технологическому процессу казанные работы могут выполняться на различных грузопотоках данного предприятия.

     Если же технологический процесс применительно к какому-либо одному грузопотоку данного предприятия, такой процесс и соответствующая ему TTC называется единичными.

Условные обозначения TTC представлены в таблице 1.1

     Схема расположения оборудования и транспортирующих машин представлена на рис. 1.1. Пример составления TTC показан на рис. 1.2.

Рисунок 1.1 — Схема расположения транспорта....

Содержание операции	Индексы		Операции
Транспортирование груза в полувагонах	•—. [со]		2
Контроль
Учет
Разгрузка полувагонов с помощью загоноопрокилывателя
Накопление			а
Погрузка груза на ленточный конвейер
Перемещение груза ленточным конвейером	[	:.]
Перегрузка			1 1
Перемещение груза ленточным конвейером ■
Перегрузка			р. о 1 1
Перемещение груза ленточным конвейером                  ^		Щ
Подача груза на валковую дробилку			в
Дробление груза в валковой дробилке			1
Выдача груза из валковой дробилки
Контроль
Учет	<	<^
Погрузка груза на распределительный ленточный конвейер			■ &
Перемещение груза ленточным конвейером с промежуточной разгрузкой			;
Накопление		-*	а
Погрузка груза на ленточный конвейер		\>	1 а
Перемещение груза ленточным кон вейером	р!
Перегрузка	&	<|
Перемещение груза ленточным конвейером -	N
Перегрузка		у.
Транспортирование груза в полувагонах	с N	5 /		[

2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ 

2.1. Бункера и их элементы. Общие сведения 

     Бункера применяют для приема, сохранения и подачи на транспортные средства насыпных грузов. Они представляют собой емкости, которые имеют вверху загрузочные, а внизу разгрузочные отверстия. Разгрузочные отверстия перекрываются затворами.

     Бункера применяют в установках трех типов: аккумулирующих, уравнительных и технологических. Аккумулирующие установки служат для хранения насыпных грузов и снабжены устройствами для загрузки и разгрузки емкостей, устройствами для измерения массы и т.д. Уравнительные установки являются промежуточными емкостями для насыпных грузов, которые обеспечивают стабильную роботу транспортной системы при неравномерной работе ее отдельных звеньев или при сочетании в одной линии непрерывного и периодического транспорта. Технологические установки служат для временного хранения сыпучих промежуточных продуктов производства (например, отстойные емкости для формовочной земли, емкости для охлаждения и т.д.).

     Применяют открытые и закрытые сверху бункера. Открытые бункера дешевле закрытых, но их используют лишь для грузов, которые не портятся от воздействия атмосферных осадков и не выделяют пыли, вредной для обслуживающего персоналу.

     По виду поперечного сечения бункера подразделяются на прямоугольные, круглые и корытообразные.

     Прямоугольные бункера, имеют форму пирамиды или обелиска, называют пирамидальными или обелисковыми.

      Прямоугольные бункера с вертикальными стенками по форме днища разделяют на двух-, трех-, четырехскатные и многоскатные.

      У пирамидальных бункеров, квадратных в плане, утлы наклона всех стенок одинаковые, а у прямоугольных неквадратных пирамидальных бункеров соседние стенки имеют различные углы наклона. Все стенки обелисковых неквадратных бункеров рекомендуется делать с одинаковыми углами наклона.

     Выпуск материала может быть одно- и двусторонним, через выпускные отверстия или трубы, размещенные сбоку бункера или в его центре.

     Бункера изготовляют металлическими, железобетонными, деревянными и комбинированными.

     Металлические бункера имеют сравнительно небольшую массу, их опоры занимают мало места; изготовляют их на заводах индустриальными методами с последующей сборкой стандартных частей на месте установки. Эти бункера достаточно долговечные при сохранении сухих грузов, эксплуатация их дешевле эксплуатации других бункеров. Однако металлические бункера при сохранении влажных грузов подвержены коррозии, что не только ускоряет их изнашивание, но и увеличивает коэффициент трения насыпного груза о стенки, что может затруднить разгрузку бункера.

      Железобетонные бункера применяют для хранения сухих и влажных грузов. Они долговечны, но, как правило, дороже и тяжелее металлических. Железобетонные бункера малопригодны для хранения горячих материалов, потому что бетон дает трещины в результате термических деформаций.

     По конструкции железобетонные бункера разделяют на монолитные, сборные и комбинированные. Монолитные бункера возводят в общей опалубке и применяют преимущественно на железобетонных эстакадах и в железобетонных зданиях. Сборные бункера состоят из отдельных железобетонных плит, соединенных сваркой. Комбинированные бункера состоят из стальных каркасов, покрытых внутри железобетонными плитами.

     Комбинированные бункера являют собой сочетание отдельных конструкций, изготовленных из различных материалов. Например, железобетонный корпус бункера соединяют с металлическим днищем, каменный или кирпичный корпус с металлической армировкой, сочленяют со сборным железобетонным днищем. Деревянные бункера для уменьшения износа часто выстилают внутри стальными листами.

     Бункером принято называть ёмкости, которые служат одновременно вместилищем для временного хранения сыпучих грузов и перегрузки их в количестве, необходимом для производственных нужд, или в транспортные средства для отправления потребителю.

     Наиболее часто в производстве применяют бункера пирамидальной формы (рис. 2.2). 

2.2. Расчёт геометрических параметров бункера. 

Исходные данные:

Годовой грузопоток - 500 тыс. т/год Транспортируемый материал - уголь каменный Насыпная плотность - 0,9 т/м"⁵

                       Максимальный размер куска - 100 мм. Геометрические размеры призматической части бункера выбираем из условия установки бункера в бункерной эстакаде между колоннами. Принимая расстояние между колоннами по длине бункерной эстакады равной 6 м, задаем размеры призматической части - А = 4 м, В = 5 м. Угол наклона стенок бункера (рис. 2.2):

■0 АС   ,   С СЛО

(3 = ф + 5^и =45 + 5 = 50

где ф - угол естественного откоса груза (для угля он равен 45 ). Высота пирамидальной части:

А-а   _   4-0,44_11ГЛ   __1С

h_fi = tgB = —1,19 = 2Д5м,

2 2

a_min = Ё_а • (d_max + 80)■ tga = 2,4-(100 + 80)-1 = 432мм.

     где a - угол внутреннего трения (для легкосыпучих грузов он приблизительно равен углу естественного откоса).

Принимаем ширину выпускного отверстия а = 440 мм, длину в = 500 мм.

В

л — **

А * , 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 2.2 - Бункер 

     Высоту призматической части бункера находим исходя из требуемого объёма бункера. Бункер должен иметь пропускную способность, превышающую как часовую производительность по прибытию сыпучих грузов, так и производительность подбункерного питателя, что обеспечит устойчивую работу всего комплекса. Подбункерный питатель, в свою очередь, должен несколько (не более чем в 1,2 раза) превышать производительность по прибытию, т.е. 
 
 
 

где (^_Пр_иб - часовая производительность по прибытию сыпучих грузов, т/ч;

\]_б - пропускная способность бункера, т/ч;

    (^тпп - производительность питателя, т/ч. Часовая производительность по прибытию сыпучих грузов, т/ч:

1 о . о

Т  • t    • п

г      см        см 

где 1,2 = к_н - коэффициент неравномерности;

(2_г - годовой грузопоток, т/год;

Т_г - время работы в год, сут. Принимаем равное 300 суток;

1_СМ- продолжительность смены, ч. Принимаем 8 часов;

п_см - количество смен в сутки. Принимаем 3 смены в сутки. 

            1,2-500000 
V _ч ппиб   =  = 83 ,3 т / ч . 
 

Пропускная способность выпускного отверстия бункера, и_б, т/ч: 

и_б = 3600 *^....*К_ЛИ *у, 

где ¥₆₀ - площадь истечения, м₂;

 У_6ьт- средняя скорость истечения груза, м/с; у - насыпная плотность груза, т/м . 

и_б=3600*0,136^>::0,685*0,9=302 т/ч. 

     Для расчета площади истечения груза выбираем наиболее часто применяемое в производственных условиях прямоугольное выпускное отверстие. 

¥_вм= ( а-с!_ср)( в- а_ср)= ( 0,44-0,1)(0,5-0,1)=0,136 м², 

где а, в - ширина и длина соответственно выпускного отверстия ,м. Средняя скорость истечения груза: 

У_вып = 5,65 • X • VII - 5,65 • 0,4 • ^0,092 = 0,685 м 

где Я - коэффициент истечения, для рядовых материалов 0,3-0,5; Я - гидравлический радиус выпускного отверстия истечения, м: 

_к _ ^ - а_тах )(ь - а_тах) ₌ (0,44 - од)(о,5 - од) _{= 0 092 ы}

2(а + Ь-2-с1_тах)     2(0,44 + 0,5-2-0,1)     ' 

В среднем скорость истечения грузов должна лежать в пределах:

У_вьш=0,5-2,0 м/с.

После определения \]_б необходимо проверить выполнение условия: 

<3ч _приб ⁼ 83,3 < \]_б = 302, 

Условие выполняется.

     Если объём бункера принять равным 50 м , то число бункеров при этом равняется:

Высота призматической части бункера будет равна: 

1 ,  ^   „     /=—1

У_б ^(Р, +Б_? +_Л/Б_] + Р₇)   50— -2,15(20+0,22+720*0,22)

н=—2 ₌—з ₌₁₇₁

^ 20 ' 

     где ¥], ¥₂ - площади оснований призматической и пирамидальной части соответственно:

  Р,=А*В=5*4=20 м², Р₂=а*в=0,44*0,5=0,22 м². 

Производительность питателя должна равняться: 

Отт=(}ч.приб*1,2 = 83,3*1,2 = 100 Т/Ч.

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПИТАТЕЛЕЙ 

3.1. Расчет параметров ленточного питателя 

     Так как ширина выпускного отверстия бункера а = 440 мм, принимаем ширину ленты ленточного питателя В = 650 мм.

Производительность определяется по формуле, т/ч:

д = 3600-Ь-п_сл-у-у-\|/,

где Ь - ширина питателя между бортами (табл. 3.1); п_сл - высота слоя груза, м;

V - скорость ленты, м/с;

у - насыпная плотность, т/м^;

ф = 0,75.. .0,8 - коэффициент заполнения.

Ь = В- 0,8 = 0,65 • 0,8 = 0.52 м. п_ся<М^В, Ь_СЛ<В,

где Ъ.\ - высота бортов.

Используя данные табл. 3.1, принимаем \л\ = 260 мм. Тогда Ь_сл = 260 мм. 

Скорость движения тягового органа: 

(2п юо

У = 

        3600 • Ь ■ п_сл • у • \|/   3600 • 0,52 • 0,26 • 0,9 • 0, Мощность привода определяется по формуле: 
 
 
 

= 0,285 м/с 
 
 
 

Чм

где К₃ = 1,1... 1,2 - коэффициент запаса; Г) - КПД механизма передачи;

      К¹} -  мощность, затрачиваемая на преодоление основных сопротивлений, кВт:

N2 - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений от трения

сыпучих грузов о неподвижные борта, кВт;

      N3 - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений от давления сыпучего груза на ленту питателя, кВт.

И, = %(0,2 -£_п±К) = ~(0,2 • 2,0) = 0,13 кВт,

00 300

где С_п = 2 м - длина питателя;

         п_п - высота подъема (опускания) питателя. При горизонтальном расположении питателя п_п = 0.

М₂=10-11²_л^_п-у^-у.К_б =

-10 • 0,26² • 2,0 • 0,9 • 0,5 • 0,285 • 1,1 - 0,19 кВт,

где г*] - коэффициент трения груза о борта; Кб - коэффициент бокового давления:

    У + 1,2 _ 0,282 + 1,2 _ 0,282+ 1,2 ⁶ ""Ч + втсрд ~ 1 + 8ш20°     1 + 0,342

где фц - угол естественного откоса груза в движении (табл. 3.2):

ф_д=ф_п-0,44 = 45°-0,44^20°,

где ф_п - угол естественного откоса груза в покое.

Н₃ =^ = ^^ = 0,005 кВт, 400        4000

где Р_г - давление груза на затвор бункера:

Р_г =Р_В0  в, = 0,136 -507,7 = 69,0 Н, 

где С_п - удельное давление: 

ЮОО-уЯ-в   1000-0,9-0,092-9,81   ,_{П77и/  2}

Сл_п = = = Ы)/,/И/М .

ц-К₀ 1-1,6 

Тогда: 

_11С0,13 +0,19 +0,005

N = 1,1 э = 0,327 кВт.

0,85

3.2. Пример расчета пластинчатого питателя. 

     Исходные данные: ширина выпускного отверстия бункера а = 550 мм, длина выпускного отверстия бункера в = 600 мм, производительность питателя Q = 100 т/ч, длина питателя = 2,0 м. Транспортируемый материал - уголь ка-

менный; насыпная плотность - 0,9 т/м-³; максимальный размер куска -d_max =100 мм.

     Так как ширина выпускного отверстия бункера а = 550 мм, принимаем ширину пластинчатого полотна 800 мм.

Скорость движения тягового органа: 
 

3600 • b • h_CJ1 • у • у   3600 • 0,64 • 0.25 • 0,9 • 0.8

где \|/ = 0,7...0,8 - коэффициент заполнения сечения; g - насыпная плотность груза; b - ширина питателя между бортами:

                  Ь = В • 0,8 = 0,8 • 0,8 = 0,64 м. h_cri - высота слоя сыпучего груза на настиле, м,

К_я<\<\в

2

h - высота бортов (табл. 3.3).

Используя данные табл. 3.3, принимаем hi = 250 мм.

Тогда И  = 250 мм.

сл

Потребная мощность (кВт) двигателя:

N1 + 1Ч₉ +1\т,

14 = к.

Лм

где к₃ = 1,1-1,2 - коэффициент запаса; Ъ. - КПД механизма передачи;

    N - мощность, затрачиваемая на преодоление основных сопротивлений, кВт;

   N - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений от трения сыпучих грузов о неподвижные борта, кВт;

К^т₃ - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений от давления

сыпучего груза на пластины питателя, кВт.

^Н' = ^гТ^^0Д1 ■ ⁽° ^{± Ь}™)⁺ °'⁰⁰²⁴ • Чо ■ ⁽п ■ V = з00 

100 300 

(ОД 1 • 2,0 + 0) + 0,0024 • 961,4 • 2.0 ■ 0.24 = 1,18 кВт 

где q - вес погонного метра пластинчатого полотна; 

Ч₀ = g(60 • В + А) = 9,81(60 • 0,8 + 50) = 961,4 

Н 

м 
 
 

.4). 

где В - ширина настила, м;

А - коэффициент, зависящий от ширины настила и вида груза (табл. 
 
 
 

= 10 • 0,25² • 2,0 • 0,9 • 0,5 • 0,24 • 1,07 = 0,144 кВт,

К

где 1Г - коэффициент трения груза о борта (табл. 3.2); К_б - коэффициент бокового давления:

у + 1,2     0.24 + 1.2    0.24 + 1.2

= 1.0'

1 + 51Пф_д   1 + зт20^и    1 + 0.342

где ф_д - угол естественного откоса груза в движении:

                  _фд = ф_п.0,44 = 45°-0,44« 20⁰, где ф_п - угол естественного откоса груза в покое (табл. 3.2).

N.

Р-у   146,5-0,24

= 0,009 кВт

                      400        4000 где Р_г - давление груза на затвор бункера:

      Р_г = Р_{в 0} • О_п = 0,225 • 651,14 = 146,5 Н. Р_во = ( а - с1)(Ь - с1) = (0,55 - 0,1)(0,6 - ОД) = 0,225 м² 

_    ЮОО-у-Я-а   1000-0,9-ОД 18-9,81   ^_11ИН

О_п = ¹ = = ■ • — = 6^ 1,14 —г

М--К₀ 1-1,6 м

_к _ (а ~ <*)(Ь - с!) _ (0,55 - 0ДХ0,6 - ОД) _{= 0П}о_и 2(а + Ь - 2 • о¹)   2(0,55 + 0,6 - 2 • 0,\ 

Тогда: 
 

_хт   „ЛД 8+ 0,144 + 0,009   , _{0 п}

N =1,15- = 1,8 кВт.

0,85

ВЫВОДЫ 

     В результате выполнения работы, была произведена разработка организации и технологии работ по приему угля на теплоэлектроцентраль (ТЭЦ), разработана транспортно-технологическая схема доставки угля от места приёма до производства. Рассчитан приёмный бункер и в соответствии с ним выбран ленточный питатель. Получены следующие данные:

1. Часовая производительность по прибытии грузов <3_Ч = 83,3 т/ч;
2. Площадь выпускного отверстия бункера¥_ВО=0,\36 м
3. Количество бункеров п_б=8

4. Пропускная     способность     выпускного     отверстия     бункера и_б = 340 т/ч;

5. Производительность питателя (2_ПИт⁼ 100 т/ч;
6. Мощность привода питателя N = 0,31 кВт.