Специалност “ТЕХНОЛОГИЯ И УПРАВЛЕНИЕ НА ТРАНСПОРТА”Образователно квалификационна степен “БАКАЛАВЪР”

Учебна дисциплина”ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ НА ТОВАРНО-РАЗТОВАРНИТЕ ПРОЦЕСИ”

ЛЕКЦИЯ № 4

ТРАНСПОРТНО-МАНИПУЛАЦИОННАХАРАКТЕРИСТИКА

Преподавател

доц. д-р инж. Симеон СтоядиновE-mail: simeons@tu-sofia.bg

ТРАНСПОРТНОТРАНСПОРТНО--МАНИПУЛАЦИОННАМАНИПУЛАЦИОННА ХАРАКТЕРИСТИКАХАРАКТЕРИСТИКА нанатоваритетоварите ее множество от показатели, които определят:

физичните, химичните, биологичните и др. свойства натовара.геометричните параметри на товара.масовите параметри на товара.якостните праметри на товара.изискванията относно манипулирането, транспортирането искладирането на товара.други характерни параметри и изисквания към транспортно-манипулационните процеси.

КЛАСИФИКАЦИЯКЛАСИФИКАЦИЯ НАНА ТОВАРИТЕТОВАРИТЕ

Според изискванията на транспортно манипулационните процеси, товарите могат да се класифицират по следните признаци:

ПОПО АГРЕГАТНОАГРЕГАТНО СЪСТОЯНИЕСЪСТОЯНИЕТвърди (Единични)НасипниТечниГазообразни

ПОПО НАЧИНАНАЧИНА ТРАНСПОРТИРАНЕТРАНСПОРТИРАНЕ ИИ СЪХРАНЕНИЕСЪХРАНЕНИЕЕдинични и насипни товари, превозвани с открититранспортни средства и съхранявани в открити складовеЕдинични и насипни товари, превозвани с покрититранспортни средства и съхранявани в покрити складовеТечни товари, превозвани в специализирани транспортнисредства и съхранявани в специализирани складовеГазообразни товари, превозвани в специализиранитранспортни средства и съхранявани в специализиранискладове

ПОПО ИЗИСКВАНИЯТАИЗИСКВАНИЯТА ЗАЗА ТРАНСПОРТНОТРАНСПОРТНО--МАНИПУЛАЦИОННИЯМАНИПУЛАЦИОННИЯРЕЖИМРЕЖИМ

РЕЖИМНИРЕЖИМНИ – изискват определени режими (температурен, влажностен и др.)НЕРЕЖИМНИНЕРЕЖИМНИ – не изискват специален режим

ПОПО ФИЗИКОФИЗИКО--ХИМИЧНИТЕХИМИЧНИТЕ СВОЙСТВАСВОЙСТВА НАНА ТОВАРАТОВАРАХИГРОСКОПИЧНИХИГРОСКОПИЧНИСАМОЗАТОПЛЯЩИСАМОЗАТОПЛЯЩИ СЕСЕОТРОВНИОТРОВНИВЗРИВООПАСНИВЗРИВООПАСНИ и ДРДР..

ПОПО СЪВМЕСТИМОСТТАСЪВМЕСТИМОСТТА ПРИПРИ ТРАНСПОРТИРАНЕТРАНСПОРТИРАНЕ ИИ СЪХРАНЯВАНЕСЪХРАНЯВАНЕСС АГРЕСИВНИАГРЕСИВНИ СВОЙСТВАСВОЙСТВАЧУВСТВИТЕЛНИЧУВСТВИТЕЛНИ КЪМКЪМ ВЪЗДЕЙСТВИЕТОВЪЗДЕЙСТВИЕТО НАНА ВЪНШНИВЪНШНИФАКТОРИФАКТОРИНЕУТРАЛНИНЕУТРАЛНИ

ЕДИНИЧНИЕДИНИЧНИ ТОВАРИТОВАРИ

Единични товари са тези, които имат постоянна форма, геометрични размери и съдържание, непроменящи се през целиятранспортно- манипулационен процес.

АB

H

D

H

КЛАСИФИКАЦИЯКЛАСИФИКАЦИЯ НАНА ЕДИНИЧНИТЕЕДИНИЧНИТЕ ТОВАРИТОВАРИ

Единичните товари още се наричат товарнитоварни единициединици

Според начина на манипулиране и транспортиране единичните товари могатда се класифицират в три основни групи:

ТОВАРНИТОВАРНИ ЕДИНИЦИЕДИНИЦИ, , КОИТОКОИТО СЕСЕ МАНИПУЛИРАТМАНИПУЛИРАТ ИИ ТРАНСПОРТИРАТТРАНСПОРТИРАТНЕПОСРЕДСТВЕНОНЕПОСРЕДСТВЕНО –– те имат подходяща форма за складиране, укрепване иманипулиране.

ТОВАРНИТОВАРНИ ЕДИНИЦИЕДИНИЦИ, , ПОЛУЧЕНИПОЛУЧЕНИ КАТОКАТО УЕДРЯВАНЕУЕДРЯВАНЕ НАНА ДРУГИДРУГИ ТОВАРИТОВАРИЧРЕЗЧРЕЗ ТРАНСПОРТНАТРАНСПОРТНА ИЛИИЛИ ПОТРЕБИТЕЛСКАПОТРЕБИТЕЛСКА ОПАКОВКАОПАКОВКА – сандъци, металникутии, картонени кутиикутии ((касикаси отот вълнообразенвълнообразен картонкартон), ), вареливарели, , чуваличували, , пакетипакети. . ВВ тяхтях обикновенообикновено сесе поставятпоставят товаритовари, , коитокоито иматимат относителноотносителномалкималки размериразмери ии иматимат неудобнинеудобни заза транспортиранетранспортиране формаформа ии размериразмери..

УЕДРЕНИУЕДРЕНИ ТОВАРНИТОВАРНИ ЕДИНИЦИЕДИНИЦИ –– получениполучени чрезчрез уедряванеуедряване нана товаритовари ссизползванеизползване нана стандартизиранистандартизирани средствасредства заза уедряванеуедряване: : контейнериконтейнери, , палетипалети, , пакетипакети

ХАРАКТЕРНИХАРАКТЕРНИ ПАРАМЕТРИПАРАМЕТРИ НАНА ЕДИНИЧНИТЕЕДИНИЧНИТЕ ТОВАРИТОВАРИ

МАСАМАСА ((ТЕГЛОТЕГЛО)) –– определя товароподемността на товарно-разтоварните машини и съоръжения, изискванията при складиране и т.н.

ФОРМАФОРМА –– определя начина на манипулиране, укрепване, транспортиране и складиране.

ГЕОМЕТРИЧНИГЕОМЕТРИЧНИ РАЗМЕРИРАЗМЕРИ –– определя изисквания къмтоварохжатните приспособления и при транспортиране.

ВИДВИД НАНА ОПАКОВКАТАОПАКОВКАТА –– определя начина на манипулиране искладиране. . МекаМека, , полутвърдаполутвърда ии твърдатвърда..

ОСОБЕНИОСОБЕНИ СВОЙСТВАСВОЙСТВА –– температура, чупливост, пожароопасност,взривоопасност, абрасивност, влагоустойчивост и др.

КАЧЕСТВАКАЧЕСТВА НАНА ОПОРНАТАОПОРНАТА ПОВЪРХНИНАПОВЪРХНИНА НАНА ТОВАРАТОВАРА –– площплощ,,линейнилинейни размериразмери,, коефициенткоефициент нана триенетриене ии дрдр..

ТЕХНОЛОГИЧНИТЕХНОЛОГИЧНИ ИЗИСКВАНИЯИЗИСКВАНИЯ –– вибрациивибрации, , начинначин нана хващанехващане((закачванезакачване), ), обръщанеобръщане ии дрдр..

НАСИПНИНАСИПНИ ТОВАРИТОВАРИ

НАСИПЕН ТОВАР е съвкупност от:късове с различна големина и неопределена форма;илидребни еднородни частици (зърна), които са с относителноеднакви форма и размери;или

прахообразни частици.

Насипният товар няма определена форма. Той заема формата насъда или на транспортното средсво, в което е поставен. В свободносъстояние те заемат форма, получена в резултат на гравитационнитесили и силите на триене между отделните частици.

Насипните товари заемат средна група между твърдите и течнитетовари, характерна с ограничена подвижност на частиците една спрямодруга.

Като примери за насипни товари могат да се посочат: въглища, руди, чакъл, пясък, пръст, варовик, цимент, гипс, зърнени храни, брашно, химически продукти и др.

ОСНОВНИОСНОВНИ ПАРАМЕТРИПАРАМЕТРИ НАНА НАСИПНИТЕНАСИПНИТЕ ТОВАРИТОВАРИ

1. 1. ЕДРИНАЕДРИНА ((ЗЪРНОМЕТРИЧЕНЗЪРНОМЕТРИЧЕН СЪСТАВСЪСТАВ)) – това е количественотоили процентното разпределение на частиците по големина.

Големината на частиците (късовете, зърната) се характеризира стрите взаимноперпендикулярни размера, измерени така, че единият оттях (например размерът а) да бъде най-големия за съответния къс.

Насипният материал е съставен от различни по големина късове, най-големите от който са с размер , а най-малките – с .maxa mina

Едрината на даден насипен товар се определя чрез ситовситов анализанализ -последователно пресяване на проба от материала през сита споследователно намаляващи диаметри на отвори

В зависимост от броя на ситата се получават фракции от различенклас. Класът на фракцията се определя от размера на отворите на двепоследователни сита;

Количеството материал във всеки клас, изразено в процент oтобщото количество в пробата, представлява едрината илизърнометричният състав на насипния материал.

СТЕПЕНТАСТЕПЕНТА НАНА ЕДНОРОДНОСТЕДНОРОДНОСТ НАНА НАСИПНИТЕНАСИПНИТЕ ТОВАРИТОВАРИ ПОПОЕДРИНАЕДРИНА НАНА КЪСОВЕТЕКЪСОВЕТЕ - определя се от отношението

Въз основа на това отношение материалите се подразделят на:

СОРТИРАНИ МАТЕРИАЛИ - при ;

НЕСОРТИРАНИ МАТЕРИАЛИ – при .

ФОРМАФОРМА НАНА КЪСОВЕТЕКЪСОВЕТЕ НАНА НАСИПНИЯНАСИПНИЯ МАТЕРИАЛМАТЕРИАЛнеправилна, многостеннапризматична до игловидна с остри ръбовенеправилна кръглалюспообразнапръчковиднанишковидна (влакнеста)

min

max

aa

5.2aa

min

max >

5.2aa

min

max ≤

2. 2. ПЛЪТНОСТПЛЪТНОСТ –– това е масата, която съдаржа в единица обем нададен тяло или материал; Плътността се и измерва в kg/m3.

СПЕЦИФИЧНАСПЕЦИФИЧНА ПЛЪТНОСТПЛЪТНОСТ - се получава от отношението насухата маса (изсушена при около 105°С) към чистия обем на късовете(без порите, запълнени с въздух или вода между отделните късове).

Експериментално чистият обем на проба материал се определячраз измерване в градуиран стъклен цилиндър на изместената вода припотопяване на пробата в нея.

ОБЕМНАОБЕМНА ПЛЪТНОСТПЛЪТНОСТ –– това е масата, съдържаща се в единицаобем от материала в свободно насипно състрянне (обемът накъсовете и порите между тях).

Експериментално е установено, че намаляването на едрината наматериалите (натрошаването им последователно на по-дребни късове) води до намаляване на обемната плътност, поради относителнотоувеличаване на частта на порите между отделните късове (частици).

Увеличаването на влажността на материалите (запълването напорите между късовете с вода) води до увеличаване на обемнатаплътност. Това влияние на влажността е много по-силно при по-ситнитеи прахообразни материали, както и при несортираните (с прахообразнафракция), отколкото при материали с едри късове и сортираниматериали.

Уплътняването на насипните материали (чрез натиск, тръскане, вибриране) води до увеличаване на обемната плътност, което еиндивидуално за всеки материал, неговата едрина и влажност.

3. 3. СПЕЦИФИЧНОСПЕЦИФИЧНО ИИ ОБЕМНООБЕМНО ТЕГЛОТЕГЛОСПЕСИФИЧНОСПЕСИФИЧНО ТЕГЛОТЕГЛО - теглото на сухия насипен материал,

отнесено към единица от чистия му обем, N/m3.

ОБЕМНООБЕМНО ТЕГЛОТЕГЛО –– теглото на материала, отговарящ на единицасвободно насипан обем, N/m3.

Обемното тегло на насипните товари се използуват за изчисляванена съпротивленията на движение, както и за якостните оразмеряванияна елементи на товарно-разтоварните машини.

4. 4. ВЛАЖНОСТВЛАЖНОСТ - това е съдържанието на влага в материала :химически свързана с веществото на материала;хигроскопична влага, всмукна от въздуха;външна влага

която обвива частиците на материала с тънка водна ципай се задържа към тяхо от кохезионните сили - молекулярнамолекулярнавлагавлага,коятозапълва кухините между частиците - гравитационнагравитационнавлагавлага,,

Наспни товари, съдържащи самосамо химическихимически свързанасвързана влагавлага, сенаричат сухисухи. Това състояние те достигат при изсушаване в сушилна стемnература на въздуха –около +105 Со.

Насипни материали, които се съхраняват продължително времезащитени от външни атмосферни влияния и които съдържат самосамохимическихимически свързанасвързана ии хигроскопичнахигроскопична влагавлага, се наричат въздушновъздушно сухисухиили естественоестествено влажнивлажни.

Насипни материали, съдържащи външнавъншна влагавлага, се наричат влажнивлажни. При влажнитевлажните материали гравитационнатагравитационната влагавлага обикновено бързобързо

сесе изцеждаизцежда (при кратковременно съхранение или притранспортирането) и в тях остава само молекулярнатамолекулярната влагавлага.

В някои случаи припри голямоголямо съдържаниесъдържание нана гравитационнагравитационна влагавлаганасипните материали се наричат мокримокри.

Когато гравитационнатагравитационната влагавлага изцяло запълнизапълни поритепорите междумеждучастицитечастиците ии изтласкаизтласка напълнонапълно въздухавъздуха отот материаламатериала, той добива вид наполутечна мъчноподвижна маса и губигуби качествотокачеството сиси нана насипеннасипен товартовар. Това особено се отнася за ситните, прахообразните и несортиранитематериали с голям процент прахообразна фракция (например мокраглинеста почва, гасена вар и др.).

5. 5. ПОДВИЖНОСТПОДВИЖНОСТ НАНА НАСИПНИТЕНАСИПНИТЕ ТОВАРИТОВАРИ. ВЪТРЕШНОВЪТРЕШНО ТРИЕНЕТРИЕНЕ ИИ СЦЕПЛЕНИЕСЦЕПЛЕНИЕ

ЧастицитеЧастиците на насипните материали се отличават от течните по това, чечастиците им имат ограничена подвижност вследствие на значителните силисили нанатриенетриене и сцеплениесцепление междумежду тяхтях.

СтепентаСтепента нана подвижностподвижност на материалите в най-общия случай сехарактеризира с големината на тангенциалната съпротивителна сила Ft , коятотрябва да се преодолее, за да се получи плъзгане (срязване) между частиците наматериала, респ. движение на един слой материал спрямо друг.

където: е нормалният натиск на материала в плоскостта на плъзгането в N;-- коефициентът на вътрешно триене, равен на тангенса на ъгъл навътрешно триене;-- силата на сцепление, отнесена към единица от повърхнината наплъзгане, Ра;-- повърхнина на плъзгане, m2.

Като се отчете, че:

и

тогава:

N,A.cf.FF nt +=

nF

c

δ= tgf δ

A

τ=AFt σ=

AFn

, N

където: е пределното тангенциално напрежение, при което настъпва плъзгане(срязване) в материала, Ра;

- нормалното напрежение в плоскостта на плъзгане, Ра.

УРЕД ЗА ЕКСПЕРИМЕНТАЛНООПРЕДЕЛЯНЕ НА ПОКАЗАТЕЛИТЕ и

НА ПОДВИЖНОСТТА НАНАСИПНИТЕ ТОВАРИ

ctg. +δσ=τ

τ

σ

τσ

ЪГЪЛЪГЪЛ НАНА ЕСТЕСТВЕНИЯЕСТЕСТВЕНИЯ ОТКОСОТКОС -- ъгълътъгълът нана наклонанаклона къмкъмхоризонталнатахоризонталната равнинаравнина, която се получава припри свободносвободно изсипванеизсипване нанасипния товар, като изсипването не се извършва от височина

ϕ

УРЕДИ ЗА ЕКСПЕРИМЕНТАЛНООПРЕДЕЛЯНЕ НА ЪГЪЛА НАЕСТЕСТВЕНИЯ ОТКОС

СХЕМА ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НАЪГЪЛА НА ЕСТЕСТВЕНИЯ

ОТКОС

ϕ

ϕ

ϕ

6. 6. КОЕФИЦИЕНТКОЕФИЦИЕНТ НАНА ВЪНШНОВЪНШНО ТРИЕНЕТРИЕНЕ -- коефициентътна триене между насипния товар и твърди плоскости (материали).

7. 7. АБРАЗИВНОСТАБРАЗИВНОСТ -- свойството на насипните товари даизносват повърхности (материали) при плъзгане потях.

СтепентаСтепента нана абразивностабразивност зависи от твърдосттатвърдостта, форматаформата иразмеритеразмерите нана отделнитеотделните късовекъсове.

8. 8. СЛЯГАНЕСЛЯГАНЕ ((УЛЯГАНЕУЛЯГАНЕ)) - свойството на някои насипниматериали да намаляват своята подвижност при по-продължителнопрестояване в натрупано състояние.

Например: при складиране на дебели пластове, при съхранение вбункери, силози, в торби и др. Опасността от слягане сесе увеличаваувеличава сувеличаванеувеличаване нана дебелинатадебелината нана пластапласта и влажносттавлажността нана материаламатериала. Най-многослягат долните пластове. Това може да доведе до сводообразуванесводообразуване(задръстване) и неизтичаненеизтичане нана материаламатериала.

За борба срещу това явление при бункери за слягащи материали сеизползуват различни устройства (механични, пневматични, вибрационни и др.), които разрохкватразрохкват материала и подпомагат изтичането му.

n

tFF

=µ

µ

9. 9. ЛЕПЛИВОСТЛЕПЛИВОСТ - свойството на насипни материали, особено въввлажно състояние, да полепват здраво към повърхност от другматериал.

10. 10. КОРОЗИОННОСТКОРОЗИОННОСТ -- корозионното въздействие на товаравърху околнитепредмети (химически продукти, въглищна шлака и др.).

Това изискват специални мерки, като противокорозионни ипластмасови покрития или използуване на специални материали.

11. 11. ПОЖАРООПАСНОСТПОЖАРООПАСНОСТ ИИ ВЗРИВООПАСНОСТВЗРИВООПАСНОСТ -- свойствотона насипните материали да горят или да се взривяват.

Това налага специални мерки при транспортирането, складиранетои манипулирането им

12. 12. ТРОШЛИВОСТТРОШЛИВОСТ -- свойството на частиците на насипниятоварршават или стриват.

Това изисква подбиране на подходящи технологии за мнипулиранеи транспортине.

Могат да се набележат и други свойства на насипните товари, катохигроскопичностхигроскопичност, отделянеотделяне нана вреднивредни газовегазове, склонностсклонност зазазамръзванезамръзване и дрдр.