Лабораторная работа №2. Формирование пакета сортового металла и расчет удельного погрузочного объема
Цель работы: Ознакомление с методикой формирования пакетов из сортового металла сложной геометрической формы.
Общие указания: К сортовому металлу относятся: прямоугольные и круглые заготовки, уголок, швеллер, двутавр, тавр, шпунт, рельсы и другие фасонные профили, арматурная сталь, трубы диаметром до 200мм.
Многие виды сортового металла имеют сложную геометрическую форму и при их перевозке и хранении возможно наличие больших пустот между отдельными грузовыми местами. Для рационального использования перегрузочной техники и транспортных средств, а также для уменьшения пустот сортовой металл часто пакетируют (формируют связки). При таком пакетировании габаритные объемы отдельных грузовых мест значительно перекрывают друг друга. Поэтому удельный объем пакета (связки) сортового металла намного меньше, чем сумма объемов отдельных грузовых мест ее составляющих.
Исходные данные:
Табл.1
| Вариант | h, мм | b, мм | d, мм | l, м | q, кг/м | h, мм | b, мм | d, мм | l, м | q, кг/м | |
| уголок | балка двутавровая | ||||||||||
| 8,33 | 8,3 | 57,0 |
Характеристики профиля: ширина (b), высота (h), толщина (d), длина (l), масса одного погонного метра профиля (q)
Расчетная часть задания:
1. Переведем все заданные величины в метрическую систему:
; 
; 
Для уголка: 
; 
; 
; 
;
Для двутавра: 
; 
; 
; 
;
2. Определим массу каждого из заданных профилей:
; [ 
]=(кг)
Для уголка: =8,83*9=79,47(кг)=0,07947(т)
Для двутавра: =57*7=399(кг)=0,399(т)
3. Определим удельный объем места для каждого из заданных профилей:
Uм = Vм / gм (м3/т)
Vм = ℓм * bм * hм (м3)
Для уголка: Uм=9*0,09*0,09/0,07947=0,917(м3/т)
Для двутавра: Uм=7*0,155*0,4/0,399=1,088(м3/т)
4. Формируем связку уголков (для точности значений значения с, b и h выражаются в мм):
4.1. 
Используем т.Пифагора для нахождения значения «с»
(мм)
c = 
4.2. 
Сначала рассмотрим ситуацию, когда в связке количество уголков по ширине равно 1. Определим зазор 
(мм)
(мм)
4.2.1. Так, как по условию треугольник равнобедренный, то:
(мм)
4.2.2. Зная величины катета 
и гипотенузы b (h), определим значение величины катета
4.2.3. Тогда высота связки, которая остается для размещения уголков составит 
. Каждый уголок по высоте занимает место равное сумме толщины уголка (d) и величины зазора между ними (1 мм). Исходя из этого, определяем количество уголков в связке по высоте ( 
), шт.:
(шт)
4.2.4. Определяем общее количество уголков в связке, шт.:
(шт)
(шт)
4.2.5. Определим массу связки 
, т
(т)
Так, как масса связки существенно меньше заданной в 1.5 т, то необходимо пересчитать количество уголков в связке:
4.3 По ширине размещаем 2 уголка ( 
4.3.1. Тогда, с учетом зазора между двумя стопками в 1мм получим:
(мм)
(мм)
4.3.2. Тогда количество уголков по высоте составит, шт.:
(шт)
4.3.3. Повторим расчеты 
и :
(шт)
(шт)
(т)
Теперь масса связки у нас превышает допустимую в 3.75 т. Следовательно, будем уменьшать количество уголков по высоте до тех пор, пока не станет меньше 3.75 т
4.4. Определим количество уголков, которые необходимо снять, дабы снизить массу связки до необходимой. Учтем, что масса одного уголка 79,47кг, а снимать можно только одновременно по 2 уголка. Методом подбора определяем, что необходимо снять 8 уголков, т.е. четыре ряда уголков в связке (т.к. 
)
4.5. Необходимо уточнить значения и :
* 8 (т)
0,07947*8 = 3,654 (т)
4.6. Рассчитаем размеры связки – длину ( 
, ширину 
и высоту ( 
:
(м)
(мм)
(мм)
(мм)
(мм)
4.7. Находим коэффициент формы ( 
):
4.8. Находим коэффициент трюмной укладки ( 
):
4.9. Коэффициент трюмной укладки с учетом формы груза:
=0,171
4.10. Удельный погрузочный объем:
(м3/т)
(м3/т)
5. Формируем связку из двутавровой балки:
5.1. Для формирования связки рассчитаем предварительно необходимое количество профилей ( 
), исходя из массы 2т
(шт)
(шт)
5.2. Учитывая критерий квадратного сечения принимаем за оптимальную форму связки – стандартную в 1 ряд высотой
Соответственно окончательное количество профилей в связке n=5 и необходимо рассчитать размеры связки:
5.3. Определим значение :
(т)
(т)
5.4. Находим коэффициент формы ( ):
5.5. Находим коэффициент трюмной укладки ( ):
5.6. Коэффициент трюмной укладки с учетом формы груза:
=0,724
5.7. Удельный погрузочный объем:
(м3/т)
(м3/т)