CC BY
2
УДК 656.025.4
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-7-108-109
РАСШИРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕВОЗКИ ЗЕРНОВЫХ ГРУЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ
В.В. Денисов, И.И. Кононов, М.В. Прусов
В данной статье рассматривается организация перевозки и хранения в транспортно-технологических схемах зерновых грузов различными способами: в вагоне-хоппере, в мягких контейнерах, в универсальных контейнерах. Разработана параметрическая модель транспортно-технологической схемы перевозки зерновых грузов, в которой необходимо найти комплексный показатель качества объекта, на который влияют основные факторы: процесс доставки зернового материала на ТСК (транспортно-складской комплекс); процесс хранения зернового материала; процесс загрузки транспортных средств - выбор технологии перевозки и загрузка.
Ключевые слова: сыпучий груз, вагон-хоппер, погрузка, выгрузка, параметрическая модель.
Перед транспортной отраслью стоят задачи, направленные на повышение эффективности всех этапов перемещения грузов. Это позволяет сократить сроки доставки, гарантируя при этом сохранность грузов, повышать безопасность движения и уменьшать негативное воздействие транспорта на окружающую среду. Достижение этих целей возможно через согласованную работу транспортно-технологических систем, соблюдение условий хранения и соответствие грузов установленным стандартам и техническим условиям.
Объекты, предназначенные для выполнения погрузо-разгрузочных операций и длительного хранения сыпучих грузов, называются транспортно-складскими комплексами (ТСК). Основная часть операций в ТСК связана с перемещением грузов: разгрузкой и погрузкой транспортных средств, а также внутренней транспортировкой. Существование транспорта и складов отдельно друг от друга невозможно, так как процесс перевозки грузов начинается и заканчивается на складе, куда они доставляются различными видами транспорта. Взаимосвязь транспорта и складов обусловлена хозяйственными связями между предприятиями. Таким образом, «транспортно-складской комплекс» представляет собой технический объект в транспортной сети, который взаимодействует с внешними транспортными системами и выполняет операции по преобразованию грузопотоков.
Транспортно-складской комплекс силосного типа для зерновых грузов представлен на рис. 1.
Рис. 1. Транспортно-складской комплекс силосного типа для зерновых грузов
Значительный объем грузоперевозок в нашей стране занимает перевозка зерна ж/д транспортом. Такой вид транспортировки позволяет сэкономить время и быстро переместить груз на большие расстояния.
Зерновые грузы, такие как пшеница, ячмень, овес, рожь, гречиха, фасоль, кукуруза, горох и масличные семена, могут перевозиться навалом в крытых вагонах-хопперах по железной дороге, рис.2. Вагоны, используемые для перевозки навалочных грузов, очищаются от остатков ранее перевозимых грузов. Они должны иметь исправные кузова, крышки погрузочно-разгрузочных люков, исключающими просыпание груза, исправные запорные механизмы и исправные запорные устройства, исключающие возможность открытия люков в процессе перевозки.
Зерновые грузы можно перевозить в контейнерах и крытых вагонах.
Перевозка грузов в крытых вагонах и универсальных контейнерах - один из распространенных методов перевозки грузов. Крытые вагоны обеспечивают надежную защиту от внешних воздействий, таких как погода, пыль и влага, что особенно важно при перевозке уязвимых или ценных грузов. Универсальные контейнеры, в свою очередь, обладают высокой гибкостью использования и могут быть легко перемещены с помощью различных видов транспорта - судов, поездов, грузовиков и даже самолетов.
Упакованные грузы, такие как мешки и сертифицированные мягкие контейнеры разового использования (МКР) массой до 1500 кг, удобны для транспортировки и хранения. Они позволяют эффективно упаковывать грузы различной формы и размера, обеспечивая их целостность и безопасность во время перевозки. Такой вид упаковки широко используется в логистике для обеспечения удобства и безопасности транспортировки грузов различного назначения.
Рис. 2. Перевозка зерновых грузов в вагонах-хопперах
Таким образом, перевозка данных грузов в крытых вагонах и универсальных контейнерах в упакованном виде - это надежный и удобный способ доставки различных видов грузов на большие расстояния или международные пункты назначения, рис. 3.
Рис. 3. Вид мягких контейнеров в крыьтыгх вагонах и универсальные контейнерах
Для своевременной доставки грузов важно подавать железнодорожный транспорт к местам погрузки своевременно. Нехватка специальных транспортных средств в железнодорожном транспорте является серьезной проблемой. Это приводит к значительным простоям и увеличению времени оборота вагонов. Решить эту проблему можно путем внедрения новой современной техники и увеличения количества транспортных единиц, что позволит сократить время простоя вагонов в одном грузовом рейсе.
Для обеспечения своевременного экспорта зерновых грузов компания также работает с грузоотправителями над использованием альтернативных транспортных средств для этих перевозок (вкладыши для контейнеров и вкладыши для полувагонов) рис. 4.
а б
Рис. 4. Использование для перевозки контейнеров (а) и полувагонов (б) с вкладышем из полипропиленовой ткани
109
Вагонные вкладыши изготавливаются из полипропиленовой ткани применяются для защиты и сохранности грузов при их транспортировке в ж/д полувагонах. Стандартный вагонный вкладыш имеет крышку и тесьмовые завязки. Его габариты повторяют размер стандартного полувагона: длина — 13 м, ширина — 3 м, высота — от 2,1 до 2,4 м.
Данный метод позволяет в процессе перевозке предотвратить распыление груза, воздействие окружающей среды (попадание осадков), а также обеспечивает сохранность и качество сыпучего материала. Подвижной состав после выгрузки груза, не требует зачистки, следовательно, сокращается время на подготовку вагона под погрузку.
Перевозка сельскохозяйственных грузов, таких как пшеница, рожь, горох, кукуруза, ячмень и гречиха, в Российскую Федерацию в крупнотоннажных 20- и 40-футовых контейнерах на особых условиях допускается для последующего экспорта через российские порты, рис.5. Этот способ перевозки обеспечивает эффективную и безопасную доставку сельскохозяйственной продукции на дальние расстояния.
Размещение грузов в контейнерах требует соблюдения определенных технических условий, утвержденных грузоотправителем и соответствующими органами. Контейнерные вкладыши могут использоваться при условии их соответствия требованиям для перевозки указанных видов грузов и наличия необходимых сопроводительных документов. Это помогает обеспечить надежность упаковки, сохранность груза и безопасность перевозки.
Такой подход к перевозке сельскохозяйственной продукции в контейнерах способствует оптимизации логистики и обеспечивает возможность экспорта сельскохозяйственной продукции через порты России. Это важно для развития внешнеторговых связей и увеличения объемов экспорта сельскохозяйственной продукции Российской Федерации.
Перевозка навалочных грузов крытыми вагонами осуществляется только в том случае, если эти вагоны оборудованы дверными барьерами.
Грузы, перевозимые в железнодорожных вагонах и в контейнерах, доставляются "от двери до двери", за счет развитой инфраструктуры. Перевозка возможна в любых климатических условиях, что позволяет доставлять грузы широкой номенклатуры, а также характеризуется высокой производительностью, эффективностью "точно в срок" и относительно низкой себестоимостью.
Железнодорожные перевозки зерновых грузов действительно являются важным сегментом для многих компаний и железных дорог. Когда речь идет о массовых перевозках, подготовка к началу сезона играет решающую роль для эффективного выполнения задач по перевозке и обработке зерновых культур. Создание железнодорожной инфраструктуры общего пользования для перевалки зерновых грузов является важным шагом в оптимизации процесса перевозок.
Предоставление услуг по погрузке и разгрузке, обеспечение хранения зерновых грузов, включая использование быстровозводимых складов, контейнеризация и предоставление инфраструктуры грузовых дворов в аренду -все это имеет большое значение для обеспечения плавного и эффективного движения зерновых грузов по железной дороге. Такие меры способствуют повышению пропускной способности, сокращению времени погрузки и разгрузки, а также улучшению общей логистики перевозок.
Структурированная и организованная система перевалки зерновых грузов на железнодорожной инфраструктуре общего пользования дает возможность участникам зернового рынка оптимизировать свою деятельность, снижать издержки и повышать конкурентоспособность на рынке. Кроме того, такие проекты способствуют развитию инфраструктуры и повышению эффективности железнодорожных перевозок в целом.
В случае использования мест общего пользования для погрузки зерновых грузов кроме наиболее распространенной технологии погрузки в вагоны из загрузочных бункеров следует рассмотреть мобильные средства загрузки шнекового или пневматического принципа действия, рис.6.
а б
Рис. 6. Мобильные средства загрузки вагонов - хопперов шнекового (а) или пневматического (б) принципа
действия
Новое оборудование и технологии очень важны для обеспечения эффективной загрузки и хранения зерновых грузов в железнодорожном транспорте. Использование ленточных конвейеров с дополнительными устройствами, такими как скребки, позволяет обеспечить равномерную загрузку и сброс груза в нужных направлениях. Также применение магнитных сепараторов и гребнеуловителей помогает очистить зерновой материал от инородных частиц, повышая качество и безопасность перевозки.
Хранение зерновых грузов в рукавах или коконах на грузовых терминалах с использованием специализированных машин для упаковки помогает уменьшить контакт зерна с влагой и вредными насекомыми, что в свою очередь продлевает срок его хранения, рис. 7. Такой подход к хранению зерна обеспечивает его сохранность и качество, что является крайне важным при транспортировке и последующей переработке сельскохозяйственной продукции.
Внедрение новых технологий и современного оборудования в сферу железнодорожной логистики помогает повысить эффективность и безопасность процессов загрузки, хранения и транспортировки зерновых грузов, что в конечном итоге способствует развитию сельскохозяйственного сектора и улучшению его конкурентоспособности.
Рис. 7. Вид на рукава для хранения зерновых грузов, наполняемые специальной зерноупаковочной машиной
Рукава для хранения зерновых грузов представляют собой трехслойный полимерный мешок длиной 60-75 м и вместимостью 65-300 тонн, таким образом при размещении на площадке в среднем до 40 рукавов емкость склада достигает 12000 тонн, что более чем достаточно для формирования железнодорожного маршрута с зерновыми грузами, рис. 8.
В настоящее время сотрудничество компании "Российские железные дороги" с частными инвесторами идет успешно. Так, например, на станции Ершов Приволжской железной дороги построен мини-элеватора, суточный вагонопоток составляет 14 вагонов.
Для повышения статической нагрузки вагонов, а также для улучшения эффективности перевозок зерновых грузов, предлагается внедрить на погрузочных элеваторах новую технологическую систему загрузки зерновых грузов. Данная система состоит из отпускных бункеров, отгрузочных труб и загрузочное устройство с лопастями, которое обеспечивает разброс сыпучего груза по всему периметру вагона-хоппера.
Предлагаемый комплекс погрузки/выравнивания зерновых грузов представляет собой важное устройство для эффективной работы на железнодорожном транспорте. Использование различных загрузочных устройств и разгрузочных воронок позволяет оптимизировать процесс погрузки зерна в вагоны и равномерно распределить его внутри кузова.
Система с подвижными разбрасывающими лопастями обеспечивает не только заполнение вагонов зерновыми культурами, но и равномерное распределение зерна, что способствует увеличению грузоподъемности до 42 тонн в вагоне с внутренним объемом 93 м3. Это позволяет повысить эффективность перевозки и максимально использовать доступное пространство внутри вагона.
Устройство загрузочно-уравнительного комплекса рис.9, описанное вами, представлено на рисунке 9 и работает благодаря различным механизмам, включая приводы, редукторы, электродвигатели и другие элементы [3]. Тросовая балансировочная система обеспечивает надежное подъем и опускание загрузочного устройства для удобства работы операторов.
Описанный процесс погрузки зернового материала в вагон детально описывает последовательность действий, начиная с опускания устройства в вагон и заканчивая загрузкой продукта под действием силы тяжести. Равномерное распределение зерна обеспечивается расширением лопастей и созданием конуса сыпучего материала под естественным углом.
5
2 - рабочее положение лопастей; 3 - корпус загрузочного устройства; 4 - привод разведения лопастей;
5 - понижающий редуктор; 6 - вал электродвигателя; 7 - электродвигатель привода вращения лопастей;
8 - эксцентриковый зажим
Описанный процесс погрузки зернового материала в вагон детально описывает последовательность действий, начиная с опускания устройства в вагон и заканчивая загрузкой продукта под действием силы тяжести. Равномерное распределение зерна обеспечивается расширением лопастей и созданием конуса сыпучего материала под естественным углом.
Этот комплекс погрузки/выравнивания играет важную роль в обеспечении эффективной работы железнодорожного транспорта при перевозке зерновых грузов, позволяя максимально использовать емкость вагонов и обеспечивать равномерную загрузку.
В процессе загрузки вагона-хоппера сыпучим материалом погрузочно-выравнивающее устройство опускается в открытый люк в крыше. Затем закрепляется эксцентриковыми зажимами и разбрасывающие лопасти приводятся в рабочее положение, оператор погрузки открывает заслонку у отпускного бункера и начинается загрузка вагон-хоппера.
Когда в полости вагона образуется конус из загружаемого сыпучего груза и его вершина доходит до предлагаемого устройства, лопасти приводят в движение с помощью привода 4 и зерновой груз разбрасывается на периферию. Если возникает сопротивление от сжимаемого груза на подвижные лопасти, срабатывает ограничительное реле в цепи электродвигателя и автоматика закрывает разгрузочную воронку выгрузного патрубка. Погрузка груза прекращается, затем лопасти сводятся и погрузочно-разгрузочный комплекс удаляется из вагона-хоппера.
Такой способ погрузки сыпучих грузов позволяет увеличить статическую нагрузку вагона на 1,5-2 тонны и сократить время погрузки вагонов-хопперов на 35-50 минут.
Для оценки качества функционирования транспортно-технологических схем перевозки зерновых грузов рассмотрим параметры, которые влияют на процесс функционирования.
Каждый конкретный случай (транспортно-технологическая схема перевозки) необходимо рассматривать со всех сторон: единичные, комплексные показатели, статические данные.
Транспортно-технологическая схема перевозки сыпучих грузов является объектом моделирования, рассмотрим задачу: необходимо найти комплексный показатель качества объекта (К), который зависит от выработки функциональных зависимостей (ф) нахождения единичных показателей (К):
К = ^(К1), (1)
где 1=1, 2,..., п - число отдельных свойств качества.
Функция отношения абсолютных показателей свойства - измеряемого (х1) и принятого за базовый (х1б) представляет собой относительный показатель качества (К1):
К = /
(2)
Оценка качества любого свойства зависит от выбранного базового показателя, и без эталона невозможно корректно произвести оценку. Приведение всех абсолютных значений показателей свойств к безразмерной шкале на единой методологической основе является важным шагом для объективной оценки качества объекта исследования.
Выбор базового показателя х1б как максимально возможного для данного объекта оценки играет ключевую роль в процессе оценки качества. Неучет интервала изменения абсолютного показателя свойства может привести к значительным ошибкам, поэтому необходимо проводить измерения на основе действительных абсолютных значений (х1д).
Понимание того, что увеличение значений единичных показателей свойств влечет за собой ухудшение качества объекта исследования, позволяет корректно определять направление изменений и влияние каждого параметра на общее качество объекта. Учитывая все эти факторы, можно проводить более точные и объективные оценки, исключая возможные ошибки и искажения результатов исследований.
На основании исследований авторами создана математическая модель комплексного показателя качества оцениваемых транспортно-технологических схем перевозки зерновых грузов, выбраны единичные критерии транс-портно-технологических схем и физико-механических свойств зерновых грузов, и разработана методика их комплексной оценки.
Выбор метода решения должен быть основан по результатам проведенной оценки качества, рис. 10.
ПД
ТСК
Хпх
ПХ
Х1:
го
Рис. 10. Вид на параметрическую модель транспорпшо-технологических схем перевозки зерновых грузов
Рассмотрим параметрическую модель транспортно-технологических схем перевозки зерновых грузов, которая состоит из трех функциональных блока: 1) процесс доставки сыпучего материала на ТСК (транспортно-складской комплекс) (ПД); 2) процесс хранения сыпучего материала (ПХ); 3) процесс загрузки транспортных средств - выбор технологии перевозки и загрузка (ПЗ).
На рисунке 10 представлены факторы, влияющие на процесс доставки сыпучего материала на ТСК, на процесс хранения сыпучего материала и на процесс загрузки транспортных средств: Хпд - фактор, характеризующий условия доставки зернового груза на ТСК; Упд - фактор влияния доставки на процесс хранения груза; Хпх - фактор влияния способа хранения и характеристик транспортно-складского комплекса на процесс хранения; Упх - фактор влияния условий хранения на процесс выгрузки (характеристики хранения, изменение свойств сыпучего материала); Хпз - фактор, характеризующий параметры технологии перевозки и загрузка транспортных средств; Упз -фактор влияния параметров технологии перевозки и загрузки транспортных средств на качество транспортно-технологических схем перевозки зерновых грузов.
Фактор процесса доставка зернового груза на ТСК может быть представлена в виде выражения:
Хпд = Х{х1д,х2д, х3д, х4д, х5д,х6д,х7д, х8д, х9д, х10д, х11д, х12д (3)
где х1д - показатель интенсивности доставки; х2д - показатель свойств груза; х3д - параметры технологии обработки груза; х4д - показатель технологии оформления документов; х5д - погодные условия доставки; хбд - характеристики неравномерности доставки зернового груза на ТСК; х7д - параметры емкости склада; х8д - показатели технологии приема груза; х9д - коэффициент внутреннего трения груза; хюд - показатель коэффициента уплотнения груза; хпд -показатель начального сопротивления сдвигу груза; х12д - коэффициент неоднородности фракционного состава груза.
В соответствии со схемой оценки (см. рис 10) фактоы х являются базовыми показателями качества для комплексной оценки работы бункеров в транспортно-складских комплексах: конструктивных параметров и физико-механических свойств сыпучих грузов.
Учитывая вышесказанное, предлагается следующая формула оценки качества свойства:
К =-
0 < К < 1,
где Х1тах - максимальное значение 1-го показателя, в данном случае, браковочное; Х1т казателя 1-го свойства (принимается за эталон).
(4)
минимальное значение по-
х.т - х
Путем математического преобразования различные типы комплексных усредненных показателей качества могут быть приведены к виду средневзвешенного арифметического [9]. Таким образом, формула (1) примет вид:
к = ¿8.^, С1 = 1,.. ,п), все В! > 0, (5)
1=1
где - коэффициент весомости 1-го единичного критерия качества.
Определение коэффициента весомости сводится к решению задачи оптимизации связующей функции:
Е(КГ,...,КГ ) = тах Е(К1, ...,КП), (1 = 1,...,п), (6)
Дифференцируя выражение (6) и совершая необходимые подстановки, получаем:
тт max тт min
gi = nK| _K , (i = 1,-,n) (7)
t—1—-
t—1 ктах _Kmin
Тогда, математическая модель комплексного показателя качества запишется в виде:
1
n max д т^тах -j^min
К = Т -^ -K-. (8)
^ max min n 1 v '
i=1 Xi _ Xi у 1
^ Kmax _ Kmin
Таким образом, методология позволяет определить количественные и качественные факторы, влияющие на функционирование транспортно-складских комплексов, а также найти комплексные показатели качества по наиболее подходящим факторам.
1
Список литературы
1. Дженике Э.В. Складирование и выпуск сыпучих материалов: Пер. с англ. М.: Мир, 1968. 164 с.
2. Тимошин А.А., Мачульский И.И., Голутвин В.А., Клейнерман А.Л., Копырина В.И., Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ [Текст]: учебник для вузов ж.-д. трансп./ под ред. А.А. Тимошина и И.И. Мачульского. М.: Маршрут, 2003. 400 с.
3. Третьяков Г.М., Горюшинский В.С., Денисов В.В., Кононов И.И. Патент Р.Ф.№ 2210596 от 20 ноября 2007 г. Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом.
4. Рычков В.А. Технология и средства механизации погрузо-разгрузочных работ в складах минеральных удобрений АПК: Дисс... д-ра техн. наук. Рязань, 2001. 423 с.
5. Исследование и изучение слеживания мучнистых и крупяных продуктов и разработка рекомендаций по определению характеристик этого процесса: Отчет о НИР (заключ.) / ЦНИИПромзернопроект; рук. С.М. Посемей-ник. № ГР 80033660; № Б849428. Москва, 1979. 220 с.
6. Кононов И.И. Совершенствование процесса функционирования бункерных хранилищ транспортно-складских комплексов для сыпучих грузов: На примере компонентов комбикорма: Дис... канд. техн. наук: 05.20.01, 05.22.01. Саратов, 2002. 158 с.
7. Горюшинский И.В., Кононов И.И., Денисов В.В., Горюшинская Е.В., Петрушкин Н.В. Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах. / Под общей редакцией И.В. Горюшинского: Учебное пособие. Самара: СамГАПС, 2003. 232 с.
8. Третьяков Г.М., Горюшинский И.В., Кононов И.И., Денисов В.В. Комплексная оценка физико-механических свойств сыпучих грузов по способности к истечению (степени сыпучести) / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010611185 от 10.02.2010.
9. Погожев И.Б., Аничкина В.Л. Обобщенные показатели при исследовании сложных систем // (В помощь слушателям семинара по надежности и прогрессивным методам контроля качества промышленных изделий). М.: Знание, 1986. С.47.
Денисов Владимир Васильевич, канд. техн. наук, доцент, Vdenisoff@mail. ru, Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения,
Кононов Иван Иванович, канд. техн. наук, доцент, ikononov@yandex. ru, Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения,
Прусов Максим Владимирович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения
EXPANSION OF GRAIN CARGO TRANSPORTATION TECHNOLOGIES BY RAIL
V. V. Denisov, I.I. Kononov, M. V. Prusov
This article discusses the organization of transportation and storage of grain cargoes in various ways in transport and technological schemes: in a hopper car, in soft containers, in universal containers. A parametric model of the transport and technological scheme for the transportation of grain cargoes has been developed, in which it is necessary to find a comprehensive indicator of the quality of the object, which is influenced by the main factors: the process of delivering grain material to the TSK (transport and warehouse complex); the process of storing grain material; The process of loading vehicles is the choice of transportation technology and loading.
Key words: bulk cargo, hopper car, loading, unloading, parametric model.
Denisov Vladimir Vasilyevich, candidate of technical sciences, docent, Vdenisoff@mail. ru, Russia, Samara State Transport University,
Kononov Ivan Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, ikononov@yandex. ru, Russia, Samara State Transport University,
Prusov Maxim Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, mak-prusov@yandex. ru, Russia, Samara State Transport University
УДК 656.073.25
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-7-115-116
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ БУНКЕРОВ И КУЗОВОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
ДЛЯ НАСЫПНЫХ ГРУЗОВ
В.А. Кожевников, В.В. Денисов, М.В. Прусов
В данной статье рассматривается проблема и решение хранения и выгрузки трудносыпучих грузов из бункеров и кузовов транспортных средств. Приводятся результатытеоретических исследований процесса взаимодействия рабочих органов ПСОУ (переносное сводообрушающие, очищающее устройство) со слежавшимся грузом при его выгрузке из бункеров и кузовов транспортных средств.
Ключевые слова: трудносыпучий груз, бункер, хранение, выгрузка, энергозатраты рабочего органа.
Хранение насыпных грузов, в бункерах и других емкостях сопряжено с перебоями истечения содержимого и уменьшения вследствие этого их полезного объема. Это происходит из-за образования сводов, объем, и количество которых, зависит от таких факторов как конструкция емкости, количества влаги, фракционного состава и угла естественного откоса насыпного груза и т.п., а так же такие факторы как вместимость бункера, сроки хранения и транспортно-складские операции с содержимым емкости.
Решение проблемы выпуска насыпных грузов не только создаст условия для бесперебойной работы емкостей, но и снизит физические нагрузки на обслуживающий персонал, повысит качество груза и долговечность конструкции.
Применение стационарных и мобильных сводоразрушителей, оснащенных отклоняемым рабочим органом, с помощью которого происходит очистка внутренней поверхности емкостей, позволяет предотвратить образование сводов, а значит поддерживать постоянную готовность емкости к работе, в независимости от характеристик груза [2].
Установка стационарных сводоразрушителей-очистителей должна произ-водится в местах постоянного образования сводов, а их мобильных вариантов через небольшие промежутки времени, в местах незначительного сводообразования.
Процесс выпуска слежавшегося груза из бункера при использовании переносного сводоразрушающего устройства состоит из трех этапов [1,3].
Первый этап. Принудительное разрыхление слежавшегося материала рабочим органом ПСОУ длиной Lo при отклонении на угол а в зоне некоторого объема VI. расположенного над сводом (рис. 1,а). Здесь вследствие разуплотнения груза, наблюдается рост его давления, приводящий совместно с давлением, создаваемым самим рабочим органом при отклонении к разрушению перемычки груза высотой h располагаемой между рабочим органом и линией свода. Через образованное таким образом на месте перемычки отверстие из объема VI высыпается весь груз.
Второй этап. Принудительная выгрузка слежавшегося груза из зоны объемом VII (рис. 1,б), расположенной с внешней стороны объема VI путем послойного срезания груза рабочим органом до соприкосновения со стенкой бункера.
Третий этап. После соприкосновения рабочих органов со стеной емкости самопроизвольная выгрузка объема груза VIII (см. рис. 1,б), располагаемого с внешней стороны границы объема VII, являющегося для объема VIII основной удаляемой опорой. Третий тап может начаться и раньше, пока рабочие органы и не достигли внутренней поверхности стенки емкости.
Из выше сказанного следует, что энергозатраты сопровождают только первые два этапы выгрузки, когда работает ПСОУ и составляют
W = WI + WП , (1)
где WI и WII - энергозатраты на выгрузку груза из объема VI и VII соответственно, Дж.
Для определения энергозатрат необходимо определить силы, действующие на рабочий орган при взаимодействии с хранимым в бункере грузом.
На втором этапе процесса выгрузки взаимодействие рабочего органа ПСОУ с топливом подобно взаимодействию клиновидного рабочего органа строительной машины с грунтом [4,5].
Его геометрические параметры (2) длина режущей кромки соответствует длине рабочего органа Lo, угол заострения V, задний угол в, передний угол у, угол резания 3= v+в и толщина условной стружки SL.
