Насыпные грузы (транспортируемые машинами непрерывного действия) – это массовые навалочные кусковые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы, хранимые и перемещаемые навалом (руда, уголь, торф, щебень, зерно, песок, цемент).
Свойства насыпных грузов:
кусковатость (размер и форма частиц);
плотность;
влажность;
угол естественного откоса;
подвижность частиц;
абразивность;
крепость;
коррозионность;
липкость;
ядовитость;
взрывоопасность;
способность самовозгораться, слеживаться, смерзаться.
Кусковатость (гранулометрический состав) – это количественное распределение частиц груза по крупности. Однородность размеров частиц насыпного груза определяется коэффициентом k0:
k0 = amax / amin, (1.6)
где amin – размер максимальной частицы транспортируемого груза, мм;
amax– размер минимальной частицы транспортируемого груза, мм.
При k0 > 2,5 – груз рядовой, при k0 ≤ 2,5 – груз сортированный.
Насыпные грузы характеризуются размером типичного куска а (рис. 1.3). Для сортированных грузов а = (amin + amax) / 2, для рядовых а = amax. В зависимости от размеров частиц amax насыпной груз подразделяется на следующие группы:
пылевидный (цемент) до 0,05 мм
порошкообразный (мелкий песок) 0,05–0,49 мм
зернистый (зерно) 0,5–9 мм
мелкокусковой (щебень) 10–60 мм
среднекусковой (уголь) 61–199 мм
крупнокусковой (руда) 200–500 мм
особо крупнокусковой (камни, валуны) более 500 мм
Плотность груза – это отношение его массы к занимаемому объему. Различают плотность груза свободно насыпанного (разрыхленного); механически уплотненного; в естественном плотном массиве.
Коэффициент разрыхления
kрх = ρп / ρ, (1.7)
где ρп – плотность в массиве;
ρ – плотность в разрыхленном состоянии.
В зависимости от плотности грузы разделяют на группы (табл. 1.2).
Влажность насыпного груза ωв (%) – это отношение массы содержащейся в грузе воды к массе высушенного груза:
Рис. 1.3. Расчетный размер
частиц насыпного груза ωв = (mв – mс) 100 / mс, (1.8)
где mв и mв – массы порц ий влажного и просушенного грузов.
Таблица 1.2
Распределение насыпных грузов по плотности
|
Группы грузов |
Плотность ρ, т/м3 |
|
Легкие (торф, кокс, мука, древесные опилки) |
До 0,6 |
|
Средние (зерно, каменный уголь, шлак) |
0,6–1,6 |
|
Тяжелые (порода, гравий, щебень, песок) |
1,6–2,0 |
|
Особо тяжелые (руда, камень) |
2,0–4,0 |
Угол естественного откоса груза φ0 – это угол между образующей конуса из свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью. Различают углы естественного откоса груза в покое φ0 и в движении φ (рис. 1.4), φ ≈ 0,35φ0.
Рис. 1.4. Расположение насыпного груза:
а – в покое; б – в движении
Подвижностью частиц груза (табл. 1.3) определяется площадь сечения груза на движущейся опорной плоскости (лента или настил конвейера).
Таблица 1.3
Группы подвижности частиц грузов
|
Подвижность частиц груза |
Насыпные грузы |
Угол естественного откоса груза в покое φ0, град |
Расчетный угол естественного откоса груза в движении φ, град |
|
Легкая |
Апатит, сухой песок, сухая галька, пылеуголь |
30–35 |
10 |
|
Средняя |
Влажный песок, формовочная земля, каменный уголь, камень, щебень, торф |
40–45 |
15 |
|
Малая |
Сырая глина, гашеная известь |
50–56 |
20 |
Абразивность – это свойство частиц насыпного груза изнашивать соприкасающиеся с ним во время движения рабочие поверхности. По степени абразивности насыпные грузы делятся на группы:
А – неабразивные;
В – малоабразивные;
С – средней абразивности;
D – высокой абразивности.
Крепость (крепкость) груза характеризуется коэффициентом крепости:
kкр = σсж / 10, (1.9)
где σсж – предел прочности образца груза при сжатии (МПа).
Слеживаемость – способность насыпного груза (глина, соль, цемент) терять подвижность при длительном хранении.
Липкость – способность насыпного груза (глина, мел) прилипать к твердым телам (особенно во влажном состоянии).
Штучные грузы классифицируют на непосредственно штучные (единичные изделия, детали, узлы машин) и тарные (ящики, бочки, мешки, контейнеры). Штучные грузы характеризуются габаритными размерами, формой, массой одного изделия, хрупкостью, температурой и др.