Обеспечение сохранности грузов - Определение массы грузов по обмеру

Точность этого способа, как правило, ниже, чем при взвешивании на весах, поэтому он применим только для определения массы сравнительно малоценных грузов.
Масса груза при перевозке навалом

где Uгp — объем груза в вагоне; м3; γ — плотность груза, т/м3.
Точность определения массы груза зависит от правильности определения указанных величин.
Объем груза в вагоне:
при размещении его в пределах кузова

где S —площадь пола вагона, м2; h — высота погрузки, м;
при погрузке выше уровня бортов, т. е. с «шапкой»

Здесь UK — объем груза в пределах кузова вагона; Uш — объем части груза, загруженной выше бортов полувагона (платформы), т. е. объем «шапки».
«Шапка» может иметь в сечении форму треугольника или трапеции. Максимально возможная высота «шапки» треугольного сечения

где В — внутренняя ширина кузова полувагона (платформы), м; α — угол бокового откоса «шапки», равный среднему углу естественного откоса данного груза, град.
При высоте погрузки более 750 мм сечение «шапки» рассматривают как треугольное и объем ее тогда

где β — поправочный коэффициент, полученный опытным путем; для «шапок» высотой 700 — 950 мм β = 1,05, при высоте более 950 мм — 1,08.
Объем «шапки» трапецеидальной формы подсчитывается как разница между полным объемом треугольной «шапки» и снятой верхней ее части:
где Ζ — внутренняя длина кузова вагона, м; h- высота снятого верха «шапки», м; h = Hmax — hтр; hтр — высота трапеции, м; b — ширина верха трапецеидальной «шапки», м.
Для ориентировочных расчетов рекомендуется принимать следующие значения угла естественного откоса (град):

Объем «шапки» навалочного груза, погруженного на платформу с тормозной площадкой и без нее, определяется по формуле, рекомендованной ВНИИЖТом (форма «шапки» принимается трапецеидальной),

Таблица 3.2
Максимальная высота «шапок» для разных тиков вагонов

Таблица 3.3
Выбор формы «шапки» для отдельных грузов

Установлено, что плотность груза, угол естественного откоса и форма «шапки» взаимосвязаны. Поэтому в зависимости от значений указанных параметров для отдельных родов груза можно рекомендовать наиболее рациональную форму «шапки».
В целях более точного определения массы груза по обмеру отправители должны обеспечивать равномерную загрузку всего кузова, не оставляя пустот, особенно по углам и у бортов. Уровень погрузки следует определять только после тщательного разравнивания поверхности. Замеры необходимо делать не менее чем в трех местах вдоль каждого борта на расстоянии 30 — 50 см от него и столько же по продольной оси: над шкворневыми балками и в середине (всего 9 замеров). За расчетное принимается среднее арифметическое.
При погрузке выше уровня бортов необходимо обеспечить правильное формирование «шапки». Для ускорения этой операции рекомендуется разравнивать поверхности и откосы равнителями или другими приспособлениями и устройствами (см. главу 5).
Высота «шапки» должна измеряться не менее чем в четырех местах: по одному замеру над шкворневыми балками и два замера посредине. За расчетную высоту принимается средняя арифметическая.
От правильного определения плотности груза в большей мере зависит точность определения массы груза. Ошибка при определении плотности на одну десятую (например, 0,7 вместо 0,8) дает в итоге разницу в массе груза в одном полувагоне на 5 — 7 т и больше. Поэтому расчетная плотность должна определяться с точностью до сотых долей. Периодичность определения плотности устанавливается на местах в зависимости от основных физических свойств груза (содержания влаги, размеров фракций и др.), но во всяком случае не реже одного раза в месяц. При незначительных изменениях физических свойств груза установленную ранее и принятую к расчету плотность можно корректировать расчетным путем.
Плотность можно определить одним из трех способов: на вагонных весах с использованием в качестве мерника кузова полувагона; на грузовых сотенных весах с использованием в качестве мерника специального ящика вместимостью 1 м3; лабораторным путем. Чем больше объем мерника, тем точнее результаты расчета. При определении первым способом необходимо отобрать 5 — 8 полувагонов с исправными кузовами.
Полувагоны тщательно очищают с внутренней и наружной стороны, перед погрузкой их взвешивают с остановкой и расцепкой на вагонных весах для уточнения фактической тары. Внутренние линейные размеры кузова замеряют (не менее трех раз) для определения фактического объема каждого из них. Полувагоны загружаются до уровня бортов, груз тщательно разравнивается по всей поверхности. Одновременно отбирается проба для уточнения в лаборатории содержания влаги и других характеристик. После загрузки вагоны вторично взвешиваются с остановкой и расцепкой.

Таблица 3.4

Подписи: ответственных представителей предприятия станции

Масса груза в вагоне Р определяется как разница между массой вагона брутто qбp и тарой qт. Плотность груза γ определяется для каждого полувагона как частное от деления массы груза Р на его объем U, т. е. γ = P/U. Затем подсчитывается среднее арифметическое значение ее для всей партии полувагонов. Для удобства расчета рекомендуется составлять таблицу (см. табл. 3.4). Значение плотности γср=1,01 (итог графы 10) получено делением ΣΡ (итог графы 9) на ΣU (итог графы 6).
При использовании в качестве мерника ящика объем его должен быть не менее 1 м3 при высоте 1 м. Внутренние размеры ящика необходимо тщательно измерить не менее трех раз. К расчету принимают среднее арифметическое значение.
С достаточной для практических целей точностью можно считать, что с изменением процентного содержания в грузе влаги, золы, мелких фракций и др. изменяется плотность груза. Исходя из этого уточненную среднюю плотность можно определить по формуле

где γср — плотность груза, т/м3; W2— фактическое процентное содержание влаги; W1 — процентное содержание влаги при установлении принятой к расчету плотности; А2 и А1 — то же золы; T2 и Т1 — то же мелких фракций (характеристика гранулометрического состава); а, b, с — коэффициенты, учитывающие изменение плотности при изменении соответствующих характеристик на 1 %.
Коэффициенты а, b, с определяются лабораторным путем.

Таблица 3.5
Значения коэффициентов а, b, с для определения средней плотности наиболее важных грузов

Примечание. Мелкими считаются фракции размером до 600 мм.

Пример. Плотность угля γср=0,9 т/м3. В момент установления плотности процент зольности Α1=10, процент влажности W1=4. Химический анализ в день погрузки показал: A2=13% и W2= 2%. В связи с этим должна быть откорректирована плотность: γ = 0,9 + 0,005(2 — 4) + 0,01 (13 — 10) = 0,92 т/м3.
По этому откорректированному значению плотности и определяется масса отправляемого угля.

Плотность различных грузов, перевозимых навалом на открытом подвижном составе

Определение высоты «шапки»

Определение высоты «шапки» и уровня погрузки: предварительно груз уплотняют и разравнивают по всему кузову. Это важно не только для правильного определения объема, но и для обеспечения сохранности в пути следования.
Высоту «шапки» погруженного груза рекомендуется замерять специальным угольником, размеры сторон которого 1500х1500 мм, изготовленным из деревянных брусков сечением 75х15 мм. Стороны угольника разбиваются на сантиметровые деления. Для установки одной стороны угольника в вертикальное положение можно к ней прикрепить либо отвес (грузик массой 20 — 25 г на шнуре длиной 20 — 25 см), либо уровень.

При погрузке ниже уровня бортов полувагонов замеряется расстояние от верхней кромки борта до уровня погрузки. Для этой цели можно пользоваться приспособлением, представляющим собой два бруска такого же сечения, подвижно соединенных под прямым углом. Бруски также разбиваются на сантиметровые деления. Размеры брусков: горизонтального —3 м, вертикального —1 м. Отсчет делений на горизонтальном бруске наносят с одной стороны слева направо, а на другой стороне — справа налево. На вертикальном бруске отсчет делений надо нанести снизу вверх. Деления на горизонтальной планке показывают расстояние от борта, а на вертикальной — искомое расстояние.
Для измерения угла естественного откоса погруженного груза можно использовать несложный прибор, который состоит из линейки длиной 1 м, фанерной шкалы, разделенной на градусы (деление через 1°), и указателя, шарнирно прикрепленного одним концом к линейке. К указателю прикрепляют уровень. Для определения угла естественного откоса прибор укладывают на откос груза, затем свободный конец уровня поднимают до тех пор, пока он не займет горизонтальное положение. Угол, отсчитанный по шкале прибора, и будет искомым.

Расчетные таблицы для определения массы

Расчетные таблицы для определения массы навалочных грузов позволяют ускорить и упростить определение массы грузов по обмеру. Этими таблицами должны быть снабжены на местах работники, связанные с определением массы грузов и оформлением перевозочных документов.
Расчетные таблицы для определения массы щебня, гравия, песка помещены в «Информационном листке» № 9.
Наиболее универсальны таблицы для определения массы грузов по обмеру и расчету, которые можно использовать для определения массы любых грузов, перевозимых навалом в четырехосных полувагонах или на платформах. Только для торфа составлены отдельные таблицы с учетом специфических особенностей этого груза.
Особенностью таблиц, разработанных НИИЖТом, является то, что при расчете объема погруженного угля основание «шапки» принято на 100 мм ниже верхней кромки борта полувагона. Это соответствует оптимальному очертанию погрузки. Таблицы составлены для всех типов полувагонов, включая шести- и восьмиосные.
В пособии для определения массы каменного угля помещены калибровочные таблицы, где приведены объемы полувагонов (с интервалом 0,01               м), начиная с высоты 1 м от уровня пола. Таблицы
предназначены для быстрого определения объема груза при загрузке его на любую высоту ниже уровня бортов. В этом случае масса определяется умножением объема (м3) на плотность (т/м3).
Для определения массы груза по обмеру необходимо:
уточнить тип полувагона или платформы (цельнометаллический или сварной конструкции с деревянной обшивкой, с тормозной площадкой или без нее, диаметр подступичной части оси) и выбрать таблицу, соответствующую этому типу полувагона (платформы);
после разравнивания груза и отработки формы «шапки» точно определить уровень погрузки и угол естественного откоса;
уточнить плотность груза; по высоте «шапки» или уровню погрузки и плотности в таблице в соответствующей графе найти массу груза.