(делаем до пункта 12)
Исходные данные (в конце материала):
− форма бункера – пирамидальный, равносторонний;
− производительность бункера Q, т/ч;
− насыпная плотность материала 
, кг/м3;
− угол естественного откоса материала φ, град;
− максимальный размер куска материала в смеси 
, м;
− время сработки полного объема бункера t, ч.
На рис. 1 представлена схема бункера с указанием размеров:
– сторона выпускного отверстия;
– сторона верхней кромки бункера;
H – высота бункера;
– высота стенки бункера;
α – угол наклона бункера.
Рисунок 1 – Схема пирамидального бункера
1. Определяем объемную производительность бункера:
(1)
2. Необходимый объем бункера с учетом запаса сыпучего материала на время t:
(2)
3. Размер стороны выпускного отверстия бункера:
(3)
4. Примем размер стороны b (стороны верхней кромки бункера) по зависимости
(4)
5. Определим высоту бункера
(5)
6. Угол наклона стенки бункера
(6)
7. Для самотечной разгрузки бункера необходимо соблюдение условия
(7)
Если условие не соблюдается, принимается меньшее значение стороны бункера b.
8. Высота стенки бункера
(8)
9. Определим гидравлический радиус выпускного отверстия бункера
(9)
где S – площадь выпускного отверстия бункера, м2; П – периметр, м.
10. Скорость истечения материала из выпускного отверстия бункера:
(10)
где μ – коэффициент истечения материала (0,6…0,7 – для хорошо
сыпучих материалов; 0,4…0,5 – для материалов, склонных к
слипанию).
11. Производительность по истечению материала через выпускное
отверстие бункера:
(11)
12. Для обеспечения требуемой производительности бункера
необходимо соблюдать условие:
(12)
13. Вертикальное давление от массы материала, действующее на
нижнюю кромку бункера (рис.2):
(13)
где 
– коэффициент зависания материала (0,7…0,9);
g – ускорение свободного падения, м/ 
.
Рисунок 2 – Расчетная схема давлений на наклонную стенку бункера
14. Боковое давление, действующее на вертикальную плоскость у
нижней кромки бункера:
(14)
где ε – коэффициент бокового давления:
(15)
15. Определим полное 
, нормальное 
и тангенциальное 
давления на наклонную стенку бункера (рис.2) графическим методом. Для этого проведем горизонтальную линию кромки бункера BA и под углом наклона стенки бункера α линию AС. Затем в выбранном масштабе определим длины векторов вертикального и горизонтального давлений:
(16)
где 
, Па/мм, – масштабный коэффициент,
l – выбранная длина вектора, мм.
Отложим их из точки A на вертикальную и горизонтальную плоскость. Проведем из точки A нормаль (n) к наклонной стенке. Отложим на нормаль векторы 
и 
. Получим точки E и K. Из точки E проведем линию, параллельную , а из точки К – линию, параллельную . Пересечение этих линий дает точку N. Соединив точку N с точкой A, получим вектор полного давления 
, действующего на наклонную стенку в точке A. По правилу параллелограмма разложим его на вектор нормального давления 
и вектор тангенциального давления 
. Величины этих давлений: 
(17)
16. Для трапецеидальной степени бункера (рис. 3) найдем
эквивалентное равномерное давление, действующее по всей высоте
стенки бункера:
(18)
Рисунок 3 – Схема преобразования формы листа стенки бункера
17. Условно преобразуем трапецеидальную стенку бункера в
прямоугольную и определим размеры сторон преобразованного
прямоугольного листа (рис. 3):
(19)
18. Определим максимальный изгибающий момент на боковой стенке
бункера:
(20)
где β – коэффициент, зависящий от размеров преобразованного прямоугольного листа (выбирается по таблице 1).
Таблица 1
19. Толщина стенки бункера
(21)
где 
– предел прочности на изгиб материала стенки бункера, Па (для ст. 2 – = 110…120 МПа, ст. 3 – = 130…140 МПа); K – коэффициент, учитывающий дефект от коррозии металла (0,001…0,0015 м).
20. Определим массу материала в полностью заполненном бункере:
(22)
21. Определим массу самого бункера:
(23)
где 
– плотность стали, кг/м3 (можно принять = 7850 кг/м3).
22. Приняв число опор бункера, определим нагрузку на одну опору:
(24)
где n – число опор;
g – ускорение свободного падения, м/ .
23. Площадь опоры, устанавливаемой на фундамент:
(25)
где 
– допускаемое напряжение сжатия для материала фундамента, Па ( для бетонов – 2 МПа, для кирпичной кладки = 0,7…0,8 МПа).
Исходные данные для выполнения расчетов приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| № варианта | |||||||||||||||
| Производительность питателя Q, т/ч | |||||||||||||||
| Насыпная плотность , кг/м3
| |||||||||||||||
| Угол естественного откоса φ, град | |||||||||||||||
| Максимальный размер куска материала в смеси , м
| 0,12 | 0,13 | 0,08 | 0,09 | 0,1 | 0,12 | 0,11 | 0,09 | 0,1 | 0,12 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,12 | 0,9 |
| Время сработки полного объема бункера t, ч | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,45 | 0,5 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,4 | 0,45 | 0,5 |