Параметры
|
Значение параметра
|
Грузоподъёмность
максимальная, т - на выносных опорах - без выносных опор
|
16 14
|
Максимальная высота подъёма
крюка, м
|
14,4
|
Вылет стрелы, м -
минимальный - максимальный
|
4,8 14,0
|
Скорость подъёма-опускания,
м/мин - одним барабаном - двумя барабанами
|
9,5 19,0
|
Частота вращения, об./мин
|
2,0
|
Скорость передвижения, км/ч
- рабочая - транспортная
|
6,4 13,5
|
Мощность дизель-генератора,
кВт
|
100
|
Масса, т
|
55
|
Заводская цена, тыс.руб.
|
5000
|
По заданию на складе перерабатываются специализированные контейнеры
МК-1,5 (мягкий контейнер для насыпных и навалочных грузов) диаметр 1450 мм,
высота 1200 мм, масса брутто 2 т, объём 1,5 м3. Порожние контейнеры
складываются и занимают в 5-7 раз меньший объем, чем с грузом. Штабелируются в
2-3 яруса.
Рисунок 2.1 - Общий вид специализированного контейнера (а - в груженом
состоянии, б - в сложенном виде)
Для выгрузки мягких специализированных контейнеров используют
четырехзвенный строп.
Стропы - наиболее универсальные из грузозахватных устройств. Изготовляют
их из стальных и пеньковых канатов, сварных цепей, из полиэстеровой ткани.
Канатные стропы используют для подъема и перемещения различных типов грузов, у
которых есть специальные грузовые или монтажные кольца, петли, отверстия для
захвата, рымболты, фитинги и др.
Четырехветвевой канатный строп 4СК (рис.2.2) состоит из четырех канатных
ветвей 2, с чалочным крюком 3 на одном конце ветви и петлей с коушем 1 на
другом. При использовании четырехзвенного стропа кроме механизатора,
управляющего краном, необходим стропальщик. Но в отличии от автоматического
захвата, он имеет низкую стоимость. Заводская стоимость при грузоподъёмности 10
т: 8700 р.
3. Расчет
эксплуатационной производительности ПРМ
Для ПРМ периодического действия техническая производительность (т/ч) рассчитывается по формуле:
, (3.1)
где 3600 - количество секунд в часе; - количество груза, перерабатываемое
за один период; - длительность рабочего цикла машины.
Для упрощения расчетов эксплуатационная производительность ПРМ принята в
соответствии с ЕНВиВ [2], для козлового крана Пэкс = 35,7 т/ч (или
249,9 т. за рабочую смену 7 ч.), для стрелового крана Пэкс = 32,3
т/ч (или 226,1 т за рабочую смену 7 ч.), В состав бригады входит три
стропальщика и механизатор.
4. Расчет
количества ПРМ на транспортно-складском комплексе
Количество погрузочно-разгрузочных машин М, необходимое для выполнения
суточного расчетного объема грузопереработки , рассчитывается по формуле:
; (4.1)
где - время работы ПРМ на погрузке-выгрузке вагонов и
автомобилей в течение суток, определяется по формуле:
, (4.2)
где m - количество подач вагонов на
грузовой пункт, 3;
- время на перестановку вагонов, ч
,5 - время на обед (1 ч.) и приём-сдачу смены (0,5 ч.);
nсм - количество смен, принимаем 3
смены;
tсм - продолжительность смены, 8 ч.;
=0,7 · (4.3)
где tп - время подачи (по заданию время подачи 0,7 ч.);
tпер = 0,7 · 0,7 ≈ 0,49 ч
18,03 ч.
Рассчитываем количество погрузочно-разгрузочных машин при использовании
козловых кранов:
крана;
Рассчитываем количество погрузочно-разгрузочных машин при использовании
стреловых кранов:
крана;
. Выбор типа
склада и расчет его потребной площади
Специализированные контейнеры перерабатывается, как правило, на открытых
площадках. Потребную площадь склада для приведенного в задании груза
определяем с помощью метода допустимых давлений:
, (5.1)
где - нормативное время хранения груза на складе, по приложению
А, табл. А3 [6] для специализированных контейнеров по прибытию tхр = 7 сут;
β - коэффициент, учитывающий дополнительную
площадь для проходов и проездов, 1,6;
g -
ускорение свободного падения, 9,8 м/с2;
ρ - допустимое давление на основание
склада, по приложению А, табл. А3 [6] ρ = 10 кН/м2.
м2.
6. Расчет
линейных размеров склада и длины грузовых фронтов
Для открытого склада, оснащенного козловым краном при погрузке или
выгрузки, ширина склада определяется по схеме приведённой на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 - Поперечный разрез склада перекрытого козловым краном
Ширина склада определяется по формуле:
скл = Lпр -2x (6.1)
где Х - габарит безопасности, 1,425 м.;
- пролет крана, 16 м;
скл = 16 - 2 · 1,425 = 13,15 м
Полезная длина склада определяется по площади склада и ширине склада:
(6.2)
м.
При использовании передвижных ПРМ (краны, погрузчики) необходимо
проверить условие:
, (6.3)
где - длина грузового фронта со стороны железнодорожных путей,
м.
- количество погрузочно-разгрузочных путей на складе, 1.
, м. (6.4)
где - длина универсального полувагона, 13,92 м.
м;
- условие выполняется.
Рисунок 6.2 - Планировка ТГК с козловым краном
1- Железнодорожный путь; 2 - ЛЭП питания крана; 3 - подкрановые пути; 4 -
козловой кран; 5 - открытая площадка; 6 - автоподъезд; 7 - забор.
Ширина склада оснащенного стреловым краном определяется по схеме
приведённой на рисунке 6.3.
Ширина склада определяется по формуле:
скл = 2 (Lвылmax - 3,7) (6.5)
где Lвылmax -
максимальный вылет стрелы крана, 14 м.
скл = 2 (14 - 3,7) = 20,6 м.
Полезная длина склада:
м.
Длина грузового фронта:
м;
- условие выполняется.
Рисунок 6.3 - Поперечный разрез склада оборудованного стреловым краном
Рисунок 6.4 - Планировка ТГК со стреловым краном
1 - Железнодорожный путь; 2 - стрелочный перевод; 3 - открытая площадка;
4 - стреловой кран КДЭ-162; 5- автоподъезд; 6 - склад ГСМ; 7 - забор; 8 - ЛЭП.
7. Расчет
времени простоя вагонов под грузовыми операциями
Расчет времени простоя вагонов под грузовыми операциями для всех схем, кроме схемы с
повышенным путем, производится по формуле:
, (7.1)
где - масса груза в подаче, т/под;
- время подготовительно-заключительных операций с
вагонами одной подачи, в соответствии с приложением А схема А1 [6] при выгрузке
специализированных контейнеров в пакетах принимаем tпз = 0,5 ч.:
(7.2)
Расчет для козлового крана:
ч/под.
Расчет для стрелового крана:
ч/под.
8. Технология
выполнения погрузочно - разгрузочных работ
Характеристика груза: Специализированные контейнеры перевозятся
преимущественно в полувагонах, так же может перевозится на платформах с
использованием специального крепления.
Характеристика склада: Склад открытого типа.
Способ хранения: Укладываются в штабеля.
Тип ПРМ и грузозахвата: Для выгрузки специализированных контейнеров в
данной работе рассматривается два варианта, при помощи козлового и стрелового
крана, при помощи четырёхзвенного стропа. Бригада состоит из стропальщика и
механизатора, управляющего краном.
Подготовительные операции перед выгрузкой: Вагон проходит коммерческий
осмотр на грузовом фронте под выгрузку, снимается крепление (убираются растяжки
и обвязки).
Описание грузовых операций: Стропальщик захватывают груз, механизатор
крана перемещает в положение над складом с целью разгрузки; после установки
грузозахвата над местом разгрузки, опускает груз и второй стропальщик отцепляет
захват; пустой грузозахват перемещает обратно и цикл повторяется снова.
Заключительные операции: Вагон зачищают от остатков груза, мусора и
элементов крепления, закрывают люка (если открывали).
9. Расчет технико-экономических
показателей и выбор оптимального варианта механизации ПРР
Основными технико-экономическими показателями механизации ПРР являются:
· единовременные затраты (инвестиции и кап. вложения), ;
· годовые текущие расходы, ;
· приведенные расходы, ;
· срок окупаемости инвестиций (капиталовложений), ;
· себестоимость механизированной переработки единицы груза, :
· производительность труда (норма выработки) на ПРР, ;
· простой вагонов под грузовыми операциями, .
Оптимальный вариант выбирается либо по минимуму приведенных расходов,
либо по сроку окупаемости инвестиций (капиталовложений).
Расчет единовременных затрат
Единовременные затраты складываются из инвестиций в средства механизации , строительные сооружения и вспомогательное оборудование :
. (9.1)
Цены принимаются по приложению А табл.А6 [6].
Стоимость средств механизации:
Для склада с козловым краном:
р.
Для склада со стреловым краном:
р.
Расчет суммы капитальных вложений на строительство сооружений
На территории грузового пункта размещают склады, подкрановые пути, ж/д
пути, автомобильные подъезды, осветительную сеть и ЛЭП для ПРМ с
электродвигателями, склад с запасом ГСМ для ПРМ на двигателе внутреннего
сгорания, средства связи, водопровод, канализация, ограждения с КПП, служебные
здания и сооружения.
+ К автодороги.(9.2)
Стоимость склада:
;(9.3)
руб.
Длина подкрановых путей принимается равной длине склада. Цена подкрановых
путей определяется по формуле:
.(9.4)
где 2 - количество подкрановых путей
Для козлового крана:
руб.
Длина железнодорожных путей определяется по принятой схеме грузового
пункта (при стреловом кране два жд пути вдоль склада, при козловом - один):
Для козлового крана:
руб.
Для стрелового крана:
руб.
Количество стрелочных переводов: у склада с козловым краном - один (для
примыкания к станции), у склада со стреловым краном - два. Стоимость
стрелочного перевода определяется по формуле:
.(9.5)
Для склада с козловым краном:
руб.
Для склада со стреловым краном:
грузопоток разгрузочный машина
простой
руб.
Длина линии электропередачи определяется по схеме грузового пункта в
зависимости от длины склада. Стоимость линии электропередач определяется по
формуле:
.(9.6)
Для склада с козловым краном:
руб.
Для склада со стреловым краном:
руб.
Для схемы грузового пункта с использованием стрелового крана необходимо
так же учитывать затраты на склад ГСМ:
;(9.7)
Площадь склада принимается из расчета 6 м2 на 1 т горючего,
запас горючего - пятидневный:
,(9.8)
где - среднечасовой расход топлива, кг/ч.
,(9.9)
где ω - удельный часовой расход топлива [6, приложение А табл А5],
ω=0,2 кг/кВтч;
- суммарная мощность всех двигателей ПРМ, = 100 кВтч;
- коэффициент, учитывающий загруженность механизма:
;(9.10)
где - масса захватываемого груза, т (2 т)
- масса захвата, т =0,2 т.
- грузоподъёмность ПРМ, принимаем без выносных опор =12 т.
;
кг/ч;
=5*3,6*3*18,03*0,001*6=6 м2;
руб.
Рассчитываем :
Для козлового крана:
6324376,5+3288400+6687107+234000+616575=17150458,5 руб.
Для склада со стреловым краном:
6324376,5+11192032+468000+393600+30000=18408008,5 руб.
Расчет суммы затрат на вспомогательное оборудование
К вспомогательному оборудованию для выгрузки специализированных
контейнеров козловым или стреловым краном относится грузозахват. Их количество
на складе должно быть равным количеству ПРМ. Цена выбранного захвата =8700 руб. Общая стоимость затрат на
вспомогательное оборудование на грузовом пункте определяется по формуле:
.(9.12)
Для склада с козловым краном:
руб.
Для склада со стреловым краном:
руб.
Общая сумма всех расходов на постройку складов равна:
Для склада с козловым краном:
=30880000+17150458,5+34800=48065258,5 руб.
Для склада со стреловым краном:
=25000000+18408008,5+43500= 43451508,5 руб.
Расчет годовых текущих расходов
Годовые текущие расходы рассчитываются по формуле:
,(9.13)
где 1,8 - коэффициент, учитывающий отчисления на социальные страхование,
затраты на охрану труда и другие расходы, руб/год;
ФОТ - годовой фонд оплаты труда механизаторов и рабочих (стропальщиков),
руб/год;
- амортизационные отчисления, руб/год;
- расходы на текущий и капитальный ремонты, руб/год;
- расходы на электроэнергию и топливо, руб/год;
- величина налоговых платежей, руб/год;
,3 - коэффициент, учитывающий общие и общехозяйственные расходы;
- расходы связанные с оплатой за использование подвижного
состава (автомобилей, вагонов и маневровых локомотивов), руб/год.
Годовой фонд оплаты труда
Рассчитывается по формуле:
,(9.14)
где Чмех, Чр - списочная численность,
соответственно, механизаторов и рабочих, чел;
амех, ар - часовая тарифная ставка, соответственно,
механизаторов (4-5 разрядов) 90 р/ч и рабочих (2 разряда) 70 р/ч.;
- коэффициент, учитывающий различные доплаты, надбавки и
премии, 0,8;
,6 - среднемесячное количество рабочих часов, ч/мес;
- число месяцев в году.
Количество механизаторов зависит от количества ПРМ, состава бригады и
количества смен :
,(9.15)
где - количество механизаторов (рабочих) в бригаде, чел;
- коэффициент, учитывающий необходимость замещения лиц,
находящихся в отпусках, болеющих, исполняющих государственные и общественные
обязанности, 0,12;
в расчетах принимаем равным 3.
Для склада с козловым краном:
чел;
чел;
руб/год.
Для склада с стреловым краном:
чел;
чел;
руб/год.
Амортизационные и ремонтные отчисления
Амортизационные отчисления, расходы на текущие и капитальные ремонты, а
также налоговые отчисления рассчитываются как доля от капитальных вложений:
,(9.16)
,(9.17)
,(9.18)
где , - соответствующая норма амортизационных отчислений на
восстановление стоимости, % (принимается по приложению А табл. А8 [6]);
- величина ставки налога на имущество, =2,2 %.
- соответствующая статья инвестиций, руб.
Для ПРМ норма амортизационных отчислений, взятая из таблицы, должна быть
откорректирована в зависимости от фактического количества часов работы ПРМ в
год:
;(9.17)
Если часов, то фактическая норма отчислений увеличивается и
подсчитывается по формуле:
.(9.18)
Проверка амортизационных отчислений для ПРМ:
Для склада с козловым краном:
ч.
ч. < 3000 ч. - условие не выполняется, требуется дополнительное
увеличение процента амортизационных отчислений.
Для склада со стреловым краном:
ч.
ч. < 3000 ч. - условие не выполняется, требуется дополнительное
увеличение процента амортизационных отчислений.
Расчёт амортизационных отчислений, расходов на текущие и капитальные
ремонты, а также налоговые отчисления представлены в виде таблицы 1.
Таблица 1 - Расчёт амортизационных отчислений, расходов на текущие и
капитальные ремонты, а также налоговые отчисления
Инвестиции
|
Стоимость, руб
|
аi, %
|
∑A, р
|
арi, %
|
∑Р, р
|
µ, %
|
∑Н, р
|
Вариант 1 склад с козловым
краном
|
Средства механизации
|
30880000
|
13,14
|
4057632
|
6,73
|
2078224
|
2,2
|
679360
|
Склад открытая площадка
|
6324376,5
|
1,6
|
101190
|
1,6
|
101190
|
2,2
|
139136,283
|
Подкрановые пути
|
3288400
|
4,2
|
138113
|
4,2
|
138113
|
2,2
|
72344,8
|
Ж.д. пути
|
3017107
|
1,5
|
45256,6
|
63359,2
|
2,2
|
66376,354
|
Стрелочные переводы
|
234000
|
2
|
4680
|
2,6
|
6084
|
2,2
|
5148
|
ЛЭП
|
616575
|
2
|
12331,5
|
0,8
|
4932,6
|
2,2
|
13564,65
|
Грузозахват+а/д
|
34800
|
12,5
|
4350
|
11,5
|
4002
|
2,2
|
765,6
|
Итого по второму варианту
|
44395258,5
|
|
4363553
|
|
2395905
|
|
976695,68
|
Вариант 2 склад со
стреловым краном
|
|
Средства механизации
|
25000000
|
7,37
|
1842500
|
8,7
|
2175000
|
2,2
|
550000
|
Склад открытая площадка
|
6324376,5
|
1,6
|
101190
|
1,6
|
101190
|
2,2
|
139136,283
|
Ж.д. пути
|
3852032
|
1,5
|
57780,5
|
2,1
|
80892,7
|
2,2
|
84744,704
|
Стрелочные переводы
|
468000
|
2
|
9360
|
2,6
|
12168
|
2,2
|
10296
|
ЛЭП
|
393600
|
2
|
7872
|
0,8
|
3148,8
|
2,2
|
8659,2
|
Склад ГСМ+а/д
|
30000
|
1
|
300
|
1,5
|
450
|
2,2
|
660
|
Грузозахват
|
43500
|
12,5
|
5437,5
|
11,5
|
5002,5
|
2,2
|
957
|
Итого по первому варианту
|
36111508,5
|
|
2024440
|
|
2377852
|
|
794453,18
|
Расходы на электроэнергию и топливо
Включают в себя расходы на электроэнергию и топливо для питания
двигателей ПРМ и расходы на освещение грузового пункта :
.(9.20)
Расчет затрат на ПРМ с двигателями внутреннего сгорания (стреловой кран):
,(9.21)
где - среднечасовой расход топлива, определялось ранее по
формуле (9.9) и составляет 3,6 кг/ч;
- стоимость единицы топлива, 20 руб./кг.
руб.
Расчет затрат на ПРМ с электродвигателями (козловой кран):
,(9.22)
где - среднечасовой расход электроэнергии для питания
двигателей, кВтч;
- стоимость единицы электроэнергии, 1,2 руб/кВтч.
,(9.23)
где - суммарная мощность всех электродвигателей одной ПРМ, для
крана КК-8 =44,0 кВт;
- коэффициент, учитывающий потери в сети и расход
электроэнергии на вспомогательные нужды, 1,07;
- коэффициент использования двигателей по времени, 0,75;
- коэффициент использования двигателей по мощности,
определяется по формуле (9.10):
кВтч;
руб/год.
Расходы на освещение склада рассчитываются по формуле:
,(9.24)
где - удельная мощность освещения, для открытых складов
принимаем Вт/м2;
- площадь склада, рассчитана ранее и составляет =10810,9 м2;
- продолжительность освещения в течение года, при
трёхсменной работе ч./год.
руб/год.
Для грузового пункта с использованием козлового крана затраты на
электроэнергию составляют:
руб/год.
Для грузового пункта с использованием стрелового крана затраты на
электроэнергию и топливо составляют:
руб/год.
Текущие расходы на подвижной состав
Складываются из расходов за использование вагонов , автомобилей и маневровых локомотивов :
.(9.25)
Сумма затрат на использование вагонов:
.(9.25)
Сумма затрат на использование автомобилей:
,(9.26)
Сумма затрат на использование маневрового локомотива:
.(9.27)
где , , - цена (тариф) соответственно вагоно-часа простоя =26,8 р, автомобиле-часа простоя = 700 р, локомотиво-часа =654 р.;
- время на выполнение грузовых операций с одним вагоном,
автомобилем;
- норма загрузки автомобиля конкретным грузом, принимаем
10т.
m -
количество подач, 3 подачи
Для козлового крана грузовые операции с одной подачей составляют 3,69 ч.
Для стрелового крана грузовые операции с одной подачей составляют 3,32 ч.
Затраты на использование вагонов при козловом кране:
руб/год.
Затраты на использование вагонов при стреловом кране:
руб/год.
Сумма затрат на использование автомобилей при козловом кране:
tа=10/35,7=0,28 ч.откуда 10
= 8153600 руб/год.
Сумма затрат на использование автомобилей при стреловом кране:
tа=10/32,3=0,31 ч.
= 9027200 руб/год. Откуда 10
Затрат на использование локомотива при стреловом кране и козловом кране
составляют:
руб/год.;
Общая сумма текущих расходов на подвижной состав:
При козловом кране:
руб/год.
При стреловом кране:
руб/год.
Годовые текущие расходы грузового пункта с использованием козлового
крана:
S=(1,8*14951260,8+4363553+2395905+976695,68+471930,7)*1,3+9376629,1=
55033089,07 руб/год
Годовые текущие расходы грузового пункта с использованием стрелового
крана:
S=(1,8*18462816,0+2024440+2377852+794453,18+2297200,5)*1,3+10177859,7=
63122978,52 руб/год.
Себестоимость механизированной переработки единицы груза
Себестоимость переработки единицы груза - это текущие годовые затраты
предприятия, отнесенные к годовому грузопотоку:
,(9.28)
При использовании козлового крана:
руб/т.
При использовании стрелового крана:
руб/т.
Производительность труда на ПРР
Производительность труда или норма выработки одного человека в год
определяется по формуле:
,(9.29)
где - сменная выработка на одну ПРМ, т/см;
r -
количество человек в бригаде, 4 чел.
,(9.30)
где - время работы ПРМ в течение смены, =18,03/3=6,01 ч.
При использовании козлового крана:
т/см.
т/чел.см.
При использовании стрелового крана:
т/см;
т/чел.см.
Выбор варианта
Вариант грузового пункта выбирается на основании рублевых показателей . Результаты вычислений сведены в
табл. 9.2.
Экономически лучшим вариантом считается вариант с меньшими приведенными
расходами.
Приведенные расходы определяются по формуле:
(9.31)
- нормативный коэффициент окупаемости вложений, по величине
равный обратной величине сроку окупаемости.
(9.32)
- срок окупаемости, принимаем равным 8 лет
=1/8=0,12
Приведенные затраты при использовании козлового крана:
= 55033089,07 +0,12*44395258,5=60360520,1 руб/год.
Приведенные затраты при использовании стрелового крана:
=63122978,52+0,12*36111508,5=67456359,54 руб/год.
Таблица 2 - Оценка вариантов ТГК
Выбор варианта
|
Технико-экономические
показатели
|
Величина показателей по
вариантам
|
|
козловой кран
|
стреловой кран
|
1.Единовременные затраты
(инвестиции), р., всего
|
44395258,5
|
36111508,5
|
2.Текущие расходы, руб/год
|
55033089,07
|
63122978,52
|
3.Приведенные затраты,
руб/год
|
60360520,1
|
67456359,54
|
4.Себестоимость переработки
единицы груза, руб/т
|
132,29
|
151,73
|
5.Производительность труда,
т/чел.см
|
53,64
|
48,53
|
6.Простой вагонов под
грузовыми операциями, ч/под.
|
3,69
|
3,32
|
Заключение
В результате технико - экономического сравнения двух вариантов устройства
транспортно-складского комплекса по выгрузке специализированных контейнеров
составлена таблица 9.2, включающая в себя основные технико - экономические
показатели. Таким образом, определено, что у варианта грузового пункта с
использованием в качестве ПРМ козлового крана приведенные затраты меньше, чем у
варианта грузового пункта с использованием стрелового крана. Следовательно, в
качестве конечного варианта выбираем вариант грузового пункта с козловым
краном.
Список литературы
1) Грузозахватные устройства: учебно - метод. пособие /
Романов В.А., Корнеев М.В., Хорунжин С.Ю. Новосибирск, 2011. 56 с.
2) Единые нормы выработки и времени на вагонные,
автотранспортные и складские погрузочно-разгрузочные работы (ред. от 2011) //
http://www.consultant.ru
3) Падня В.А. Погрузочно-разгрузочные машины. М., 1981. 448
с.
4) Погрузочно-разгрузочные машины периодического
действия: учебно - метод. Пособие / Романов В.А., Корнеев М.В., Тесленко И.О.
Новосибирск, 2011. 50 с.
) Разработка проекта транспортно - грузового
комплекса: метод. указ. / Романов В.А., Корнеев М.В. Новосибирск, 2008. 48 с.
) Управление грузовой и коммерческой работой на
железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов / А.А. Смехов, В.В. Повороженко,
А.Т. Дерибас и др.; Под ред. А.А. Смехова. - М.: Транспорт, 1990. - 351 с.