Разработка оптимальной технологии грузовых работ порта
Содержание
Введение
. Определение режима работы причала
.1Транспортная характеристика груза
.2 Расчет среднемесячного,
максимального месячного и среднесуточного грузооборотов
.3 Определение интенсивности
поступления в порт транспортных средств
.4 Определение ориентировочного
числа причалов
.5 Определение примерного количества
груза, перегружаемого по прямому варианту и идущего через склад
.6 Приближенное определение емкости
складов порта и их линейных размеров
. Разработка схем механизации
причала и технологии перегрузочных работ. Базовый вариант
.1 Выбор ведущей перегрузочной
машины
2.2 Предварительная компоновка
причала и определение фактической вместимости складов
2.3 Определение структурной схемы
перегрузочного процесса и вариантов перегрузки
2.4 Определение производительности
перегрузочных средств и средневзвешенной производительности
2.5 Оптимизация числа
механизированных линий на причале
.6 Корректировка числа кранов на
причале
.7 Уточнение параметров склада и
компоновки причала
.8 Разработка технологических схем
по вариантам перегрузки: определение количества средств малой механизации,
расстановка портовых рабочих по операциям
.9 Описание технологического
процесса по операциям
.10 Определение пропускной
способности перегрузочного комплекса
.11 Расчет основных
технико-эксплуатационных показателей
. Разработка схем механизации
причала и технологии перегрузочных работ. Проектный вариант
.1 Выбор ведущей перегрузочной
машины
3.2 Предварительная компоновка
причала и определение фактической вместимости складов
3.3 Определение структурной схемы
перегрузочного процесса и вариантов перегрузки
3.4 Определение производительности
перегрузочных средств и средневзвешенной производительности
3.5 Оптимизация числа
механизированных линий на причале
.6 Корректировка числа кранов на
причале
.7 Уточнение параметров склада и
компоновки причала
.8 Разработка технологических схем
по вариантам перегрузки: определение количества средств малой механизации,
расстановка портовых рабочих по операциям
.9 Описание технологического процесса
по операциям
.10 Определение пропускной
способности перегрузочного комплекса
.11 Расчет основных
технико-эксплуатационных показателей
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Целью данного курсового проекта является
освоение вопросов оценки эксплуатационных показателей порта, проектирования
схем механизации причалов с использованием портальных грузоподъемных и
транспортирующих установок со специализированными грузозахватными
приспособлениями и разработки технологического процесса перегрузки и
организацию обработки судов для заданного типа груза, судна, железнодорожного
подвижного состава и установленного годового грузооборота.
В данном курсовом проекте необходимо
проанализировать технологию и организацию работ на причале (базовый вариант), а
затем предложить вариант нового технологического решения (проектный вариант).
Используя новейшую технику, грузозахватные приспособления, передовые приемы и
организацию труда, необходимо обеспечить высокую производительность труда и
высокий уровень комплексной механизации в предложенном проектном варианте.
В основе проектирования прогрессивной технологии
и оптимальной организации грузовых работ в морских портах находится изучение
основных направлений научно-технического процесса и инноваций на морском
транспорте, в том числе в морских портах. Работа флота и портов должна
базироваться на оптимальном режиме, т.е. на внедрении принципов научной
организации и управления производством, и совершенствования технологии грузовых
работ на базе комплексной механизации и автоматизации перегрузочных процессов,
что связанно с повышением эффективности общественного производства, в том числе
работы порта. Это определяет конкурентоспособность портов и их использование в
мультимодальных логистических транспортных процессах с учётом потребностей
производителей, получателей и особенностей транспортных перевозчиков.
1. Определение режима
работы причала
Расчетам по проработке схем механизации и
технологических решений на их основе предшествует изучение свойств груза, в том
числе особых, передовых решений по их переработке в портах, возможностей
транспортных средств для проведения погрузочно-разгрузочных работ. Выполняем
расчет первичных характеристик.
1.1 Транспортная
характеристика груза
Транспортная характеристика груза при заданных
типах флота и подвижного состава берегового транспорта, его перевозящих,
определяет выбор перегрузочной техники (характеристики и параметры
перегрузочных машин и грузозахватных приспособлений) и способа хранения, а
также компоновку схемы механизации причала.
Транспортные свойства груза:
|
Наименование
|
|
Пиломатериалы
в пакетах
|
|
Класс
груза по ЕКНВиВ
|
|
ЛП-П
|
|
ГОСТ
груза
|
|
ГОСТ
8486-86
|
|
Габариты
грузового места
|
L*B*H
|
3300*1100*1100
мм
|
|
Масса
грузового места
|
m
|
1,72
т
|
|
Удельный
погрузочный объем
|
УПО
|
2,32
м3/т
|
|
Тип
склада
|
|
Закрытый
|
|
Допускаемая
высота складирования
|
|
6
ярусов
|
Возможна одновременная перегрузка 2 пакетов при
использовании грузозахватного устройства - строп канатный 4СК «паук» (четыре
ветви).
Грузоподъемность - 10 т
Длина - 2 м
Масса - 0,05 т
Масса пакетов в одном подъеме 
|
Пакет
|
|
Размеры
габаритные
|
L*B*H
|
3300*2200*1100
мм
|
|
Масса
УГМ
|
m
|
3,44
т
|
|
УПО
пакета
|
|
2,32
м3/т
|
|
Число
грузовых мест в пакете
|
|
2
|
Хотя грузоподъемность крана позволяет применить
траверсу с большей грузоподъемностью, выбираем траверсу для двух пакетов, для
того, чтобы была возможность совмещать выгрузку на полувагоны и на причал в
проектном варианте.
Свойства груза:
Гигроскопичный груз, подвержен действию
микроорганизмов, активность которых возрастает с повышением температуры и
относительной влажности, в результате на досках появляются темные пятна/синева.
Недопустимо загрязнение п/м маслами ; пылеемкие, особенно опасно загрязнение
угольной пылью, цементной, требуют карантинного контроля.
Технические условия перевозки:
Предъявляются к морской перевозке в
пакетированном виде, высушенном состоянии (влажность 18-22%) и с естественной
влажностью. Иногда требуется укрытие полиэтиленовой пленкой или специальной
бумагой. Пакеты должны иметь требуемое кол-во прокладок по длине и по высоте.
Толщина прокладок 10-12 мм, ширина до 40 мм, должны быть сухими и не выступать
за габариты пакета. Каждый пакет должен быть обтянут металлической контрольной
лентой в местах прокладок. Каждый пакет должен быть соответствующим образом
промаркирован. Разрешается перевозка в грузовых помещениях и на верхней палубе.
Укрытие штабеля п/м, размещенных на верхней палубе, защитным тентом, что производится
по требованию грузовладельца и предназначено для защиты груза от прямого
воздействия метеоосадков с целью сохранения товарного вида и качества груза. В
качестве тента должны использоваться материалы, стойкие к воздействию воды,
нефтепродуктов, плесени, грибков, в том числе и при отрицательных температурах:
армированный полиэтилен, нейлон с пластиковым покрытием, брезент.
Технические условия перегрузки:
Перегрузка разрешена только в хорошую, не
дождливую погоду. Застропка пакетов должна производится только ленточными
растительными стропами в местах нахождения прокладок и обвязок во избежание
деформации пакетов. В тех случаях, когда пакеты укладываются в грузовом
помещении и на палубе на подстилочную сепарацию (бруски) последняя должна быть
только в местах расположения (по вертикали) внутренних прокладок в пакете, во
избежание деформации нижних досок. Не следует принимать к погрузке пакеты, не
имеющие требуемого числа обвязок или с ослабленными обвязками.
Технические условия хранения:
Груз должен складироваться/храниться в крытых
складах ил под навесами с соответствующими прокладками по высоте, но не более
чем в 6 ярусов, высота штабеля 6,6 м.
Определение загрузки транспортных средств
Характеристики судна «Советская Якутия»
|
Общие
характеристики судна
|
|
|
Длина
наибольшая
|
123,5
|
м
|
|
|
Ширина
|
15,0
|
м
|
|
|
Осадка
|
4,5
|
м
|
|
|
Высота
борта
|
6,5
|
м
|
|
|
Дедвейт
по груз.марку
|
4000
|
т
|
|
|
Чистое
водоизмещение
|
6140
|
т
|
|
|
Грузовместимость
киповая
|
5770
|
м3
|
|
|
Грузовместимость
насыпью
|
6040
|
м3
|
|
|
Число
трюмов
|
4
|
|
|
|
Скорость
в грузу
|
11,2
|
узлов
|
|
|
Скорость
порожнем
|
12,0
|
узлов
|
|
|
Грузовые
устройства
|
|
Трюм
1
|
Трюм
2
|
Трюм
3
|
Трюм
4
|
Всего
|
|
Тип
|
кран
|
кран
|
кран
|
Кран
|
|
|
Количество
и грузоподъемность
|
1*5/3
|
1*5/3
|
2*5/3
|
|
Вылет
стрелы за борт, м
|
4
+ 14
|
4
+ 14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Грузовые
помещения
|
|
Трюм
1
|
Трюм
2
|
Трюм
3
|
Трюм
4
|
Всего
|
|
Длина
люка, м
|
11,9
|
11,9
|
13,6
|
13,6
|
|
|
Ширина
люка, м
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
|
|
Тип
люка
|
Стальные
механизированные крышки
|
|
Длина
трюма, м
|
17,9
|
17,9
|
19,6
|
19,6
|
|
|
Ширина
трюма, м
|
14,3
|
14,3
|
14,3
|
14,3
|
|
|
Высота
трюма, м
|
6.3
|
6.0
|
5,8
|
5,8
|
|
|
Класс
помещения
|
2
|
2
|
2
|
2
|
|
|
Коэффициент
конструктивной неравномерности трюмов
|
0.974
|
Загрузка судна должна отличаться от его
грузоподъемности лишь в случае перевозки «легких» грузов, таких, удельный
погрузочный объем которых больше удельной грузовместимости судна. Первоначально
классифицируем заданный груз относительно заданного судна. Для этого производим
сравнение параметров ωг
(удельный
погрузочный объем груза = 2,32 м3/т) и ωс
(удельная грузовместимость судна).
c
- вместимость всех грузовых помещений, м3
- чистая грузоподъемность судна, т
В данном случае ωг > ωс ,
следовательно груз является «легким» для судна. Тогда загрузка судна
рассчитывается по формуле:
т.
Для тарно-штучных грузов загрузка
судна определяется методом макетирования. Необходимо произвести соответствующие
вычисления
для размещения в трюмах судна
пакетированного груза.
Учитывая размеры трюмов и пакетов
получаем следующую загрузку судна:
Трюм 1.
по длине - Nl= ε{L/l} = 17,9/3,3
= 5
по ширине - Nb= ε{B/b} =
14,3/1,1= 13
по высоте - Nh= ε{H/h} = 6,3/1.1
= 5
поперек трюма - Nh= ε{(17,9 -
5*3,3)*14,3/3,3*6,3/1,1} = 20
всего пакетов в трюме: 5*13*5 + 20 = 345 пакетов
Трюм 2.
по длине - Nl=
ε{L/l}
= 17,9/3,3 = 5
по ширине - Nb=
ε{B/b}
= 14,3/1,1= 13
по высоте - Nh=
ε{H/h}
= 6,0/1.1 = 5
поперек трюма - Nh=
ε{(17,9 -
5*3,3)*14,3/3,3*6,0/1,1} = 20
всего пакетов в трюме: 5*13*5 + 20 = 345 пакетов
Трюм 3.
по длине - Nl=
ε{L/l}
= 19.6/3,3 = 5
по ширине - Nb=
ε{B/b}
= 14,3/1,1 = 13
по высоте - Nh=
ε{H/h}
= 5,8/1.1 = 5
поперек трюма - Nh=
ε{(19,6 -
5*3,3)*14,3/3,3*5,8/1,1} = 40
всего пакетов в трюме: 5*13*5 + 40 = 365 пакетов
Трюм 4.
по длине - Nl=
ε{L/l}
= 19.6/3,3 = 5
по ширине - Nb=
ε{B/b}
= 14,3/1,1 = 13
по высоте - Nh=
ε{H/h}
= 5,8/1.1 = 5
поперек трюма - Nh=
ε{(19,6 -
5*3,3)*14,3/3,3*5,8/1,1} = 40
всего пакетов в трюме: 5*13*5 + 40 = 365 пакетов
Итого пакетов на судне: 345*2+365*2 = 1420
пакетов
Общая загрузка судна: 
=1420*1,72 =
2442,4 т
Характеристики полувагона.
-осный полувагон
Для загрузки вагона выполним следующие
вычисления:
Размер грузового места с учетом коэффициента
укладки в вагон (1+3%=1,03) составляет:
Длина = 3,3*1,03 = 3,4 м
Ширина = 1,1 *1,03 = 1,13 м
Высота = 1,1*1,03 = 1,13 м
Используя метод макетирования, находим
оптимальный вариант укладки груза:
по длине - Nl=
ε{L/l}
= 18,76/3,4= 5
по ширине - Nb=
ε{B/b}
= 2,79/1,13= 2
по высоте - Nh=
ε{H/h}
= 2,45/1,13 = 2
Итого пакетов в вагоне: 5*2*2 = 20 пакетов
Проверка грузоподъемности вагона: 20*1,72 = 34,4
т < 125 т
1.2 Расчет
среднемесячного, максимального месячного и среднесуточного грузооборотов
|
Наименование
|
Обозначение
|
Данные
|
Единицы
измерения
|
|
Загрузка
судна
|
 2442,4т
|
|
|
|
Длительность
навигации
|
 365/12Сут/мес
|
|
|
|
Коэффициент
месячной неравномерности
|
Kн
|
1,0
|
|
|
Годовой
(навигационный) грузооборот
|
 2000000т
|
|
|
|
Среднемесячный
грузооборот
|
 166666,7т
|
|
|
|
Максимальный
грузооборот в наиболее напряженный месяц
|
 166666,7т
|
|
|
|
Количество
нерабочих дней по метеоусловиям в наиболее напряженный месяц
|
 0сут
|
|
|
|
Суточный
расчетный грузооборот всех причалов
|
 5464,5т
|
|
|
1.3 Определение
интенсивности поступления в порт транспортных средств
Среднее количество в месяц судов и единиц
подвижного состава берегового транспорта (подач вагонов), прибывающих в порт в
течение заданного периода времени, определяется максимальным месячным
количеством груза, отправляемым с причала соответствующими видами транспорта.
|
Наименование
|
Обозначение
|
Данные
|
Единицы
измерения
|
|
Загрузка
судна
|
2442,4т
|
|
|
|
Максимальный
грузооборот в наиболее напряженный месяц
|
166666,7т
|
|
|
|
Среднемесячный
судопоток
|
 69ед
|
|
|
|
Среднемесячное
количество жд подач
|
 693ед
|
|
|
|
Количество
груза в одном вагоне
|
 из п.
1.134,4т
|
|
|
|
Размер
подачи вагонов
|
 7ед
|
|
|
|
Длина
1 причала
|
 138,5м
|
|
|
|
Длина
судна
|
 123,5м
|
|
|
|
Расстояние
между судами
|
 при  15м
|
|
|
|
Длина
вагона по осям сцепки
|
 20,24м
|
|
|
1.4 Определение
ориентировочного числа причалов
Создавая причальный комплекс, необходимо
помнить, что его пропускная способность Псут должна быть выше
среднесуточного грузооборота qср.
Порту (причалу) необходимо обладать резервом пропускной способности,
оцениваемым коэффициентом резерва пропускной способности Крез.
|
Наименование
|
Обозначение
|
Данные
|
Ед.изм
|
|
Загрузка
судна
|
2442,4т
|
|
|
|
Суточный
расчетный грузооборот 1 причала
|
 607,1т
|
|
|
|
Коэффициент
резерва пропускной способности 1 причала
|
 1,69
|
|
|
|
Нормативная
пропускная способность 1 причала
|
 1023,2т/сут
|
|
|
|
Нормативное
время обработки судна у причала
|
 2,22сут
|
|
|
|
Время
стоянки судна под вспомогательными операциями
|
 0,167сут
|
|
|
|
Годовая
пропускная способность 1 причала
|
 243419т/год
|
|
|
|
Коэффициент
месячной неравномерности
|
Kн
|
1
|
|
|
Коэффициент
занятости причала
|
 - табл.2,
прил.20,65
|
|
|
|
Количество
месяцев навигации
|
т
|
12
|
мес
|
|
Примерное
число причалов
|
 9ед
|
|
|
1.5 Определение
примерного количества груза, перегружаемого по прямому варианту и идущего через
склад
Груз, проходящий через причал, целесообразно
отправить в наибольшем количестве по прямому варианту, то есть транзитом, что
позволит сократить число тонно-операций, а следовательно и расходы на обработку
груза.
Для определения части груза, идущей по прямому и
транзитному вариантам необходимо рассчитать коэффициенты транзита и
складочности
|
Наименование
|
Обозначение
|
Данные
|
Единицы
измерения
|
|
Загрузка
судна
|
2442,4т
|
|
|
|
Длительность
навигации
|
365/12Сут/мес
|
|
|
|
Годовой
(навигационный) грузооборот
|
2000000т
|
|
|
|
Среднемесячный
грузооборот
|
166666,7т
|
|
|
|
Примерное
число причалов
|
9ед
|
|
|
|
Средняя
продолжительность месяца
|
tмес
|
30.5
|
дней
|
|
Теоретически
возможный транзит одного причала в год
|
 122639,5т/год
|
|
|
|
Коэффициент
неравномерности подач
|
 1,2-1,25
|
|
|
|
Возможное
количество груза по прямому варианту на 1 причале
|
 102199,6т/год
|
|
|
|
Коэффициент
транзита
|
 0,46
|
|
|
|
Количество
груза, идущего через склад на 1 причале
|
 120022,6т/год
|
|
|
|
Коэффициент
складочности
|
 0,54
|
|
|
|
Проверка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.6 Приближенное
определение емкости складов порта и их линейных размеров
Прибытие груза, заданного в курсовом проекте,
происходит ежемесячно, следовательно становится необходим оперативный склад для
приема груза при одновременной подаче транспортных средств, в целях сглаживания
различной интенсивности их обработки.
Расчётную ёмкость склада одного причала, (т)
определяют следующим образом:
Формула,
обозначение
|
Значение
|
Ед.
изм.
|
|
Общая
емкость буферного склада
|
 7891,9т
|
|
|
|
Коэффициент
неравномерности загрузки склада по времени
|
 1,2
|
|
|
|
Емкость
склада 1 причала
|
 6557,4т
|
|
|
|
Коэффициент
сложности грузопотока для шт.грузов
|
Ксл
(грузооборот по прибытию)
|
1
|
|
|
Загрузка
судна
|
2442,4т
|
|
|
|
Запас
емкости на возможное несовпадение режимов работы транс. средств
|
 1023,2т
|
|
|
|
Норма
запаса
|
tн прил.2
табл. 3
|
1
|
сут
|
|
Нормативная
вместимость склада в процентах от навигационного грузооборота
|
ен
- прил.3
|
4,5
|
%
|
|
Коэффициент
кратности
|
ξ
|
2
|
|
|
Годовой
(навигационный) грузооборот
|
2000000т
|
|
|
|
Примерное
число причалов
|
9ед
|
|
|
|
Коэффициент
месячной неравномерности
|
Kн
|
1
|
|
|
Длительность
навигации
|
365/12Сут/мес
|
|
|
|
Суточный
расчетный грузооборот
|
5464,5т
|
|
|
|
Коэффициент
складочности
|
0,54
|
|
|
|
Нормативное
время хранения на складе
|
Tхр - прил. 3
|
20
|
сут
|
Расчет потребной площади склада
|
Потребная
площадь склада
|
 2341,9м2
|
|
|
|
Коэффициент
использования полезной площади склада
|
Кис
- прил. 4
|
0,7
|
|
|
Эксплуатационная
нагрузка на причал
|
q
|
4
|
т/м2
|
|
Размеры
склада
|
Длина склада закрытого типа 
|
округляется
до значения, кратного шагу наружных опор по продольным осям, равному 6 м114м
|
|
|
Ширина склада закрытого хранения 
Размеры крытых складов на водном
транспорте унифицированы.
|
Берем
однопролетный склад шириной 24 м24м
|
|
|
|
|
Высота
склада
|
Н
|
7
|
м
|
|
Общая
емкость складов для причалов одинаковой специализации
|
 46475,6т
|
|
|
|
Коэффициент,
учитывающий несовпадение по времени скопления наибольших остатков грузов на
причалах
|
kп
|
0,75
|
|
|
Запас
емкости для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим
причинам
|
ek для импортных
грузов
|
5-10
|
%
|
Таким образом, размеры склада на 1 причале имеют
следующие характеристики:
|
Длина
|
114
|
М
|
|
Ширина
|
24
|
М
|
|
Высота
|
7
|
М
|
|
Емкость
|
6557,4/3812
|
т/пакетов
|
|
Площадь
|
2736
|
М2
|
2. Разработка схем
механизации причала и технологии перегрузочных работ
Преследуемой целью разработки является выбор
технических средств, приемов и способов перегрузки, обеспечивающих рациональный
темп обработки транспортных средств, - судов, вагонов. Предпочтение отдается
схеме механизации, обеспечивающей наиболее высокую интенсивность грузовых
работ.
Схема механизации - совокупность перегрузочных,
транспортирующих машин и вспомогательных устройств, установленных на причале в
определенной последовательности.
Для выбора схемы механизации БАЗОВОГО варианта
рассматриваем стандартные (типовые) схемы, к которым относятся схемы,
приведенные в приложении к «Нормам технологического проектирования морских
портов», где в качестве перегрузочного оборудования, как на кордоне, так и в
тылу используются установки кранового типа.
Для того, чтобы спроектировать более
производительный вариант, необходимо проанализировать базовый вариант и
разработать организационно-технические мероприятия, реализация которых приведет
к созданию нового расчетного варианта. При этом предпочтительна более прогрессивная
специализированная техника: мостовые краны, машины непрерывного транспорта.
Однако в случае перегрузки штучных грузов закрытого хранения невозможно
использовать прогрессивную специализированную перегрузочную технику, поэтому
рассматривать стоит возможные усовершенствования базовой схемы механизации,
такие как смена грузозахватных приспособлений, новые способы размещения грузов
в транспортных средствах и на складах, варианты автоматизации складирования
таких грузов.
2.1 Выбор ведущей
перегрузочной машины
для вариантов судно-склад.
Характеристика перегрузочной установки:
|
Показатели
|
Размерность
|
Значение
|
|
Тип
перегрузочной установки: - группа крана - грузоподъемность - вылет крана -
колея крана
|
Т М М
|
Ганц
16 32 13,7
|
|
Скоростные
характеристики механизмов: - подъема -поворота - изменения вылета -
передвижения крана
|
м/c об/мин м/c м/c
|
1,25
1,25 1,0 0,33
|
|
Установленная
мощность приводов
|
кВт
|
2
х 150
|
|
Тип
грузозахвата: -грузоподъемность - масса крюка
|
Т т
|
Стропы
канатные 2 СК 10 0,03
|
для вариантов судно - склад, судно - вагон:
Вилочный погрузчик ХАЙСТЕР H7,
OOXL, предназначенный
для погрузки, выгрузки и транспортировки на небольшие расстояния различных
штучных и тарных грузов.
Технические характеристики ХАЙСТЕР H7,
OOXL
Грузоподъемность, кг 6550
Тип грузоподъемника вилочный
Высота подъема груза, мм 5600
Высота свободного подъема вил, мм 1730
Скорость подъема груза, м/мин 24,6
Скорость передвижения, км/ч 23
Радиус поворота, м 3,39
Длина с вилами, м 4,97
Длина вил, м 1,22
Ширина, м 2,11
Высота при опущенной раме, м 2,87
Собственный вес, кг 8980
2.2 Предварительная
компоновка причала и определение фактической вместимости складов
В данном разделе необходимо сравнить расчетную
площадь под склад Fр с
величиной фактической Fф
склада в зоне обслуживания фронтальной перегрузочной установки и определиться с
типом схемы механизации в целях освоения расчетного грузооборота.
В случае с заданным грузом, который является
грузом крытого хранения, предполагается, что вся расчетная вместимость складов
порта - это вместимость крытого склада. Площадка в зоне действия кордонных
кранов является при этом оперативной, предназначена для ж/д путей. Ее
вместимость рассчитывается в зависимости от колеи крана.
|
Наименование
|
Формула
|
Значение
|
Ед
изм
|
|
Емкость
склада для одного причала
|
Е
|
6557,4
|
т
|
|
Потребная
площадь склада
|
 2341,9м2
|
|
|
|
Максимальный
вылет стрелы портального крана
|
Rmax
|
32
|
М
|
|
Колея
крана
|
К
|
13,72
|
м
|
|
Зона
передачи груза
|
Lзп
|
4
|
м
|
|
Расстояние
от тылового рельса до кромки штабеля
|
l0
|
2,25
|
м
|
На основе вышеуказанных расчетов
устанавливаем тип схемы механизации и потребность в тыловых и вспомогательных
машинах. Т. к. потребная площадь склада 
< 
- фактической площади склада =>
все перегрузочные операции по обслуживанию, как судов, так и вагонов и склада
осуществляются оборудованием причального фронта.
2.3
Определение структурной схемы перегрузочного процесса и вариантов перегрузки
Фактическая производительность
выбранной техники различна для каждого варианта перегрузки. Перед ее расчетом
на основе выполненной компоновки причала с учетом постройки склада крытого
хранения намечаем варианты перегрузки груза и строим структурную схему
перегрузочного процесса:
Где
αскл -
коэффициент складочности
kтр -
коэффициент транзита
β - коэффициент
повторной перевалки (β = αскл)
Скф - крытый склад
кордонный
С - судно
2.4 Определение
производительности перегрузочных средств и средневзвешенной производительности
Определяем производительность машины по каждому
варианту перегрузки. В вариантах судно-склад и судно - вагон ведущей
перегрузочной машиной является портальный кран. Важным фактором, определяющим
пропускную способность причала, является эксплуатационная производительность
ведущей машины и количество этих машин. Технические средства необходимо
использовать так, чтобы эксплуатационная производительность была максимально
приближена к паспортной.
Определение производительности
|
МЦД
портальный кран Ганц 16 т
|
|
Наименование
|
Формула
|
Значение
|
Ед.изм.
|
|
Производительность
1 мех линия вариант судно-склад
|
 43,85т/ч
|
|
|
|
Производительность
вариант судно-вагон
|
 48,81т/ч
|
|
|
|
Вилочный
погрузчик ХАЙСТЕР H7, OOXL
|
|
Производительность
вариант причал-склад
|
 64,91т/ч
|
|
|
|
Производительность
трюмного погрузчика
|
 110,97т/ч
|
|
|
|
Средневзвешенная
производительность мех.линии
|
 46,05т/ч
|
|
|
Определение массы «подъема» исходя из
грузоподъемности крана:
|
Масса
подъема
|
Gпод = Gг + Gзу=1,72+0,03=1,75
|
т
|
|
Масса
груза (1 пакет)
|
Gг=1,72
|
т
|
|
Масса
грузозахватного устройства
|
Gзу=0,03
|
т
|
Определение времени цикла перегрузочного
оборудования:
|
Наименование
|
Формула
|
Значение
|
Ед.изм.
|
|
портальный
кран Ганц 16 т
|
|
Время
цикла вариант судно-склад
|
 141,2с
|
|
|
|
Время
цикла вариант судно-вагон
|
 126,87с
|
|
|
Время подъема груза и опускания
порожнего захватного устройства на среднюю высоту 
Судно-причал
Судно-вагон
17,93
,93с
Время опускания груза и подъема
порожнего захватного устройства на среднюю высоту 
,Судно-причал
Судно-вагон
11,27
,94
с
Время поворота крана с грузом и
обратно 
с
Время установки захватного
устройства соответственно с грузом и б/него Судно-склад 
Судно-вагон0
с
с
с
с
с
Время застропки и отстропки
захватного устройства Судно-склад 
Склад-судно26
с
с
с
Средняя скорость механизма подъема
крана С грузом 
Без груза 
Средняя 
,06
|
м/c
|
|
|
|
|
Частота
вращения стрелы
|
n
|
1,25
|
об/мин
|
Определение высоты подъема и опускания груза
портальным краном:
|
Осадка
судна
|
 4,5м
|
|
|
|
Высота
борта
|
 6,5м
|
|
|
|
Высота
набережной
|
 5,54м
|
|
|
|
Высота
кузова вагона
|
 2,06м
|
|
|
|
Высота
вагона от головки рельса
|
 3,36м
|
|
|
|
Высота
подъема груза Судно-причал
|
 7,4м
|
|
|
|
Высота
опускания груза Судно-причал
|
 3,86м
|
|
|
|
Высота
подъема груза Судно - вагон
|
 3,86м
|
|
|
|
Высота
опускания груза Судно - вагон
|
 1,03м
|
|
|
Определение времени цикла вилочного погрузчика
|
Показатель
|
Формула
|
Значение
|
Ед.Изм.
|
|
Причал-склад
|
|
Время
цикла
|
 95,4с
|
|
|
|
Время
подъема груза и опускания порожних вилок на половину наибольшей высоты
штабеля
|
 10,8c
|
|
|
|
Наибольшая
высота подъема в штабеле
|
Hшт
=1,1*5=5,5
|
5,5
|
м
|
|
Скорость
подъема и опускания вилок
|
V1
|
0,41
|
м/c
|
|
Время
движения погрузчика с грузом и порожнем на расстояние L
|
 45,6с
|
|
|
|
Среднее
расстояние
|
Lп =
3+4+12+57 - чертеж схемы механизации
|
76
|
м
|
|
Скорость
движения погрузчика
|
V2
|
3,33
|
м/c
|
|
Время
захвата груза
|
T4
|
19
|
с
|
|
Время
установки пакета в штабель
|
T5
|
20
|
c
|
|
Трюмный
погрузчик
|
|
Время
цикла
|
 55,8с
|
|
|
|
Время
движения погрузчика с грузом и порожнем на расстояние L
|
 6с
|
|
|
|
Среднее
расстояние
|
Lп = 17,9/2 - половина
длины трюма
|
8,95
|
м
|
2.5 Оптимизация
числа механизированных линий на причале
Зная состав механизированной линии,
обеспечивающей комплексную механизацию перегрузочных работ, необходимо
определить их количество для создания нужного режима работ по обработке
транспортных средств и склада. Рациональное количество механизированных линий
находится между минимально необходимым для выполнения плановых заданий, а также
ряда условий и норм обработки подвижного состава и максимально возможным по
размещению по трюмам заданного судна для скорейшей его обработки
(технологически допустимая концентрация механизированных линий при погрузке,
разгрузке судна). Важным фактором в данном случае является экономика порта. С
ростом числа механизированных линий на причале увеличиваются затраты порта, но
снижаются затраты судовладельцев, связанные со стоянками судов в порту.
2.5.1 Расчет минимально
необходимого количества механизированных линий на причале
|
Минимальное
число линий для переработки максимального суточного объема грузов
|
 1
|
|
|
|
Суточный
расчетный грузооборот на 1 причале
|
607,1т
|
|
|
|
Среднее
число часов работы перегрузочного оборудования в сутки
|
tэф
|
23
|
ч
|
|
Минимальное
число мех.линий для выполнения судо-часовых норм обработки судов
|
 4
|
|
|
|
Судочасовая
норма
|
|
39,14
|
т/судо-ч
|
|
Оперативное
время работы перегрузочного оборудования
|
tр
|
5,75
|
ч
|
|
Минимальное
число мех.линий исходя из интенсивности обработки вагонов
|
 1
|
|
|
|
Число
подач вагонов
|
сп
|
7
|
|
|
Продолжительность
обработки одной подачи вагонов
|
tп
|
2,5
|
ч
|
|
МИНИМАЛЬНОЕ
число мех.линий
|
 4
|
|
|
причал грузооборот кран склад
2.5.2 Определение
максимально возможного количества механизированных линий на причале
При определении максимально возможного
количества механизированных линий важно учесть следующие факторы:
) Для кранов, у которых изменение вылета
стрелы является рабочим движением, нормальный фронт работы lф
изменяется
от 15 до 25 м. Тогда число линий у борта судна:
2) Соотношение размеров люка L*B
и наибольшего размера «подъема» в плане R.
По правилам техники безопасности одновременная
работа двух кранов на одном трюме разрешается при ширине люка не менее 8 м и
длине не менее 9 м.
|
Размеры
люков
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
длина
|
11,9
|
11,9
|
13.6
|
13.6
|
|
ширина
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
8,3
|
|
Кол-во
кранов
|
2
|
2
|
2
|
2
|
) Количество средств малой
механизации в трюмах для обеспечения установленного числа ходов береговых
кранов. 8 а/п
) Неравномерность загрузки судна по
люкам. Груз между люками судна распределяется пропорционально кубатуре грузовых
помещений, приходящейся на каждый из люков.
) С учетом надстроек 8 - 1 = 7 м.л.
|
Показатель
|
Люки
|
Всего
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
|
|
Загрузка
трюма,т
|
593,4
|
593,4
|
627,8
|
627,8
|
2442,4
|
Qi
|
|
Производительность
мех.линии(т/час)
|
46,05
|
46,05
|
46,05
|
46,05
|
184,2
|
Pc
|
|
Коэф.
снижения производительности мех.линии.
|
0,85
|
0,85
|
0,85
|
1
|
|
|
|
Возможная
концентрация мех. Линий на 1 люк (м.л/люк)
|
2
|
2
|
2
|
1
|
7
|
|
|
Кол-во
маш/час на обработку отсека
|
15,16
|
15,16
|
16,04
|
13,63
|
59,99
|
ti=Qi/Pc
|
|
Продолжительность
грузовой обработки отсека при использовании максимальной концентрации
мех.линий (час)
|
7,58
|
7,58
|
8,02
|
13,63
|
36,81
|
ч
|
5) Средняя концентрация мех.линий,
одновременно занятых на обработке судна:
lim-продолжительность
обработки лимитирующего отсека, ч
ti -
количество маш/час затраченных на обработку i- го отсека
n - число
отсеков судна
) Среднее число мех.линий при
загрузке однородным грузом:
=0,974*4 = 3,90
нт -
коэффициент конструктивной неравномерности трюмов
=
=6040 --вместимость всех грузовых
помещений судна, м3
Wmax=1550
-вместимость максимального расчетного отсека, м3
Из установленных max значений
выбираем min mmin = 5 м.л.
2.5.3 Определение
рационального числа механизированных линий на причале и уточнение числа
причалов
В данном случае рассматриваются механизированные
линии, работающие по вариантам, связанным с обработкой судна (т.е. на кордоне).
Рациональная концентрация механизированных линий
на причале mрац
находится в интервале между mmin
и
mmax и
определяется на основе компромисса затрат порта на перегрузочные работы и
затрат судовладельца по стояночным операциям флота на данном спроектированном
причале с учётом следующих условий:
минимизация затрат порта (причала) на
механизированные линии, обрабатывающие флот (линия кордона);
обеспечение конкурентоспособности порта на рынке
портов данного бассейна и региона (имеется ввиду оптимизация времени обработки
судна и затрат конкретного судовладельца по стояночным операциям в данном
порту).
Известно, что при снижении затрат судовладельца
по стояночным операциям флота в порту (сокращая время обработки судна) порт
должен увеличить число механизированных линий, его обрабатывающих, что, в свою
очередь, увеличивает затраты порта на перегрузочную технику.
Выбор число механизированных линий выполняется
методом перебора вариантов.
Рассматриваем средние концентрации
механизированных линий, полученные путем последовательного увеличения их
количества на трюмах судна.
|
Число
мех.линий
|
4
|
5
|
|
Время
грузовых операций  13,2610,61
|
|
|
|
Время
стоянки судна  17,2614,61
|
|
|
|
Суточная
пропускная способность причала  ×243396,944010,51
|
|
|
|
Годовая
пропускная способность причала  808132,03954100,33
|
|
|
|
 2,47 = 32,096 = 3
|
|
|
Выбор количества механизированных линий
осуществляется исходя из:
1) экономического
критерия, т.е. постройка еще одного причала дороже, чем установка двух
дополнительных механизированных линий на уже имеющийся один причал. При
дальнейшем развитии имеется возможность покупки и установки дополнительных
механизированных линий.
2) конкуренции
с другими портами. При выборе минимального количества механизированных линий в
каждом варианте время грузообработки в нашем порту меньше, чем время обработки
в портах-конкурентах, что придает нашему порту отличную конкурентоспособность
при обработке судов.
Таким образом, рациональное число
механизированных линий - 5,при этом потребуется 3причала.
Для выбранного числа механизированных линий на
причале рассчитываем показатели:
|
Наименование
|
Обозначение
|
Данные
|
Единицы
измерения
|
|
Загрузка
судна
|
2442,4т
|
|
|
|
Длительность
навигации
|
365/12Сут/мес
|
|
|
|
Годовой
(навигационный) грузооборот
|
2000000т
|
|
|
|
Годовая
пропускная способность причала
|
 954100,33т
|
|
|
|
Время
грузовых операций
|
0,442сут
|
|
|
|
Среднемесячный
грузооборот
|
 166666,7т
|
|
|
|
Примерное
число причалов
|
 3
|
|
|
|
Средняя
продолжительность месяца
|
tмес
|
30.5
|
дней
|
|
Теоретически
возможный транзит одного причала в год
|
 219756,7т/год
|
|
|
|
Коэффициент
неравномерности подач
|
1,2-1,25
|
|
|
|
Возможное
количество груза по прямому варианту
|
 183130,6т/год
|
|
|
|
Коэффициент
транзита
|
 0,27
|
|
|
|
Количество
груза, идущего через склад
|
 483536,1т/год
|
|
|
|
Коэффициент
складочности
|
 0,73
|
|
|
Пересчитываем средневзвешенную
производительность обработки судов и берегового транспорта
|
Средневзвешенная
производительность мех.линии
|
 45,15т/ч
|
|
|
2.6 Корректировка
числа кранов на причале
Рациональное число кранов на причале должно быть
увеличено, так как следует учесть вынужденные простои машин во время ремонта и
профилактического обслуживания в течение навигации. Так как необходимо создать
группу смежных причалов, в пределах которых возможно маневрировать грузовыми
линиями, то на одном причале их количество может быть дробным
|
Рациональное
число кранов
|
 6Ед
|
|
|
|
Коэффициент,
учитывающий простои перегрузочных машин по ремонту
|
Кпр
|
1,2
|
|
|
Коэффициент
смежности
|
Ксм
|
0,85
|
|
2.7 Уточнение
параметров склада и компоновки причала
После выбора рационального количества единиц
техники на причале, уточнения числа причалов и пересчета эксплуатационных
характеристик, уточняем характеристики склада и линейные размеры складов.
|
Наименование
|
Формула,
обозначение
|
Значение
|
Ед.
изм.
|
|
Емкость
склада 1 причала
|
 26593,9т
|
|
|
|
Запас
емкости на возможное несовпадение режимов работы транс. средств
|
 4010,51т
|
|
|
Расчет потребной площади склада
|
Потребная
площадь склада
|
 9497,8м2
|
|
|
|
Размеры
склада
|
|
Длина
склада закрытого типа
|
 округляется
до значения, кратного шагу наружных опор по продольным осям, равному 6 м114м
|
|
|
|
Ширина
склада закрытого хранения
|
 84М
|
|
|
|
Высота
склада
|
Н
|
7
|
м
|
|
Общая
емкость складов для причалов одинаковой специализации
|
 66378,4т
|
|
|
|
Коэффициент,
учитывающий несовпадение по времени скопления наибольших остатков грузов на
причалах
|
kп
|
0,8
|
|
|
Запас
емкости для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим
причинам
|
ek для
импортных грузов
|
5
|
%
|
Таким образом, размеры склада на 1 причале имеют
следующие характеристики:
|
Длина
|
114
|
М
|
|
Ширина
|
84
|
М
|
|
Высота
|
7
|
М
|
|
Емкость
|
26593,9/15461
|
т/пакетов
|
|
Площадь
|
9576
|
М2
|
2.8 Разработка
технологических схем по вариантам перегрузки: определение количества средств
малой механизации, расстановка портовых рабочих по операциям
.8.1 Потребное число
машин малой механизации для одного причала (5 механизированных линий)
|
Вариант
|
Производительность,
т/ч
|
Потребное
число
|
Формула
|
|
Вилочные
автопогрузчики Причал-склад
|
65
|
 
|
|
|
Трюмный
|
111
|
 По числу
кранов
|
|
Итого необходимо число погрузчиков:
|
Вилочные
автопогрузчики
|
4
|
|
Трюмные
погрузчики
|
5
|
2.8.2 Расчет числа
докеров по операциям
|
Операция
|
Содержание
|
Число
на 1 мех линию
|
Количество
на 5 мех линии
|
|
Судовая
|
Водитель
трюмного погрузчика Докеры-механизаторы (застропка груза)
|
1
2
|
5 10
|
|
Передаточная
|
Крановщик
Сигнальщик
|
1
1
|
5 5
|
|
Кордонная
|
Докеры-механизаторы
(отстропка груза) Водитель погрузчика
|
2
1
|
10
5
|
|
Вагонная
|
Докеры-механизаторы
(отстропка груза)
|
2
|
10
|
|
Итого
|
|
10
|
50
|
.9
Описание технологического процесса по
операциям
Груз: пиломатериалы в пакетах
Класс груза: ЛП-П
Масса пакета: 1,72 т
Размеры пакета: 1100 Х 1100 Х 3300
Перегрузочные операции:
выгрузка с судна на причал,
выгрузка с судна на полувагон,
перегрузка на крытый склад.
Типы транспортных средств:
судно - «Советская Якутия»,
погрузчик: ХАЙСТЕР H7,
OOXL
вагон: 8-осный полувагон 12-508
1. Технико-эксплуатационные показатели
|
№
варианта
|
Наименование
варианта работы
|
Количество
рабочих/машин по варианту работы (чел/маш)
|
Производительность
варианта работы (т/cм) по нормам
|
|
|
кран
|
судно
|
причал
|
вагон
|
Погр
|
|
|
|
1
|
Судно-кран-причал-погрузчик-склад
|
2
|
2
|
2
|
|
2
|
8
|
333
|
|
2
|
Судно-кран-вагон
|
2
|
2
|
|
2
|
1
|
7
|
270
|
2. Технические средства
|
№
вари-анта
|
Наименование
ПТО
|
Количество
единиц ПТО по вариантам работы
|
|
|
1
|
2
|
|
1
|
Кран
портальный Ганц 16 т
|
1
|
1
|
|
2
|
Погрузчик
с вилочным захватом
|
2
|
1
|
|
3
|
ГЗП
для опускания АП
|
1
|
1
|
|
4
|
ГЗУ
для пиломатериалов
|
1
|
1
|
|
5
|
Стропы
|
2
|
2
|
|
6
|
Багры
для раскантовки груза
|
2
|
2
|
|
7
|
Лестницы,
метлы
|
По
потребности
|
3. Описание технологического процесса по
операциям.
1.Судовая операция.
Крановщик по команде стропальщика-сигнальщика,
назначаемого из числа портовых рабочих, опускает ГЗУ для пакетов к месту
расположения груза. Стропальщики производят строповку пакетов (зацепку стропов
за гаки ГЗУ), после чего отходят в безопасное место (не ближе, чем на третий
пакет от зацепляемого). Стропальщик-сигнальщик дает команду крановщику на
перемещение пакетов. Установка крана при работе должна обеспечивать наименьший
угол поворота стрелы.
. Кордонная и передаточная операция.
Крановщик перемещает пакеты пилолеса плавно, без
рывков, не допуская ударов о комингсы люков и борта судна.
.Складская операция
Крановщик подает пакеты на причал, стропальщики
(по необходимости) раскантовывают груз, крановщик устанавливает пакеты в
необходимое место. Водитель вилочного автопогрузчика захватывает пакет,
транспортирует до места назначения и устанавливает в надлежащее место.
Складирование пакетов осуществляется максимум в шесть ярусов, сдвоенными рядами.
.Вагонная операция
Крановщик перемещает пакет к кузову полувагона,
стропальщики (по необходимости) раскантовывают груз, крановщик устанавливает
пакеты в необходимое место.