Завдання щодо обладнання портів

Исходные данные:

Розміри пакета, мм: 820?1210?900.

Маса пакета: 658 кг.

Тип пакета: ПД (пакет на пласкому дерев’яному поддоне).

Тип вагона: 11−066.

Однією з напрямів вдосконалення транспортно-перегрузочного процесу є укрупнення і уніфікація поданих до перевезенні вантажних місць. У значною мірою це положення належить до тарно-штучным вантажам й отримало досить стала вельми поширеною шляхом упровадження «пакетизации» вантажів, під якої розуміють формування укрупнених вантажних одиниць із однорідних (на кшталт тари, вазі і розмірам) вантажних місць (мішків, ящиків, стосів, тюків, рулонів, бочок тощо.). Така вантажна одиниця, гарантовано що зберігає свою цілісність у процесі всіх переміщень і сформована з допомогою будь-яких допоміжних засобів (пристосувань) чи ні них, називається пакетом.

Пакети може бути сформовані на пласких дерев’яних (іноді металевих, пластмасових, картонних) площадках-поддонах, без піддонів шляхом обв’язки групи вантажних місць спеціальної (найчастіше синтетичної) стрічкою з быстроразъемным замком (строп-лента, строп-контейнер), без піддонів шляхом упаковки (з допомогою спеціальної машини) в синтетичну термоусадочную плівку.

Зупинимося докладніше на пакетуванні тарно-штучных вантажів з допомогою піддонів, оскільки саме такий її різновид пакетизации передбачається і під час даних расчетов.

На водному транспорті наибольшеераспространение отримали два типу пласких дерев’яних піддонів поперечним сечением1200?1600 і 1200?1800 мм. Піддони з тими типоразмерами передбачено експлуатувати переважно у межпортовых повідомленнях з обмеженою виходом інші види транспорту. У наскрізних смешанныхжелезнодорожно-водных повідомленнях як основне передбачається застосування дерев’яних піддонів поперечним перерізом 1200?800 мм.

Для проведення погрузочно-разгрузочныхработ на залізницях й у портах широко застосовуються самохідні навантажувачі, службовці до виконання операцій захоплення, вертикального і горизонтального переміщення вантажу иукладки їх у штабелі чи транспортні средства.

Залежно від призначення конструкція навантажувачів буває різна. Вони виконуються як самохідних візків з різноманітною піднімальної платформою і з вильчатым подхватом для захоплення штучних вантажів і вкладання в штабелі чи стелажі, ковшами для сипучих вантажів; є підстави обладнані крановим обладнанням і т.д. Робота з декотрими типами вантажів (бочки, рулони, скрині й т.п.) на каретці вантажопідйомника встановлюється захоплення, має грузозахватные щелепи пласкою чи напівкруглої форми. Ці захоплення може мати примусовий поворот щелеп на90−360?, що дозволяє при укладанні вантажу на штабель повернути їх у необхідну положение.

1. Визначення оптимальної схеми завантаження вагона.

У цьому роботі заданим є вагон типу 11−066. Його основні характеристики следующие:

Вантажопідйомність — 68,0 т.

Корисний обсяг кузова — 120 м³.

Внутрішні розміри кузова:

довжина — 13 800 мм.

ширина — 2760 мм.

висота — 2791 мм.

Розміри двери:

ширина — 2000 мм.

висота — 2300 мм.

Зовнішні размеры:

длинапо осях зчіпки — 14 730 мм.

довжина кузова — 14 010 мм.

ширина — 3010 мм.

висота (над голівкою подкранового рейки) — 4687 мм.

Висота статі над голівкою подкранового рейки — 1283 мм.

База — 10 000 мм.

Маса (тара) — 21,8 т.

Оптимальний використання кузова вагона за його завантаженні пакетами може бути здійснене за низкою стандартних схем. Так, оптимальне завантаження пакетами критого залізничного вагона з дверним прорізом стандартної ширини може бути гарантована під час використання однієї з чотирьох стандартних схемукладки пакетів, ухваленій у залежності отконкретных розмірів пакета, кузова вагони й прийнятих укладочных (технологічних) проміжків.

Виходячи з цього, визначаємо число рядів (пар) пакетів, укладываемых короткій стороною вздовж вагона:

схема № 1 (m = 1):

Lв — (Bп + ?п)13800 — (1210 + 50).

n+ ?n = —————— =———————— = 15,1 шт.,.

Аз + ?п820 + 10.

т.е.n= 15 шт.?n = 0,1.

Lв — (3 ?п + 2? п)13800 — (3· 50 + 2· 10).

n+ ?n = ——————— =—————————= 16,4 шт.,.

Аз + ?п820 + 10.

т.е.n= 16 шт.?n = 0,4.

схема № 3 (m = 3):

Lв — (3Bп + 2? п + 2? п)13800 — (3· 1210 + 2· 50 + 2· 10).

n+ ?n = ————————— =————————————= 12,1 шт.,.

Аз + ?п820 + 10.

т.е.n= 12 шт.?n = 0,1.

схема № 4 (m = 2):

n+ ?n = ——————— =—————————= 13,5 шт.,.

Аз + ?п820 + 10.

т.е.n= 13 шт.?n = 0,5.

де n — число рядів (пар) пакетів, укладываемых короткій стороною вздовж вагона;

?n — дробовий остаток;

m — число рядів (які з трьох пакетів) пакетів, укладываемых довгою стороною вздовж вагона;

Lв = 13 800 ммдовжина вагона;

Аз = 820 мм — ширина пакета;

Bп = 1210 мм — довжина пакета;

?п = 50 мм — бічний укладочный зазор;

?п = 10 мм — фронтальний укладочный зазор.

Визначаємо число верств пакетів за висотою вагона:

Нв — 2hп?

nвс = —————— ,.

hп.

де Нв= 2791 мм — висота вагона по вертикальної частини бічний стенки;

hп? = 50 мм — укладочный зазор по высоте;

hп = 900 мм — висота пакета.

2791 — 2· 50.

nвс = ————— = 2 прим.

Кількість пакетів укладываемых в нижньому шарі з якоїсь стандартною схемою визначаємо наступним образом:

NHc = 3m + 2n.

NHc1 = 3· 1 + 2· 15 = 33 шт.,.

NHc2 = 3· 0 + 2· 16 = 32 шт.,.

NHc3 = 3· 3 + 2· 12 = 33 шт.,.

NHc4 = 3· 2 + 2· 13 = 32 шт.

Кількість верств пакетів, укладываемых на дверному просвіті, визначаємо так:

Нg — 2hп?

ngс = —————— ,.

hп.

де Нg = 2300 мм — висота дверного проема.

2300 — 2· 50.

ngс = ————— = 2 прим.

Оскільки ngс = nвс, те спільне число пакетів у переповненому вагоні з кожної схемою укладання становитиме:

Nв = nвс· NHc ,.

Nв1 = 2· 33 = 66 шт.,.

Nв2 = 2· 32 = 64 шт.,.

Nв3 = 2· 33 = 66 шт.,.

Nв4 = 2· 32 = 64 шт.

Оскільки тарно-штучные вантажі характеризуються різним питомим погрузочным обсягом, оцінка ефективності завантаження вагона визначається такими показателями.

Коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона:

Qв — QГP.

КвГ = (1 -————) · 100%,.

Qв.

де Qв = 68 т — паспортна вантажопідйомність вагона;

QIP= Nв· gВ.П. ,.

де QГPзагальна маса вантажу на вагоні, т;

gВ.П. = 658 кг = 0,658 т — маса пакета;

QГP1= 66· 0,658 = 43,428 т,.

QГP2= 64· 0,658 = 42,112 т,.

QГP3= 66· 0,658 = 43,428 т,.

QГP4= 64· 0,658 = 42,112 т,.

68 — 43,428.

КвГ1 = (1 -—————) · 100% = 63,9%,.

68 — 42,112.

КвГ2 = (1 -—————) · 100% = 61,9%,.

68 — 43,428.

КвГ3 = (1 -—————) · 100% = 63,9%,.

68 — 42,112.

КвГ4 = (1 -—————) · 100% = 61,9%,.

Коефіцієнт використання кубатури вагона:

Vв — VIP Vв — Nв (Аз + ?п)(Bп + ?п)(hп + hп?).

Квк= (1 -————) · 100% =1 — ————————————————· 100%,.

VвVв.

де Vв = 120 м3 — обсяг прямокутної зони вагона (не враховуючи обсягу «купольной"зоны);

VIPобсяг вантажу, покладеного до вагона з урахуванням укладочных проміжків, м3.

120 — 66(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05)(0,9 + 0,05).

Квк1 =1 — ————————————————————· 100% = 54,6%,.

120 — 64(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05)(0,9 + 0,05).

Квк2 =1 — ————————————————————· 100% = 53%,.

120 — 66(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05)(0,9 + 0,05).

Квк3 =1 — ————————————————————· 100% = 54,6%,.

120 — 64(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05)(0,9 + 0,05).

Квк4 =1 — ————————————————————· 100% = 53%.

Коефіцієнт використання площі статі вагона:

Sв — SIP Lв· Bв — NHc (Аз + ?п)(Bп + ?п).

Квп = (1 -————) · 100% =1 — —————————————— · 100%,.

Sв Lв· Bв.

де Sв — площа статі вагона, м2;

SIPплоща статі, зайнята пакетами (з урахуванням укладочных проміжків), м2;

Bв = 2760 мм — ширина вагона.

13,8· 2,76 — 33(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05).

Квп1=1 — —————————————————· 100% = 90,6%,.

13,8· 2,76.

13,8· 2,76 — 32(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05).

Квп2=1 — —————————————————· 100% = 88%,.

13,8· 2,76.

13,8· 2,76 — 33(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05).

Квп3=1 — —————————————————· 100% = 90,6%,.

13,8· 2,76.

13,8· 2,76 — 32(0,82 + 0,01)(1,21 + 0,05).

Квп4=1 — —————————————————· 100% = 88%.

13,8· 2,76.

Отримані результати розрахунку для можливих схем зводимо в таблицю 1.

Таблиця 1. Аналіз показників завантаження вагона.

Номер схемы.

Кількість пакетів в шарі nвс.

Загальна кількість пакетів у переповненому вагоні Nв.

Маса вантажу на вагоні QIP.

Коефіцієнти використання вагона.

Висновок.

2. Підбір навантажувача по грузоподъемности.

Виконуємо попередній добір навантажувача за величиною паспортної вантажопідйомності Qпм, причем.

Qпм? gВ.П.

Оскільки gВ.П. = 658 кг, для перевезення пакетів такий масою є прийнятним навантажувач «Фенвик"-ELP-105 з паспортної вантажністю Qпм = 1000 кг.

Встановлюємо фактичну вантажопідйомність попередньо обраного навантажувача з урахуванням розмірів пакета.

Фактична вантажопідйомність Qфмопределяем за такою формуле:

Qпм (l0 + ?Т).

Qфм = ————— ,.

lГP + ?Т.

де l0 = 500 мм — відстань від центру ваги порушуваного вантажу до передній площині каретки, мм.

lГP — відстань від передній площині каретки до центру ваги знаходиться в вилах пакета, мм.

lГP = 0,5· Bп = 0,5· 1210 = 605 мм, так обрана схема завантаження — схема № 1;

?Т = 279 ммвідстань від передній площині каретки до осі передніх колес.

Qпм (l0 + ?Т).

Qфм = ———————,.

lГP + ?Т.

1000· (500 + 279).

Qфм = ———————= 881.2 кг ,.

605 + 279.

Отже, даний колісний навантажувач можна використовувати транспортуванню пакетів заданих розмірів. Виходячи з цього, наводимо його характеристику:

Модель — «Фенвик"-ELP-105.

Вантажопідйомність — Qпм = 1000 кг.

Відстань від центру ваги вантажу до спинки вив — l0 = 500 мм.

Відстань від спинки вив до осі передніх коліс — ?Т = 279 мм.

Ширина — Bм = 1000 мм.

Висота будівельна — Hстрм = 2110 мм.

Висота максимальна — Hmaxм = 3810 мм.

Висота підйому вив — hmaxВ = 3280 мм.

Висота підйому вив вільна — hСВВ = 245 мм.

Зовнішній радіус повороту — RВ = 1420 мм.

Маневрена характеристика — Дм90ш = 2599 мм.

Швидкість підйому вив із вантажем — VГВ. П = 0,2 м/с.

Швидкість опускання вив із вантажем — VГВ. О = 0,4 м/с.

Швидкість пересування- VГМ = 2,9 м/с.

Тип приводу — КД.

Тиск на вісь — Р0= 2210 кг.

Маса — Gм = 1970.

Країна виготовлювач — Франція.

Схематичне зображення навантажувача наведено на рис. 1.

Термін «судоразгрузочная машина» (СРМ) належить до перевантажувальним машинам безперервного дії, разгружающим судна з навалочными вантажами і подаючими останній до береговим прийомним пристроям наземного транспорту (зазвичай безперервного действия).

СРМ — порівняно нового вигляду портового перевантажувального устаткування, вивчення їх техноло-гічних можливостей й методику вибору параметрів у зв’язку з значними обсягами морських перевезень навалочно-насыпных вантажів представляє суттєвий інтерес для фахівця — менеджера у сфері портових перевантажувальних процессов.

Визначення основних параметрів СРМ.

Наводимо властивості заданого вантажу і характеристики розрахункового типу судна:

Вантаж — гречиха.

Насипна щільність —? = 0,6−0,7 т/м3.

Розмір частинок —? = 2−4 мм.

Кут природного укосу — ?п = 35−36?

Коефіцієнт тертя по гумі у спокої - fп = 0,52.

Група абразивности — В.

Тип судна — «Микола Вознесенский».

Довжина максимальна — 199,8 м.

Довжина між перпендикулярами — 185,1 м.

Ширина максимальна — 27,8 м.

Висота борту — 15,6 м.

Осаду в вантажу — 11,2 м.

Осаду в баласті - 2,8 м.

Тоннажність — 47,7 тыс.т.

Дедвейт — 38,2 тыс.т.

Вантажопідйомність — 35,8 тыс.т.

Кількість трюмів — 7.

Довжина трюму максимальна — 27,4 м.

Висота трюму максимальна — 14,0 м.

Довжина трюму мінімальна — 14,2 м.

Висота трюму мінімальна — 13,1 м.

Довжина люка максимальна — 14,4 м.

Ширина люка максимальна -9,4 м.

Довжина люка мінімальна — 14,2 м.

Ширина люка мінімальна — 9,4 м.

Кількість тонн на 1 див опади — 46,1.

Потужність — 13,7 тыс.л.с.

Швидкість в вантажу — 16,2 узлов.

Швидкість в баласті - 17,0 узлов.

Вартість будівельна — 22,3 млн руб.

Експлуатаційні Витрати стоянці - 5,3 тыс. руб/сут.

Експлуатаційні Витрати ходу — 8,7 тыс. руб/сут.

Витрата пального на стоянці - 2,9т/сут.

Витрата пального в процесі лікування — 51,0 т/сут.

Країна виготовлювач — СССР.

Рік будівлі - 1972.

Висота вертикального підйомника HВ. П визначається за умовою забезпечення захоплення (паркана) залишкового шару вантажу на трюмі (тобто. при мінімальної осаді) найбільшими габаритами.

HВ.П= Hс + hк + hм — hg — hб,.

де Hс = 15,6 м — висота борту судна;

hк = 1,5 м — висота комінгса люка;

hм = 2,0 м — конструктивний розмір вертикального подъемника;

hg = 2,0 м — висота подвійного дна судна;

hб = 0,2 м — зазор, що гарантує безпеку роботи нижньої краю вертикального підйомника або його забортного органа.

HВ.П= 15,6 + 1,5 + 2,0 — 2,0 — 0,2 = 16,9 м,.

Максимальний виліт стрелового конвеєра визначаємо з умови забезпечення введення вертикального підйомника в подпалубное простір (під комінгс люка до «морському борту») на величину «запасу вылета»:

Rmax= RС.К.+ ?R = 0,5(Bм + Зс + В) + а1 + А2 + ?R,.

де RС.К.- виліт стрелового конвейера;

Bм = 10,5 м — колія порталу СРМ, принимаемая за аналогією з стандартної колією двухпутных крановых порталов;

Зс = 27,8 м — ширина судна;

В = 9,4 м — ширина люка трюма;

а1 = 3,2 м — відстань від осі «морського» рейки подкрановых («подмашинных») шляхів до «кордону» (крайки причала);

А2 = 1,0 м — відстань від борту судна до кордон, у зв’язку з установкою на «стінці» причалу відбійних устройств;

?R = 1,5 м — «запас вылета».

RС.К.= 0,5(10,5 + 27,8 + 9,4) + 3,2 + 1,0 = 28,05 м.

Rmax= 0,5(10,5 + 27,8 + 9,4) + 3,2 + 1,0 + 1,5 = 29,55 м ,.

Конструктивна висота (над рівнем причалу) шарніра кріплення стрелового конвеєра на портале:

HС.К.К= H С.К.Т + Н1,.

де H С.К.Т — відстань між стреловым конвеєром і поверхнею причалу (судно в балласте):

H С.К.Т = Hс + hк + hб — Тп — hГР,.

де hб = 1,0 м — зазор між стреловым конвеєром (в крайньому нижньому становищі) і комінгсом люка;

hГР = 2,0 м — піднесення кордону причалу над середнім багаторічним рівнем води акваторії порту за навігаційний період (для «неприливного» моря — з величиною припливу менш 0,5 м);

H С.К.Т = 15,6 + 1,5 + 1,0 — 2,8 — 2,0 = 13,3 м,.

Н1= 0 (оскільки H С.К.Т> 9 м) — відстань, залежить від конструктивного виконання й схеми компонування порталу та інших вузлів СРМ (опорно-поворотного і пересыпного пристроїв тощо.), і навіть розташування прийомних пристроїв (бункерів) берегових транспортних средств.

HС.К.К= 13,3 м + 0 = 13,3 м,.

Довжина стрелового конвейера:

LК= RС.К./ co ?,.

де? — кут нахилу стрелового конвейера.

tg? = Н1/ RС.К. ,.

Оскільки Н1= 0, кут нахилу стрелового конвеєра? = 0 ?.

LК = RС.К. = 28.05 м.

Принципова схема судоразгрузочной машини приведено на рис. 1.