Разработка оптимальной технологии грузовых работ порта

Содержание Введение

1. Определение режима работы причала

1.1Транспортная характеристика груза

1.2 Расчет среднемесячного, максимального месячного и среднесуточного грузооборотов

1.3 Определение интенсивности поступления в порт транспортных средств

1.4 Определение ориентировочного числа причалов

1.5 Определение примерного количества груза, перегружаемого по прямому варианту и идущего через склад

1.6 Приближенное определение емкости складов порта и их линейных размеров

2. Разработка схем механизации причала и технологии перегрузочных работ. Базовый вариант

2.1 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

2.6 Корректировка числа кранов на причале

2.7 Уточнение параметров склада и компоновки причала

2.8 Разработка технологических схем по вариантам перегрузки: определение количества средств малой механизации, расстановка портовых рабочих по операциям

2.9 Описание технологического процесса по операциям

2.10 Определение пропускной способности перегрузочного комплекса

2.11 Расчет основных технико-эксплуатационных показателей

3. Разработка схем механизации причала и технологии перегрузочных работ. Проектный вариант

3.1 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

3.6 Корректировка числа кранов на причале

3.7 Уточнение параметров склада и компоновки причала

3.8 Разработка технологических схем по вариантам перегрузки: определение количества средств малой механизации, расстановка портовых рабочих по операциям

3.9 Описание технологического процесса по операциям

3.10 Определение пропускной способности перегрузочного комплекса

3.11 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:

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

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»

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 щ_г (удельный погрузочный объем груза = 2,32 м³/т) и щ_с (удельная грузовместимость судна).

W_c — вместимость всех грузовых помещений, м³

— чистая грузоподъемность судна, т В данном случае щ_г > щ_с, 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 — N_l= е{L/l} = 17,9/3,3 = 5

по ширине — N_b= е{B/b} = 14,3/1,1= 13

по высоте — N_h= е{H/h} = 6,3/1.1 = 5

поперек трюма — N_h= е{(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 — N_l= е{L/l} = 17,9/3,3 = 5

по ширине — N_b= е{B/b} = 14,3/1,1= 13

по высоте — N_h= е{H/h} = 6,0/1.1 = 5

поперек трюма — N_h= е{(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 — N_l= е{L/l} = 19.6/3,3 = 5

по ширине — N_b= е{B/b} = 14,3/1,1 = 13

по высоте — N_h= е{H/h} = 5,8/1.1 = 5

поперек трюма — N_h= е{(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 — N_l= е{L/l} = 19.6/3,3 = 5

по ширине — N_b= е{B/b} = 14,3/1,1 = 13

по высоте — N_h= е{H/h} = 5,8/1.1 = 5

поперек трюма — N_h= е{(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.

8-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 — N_l= е{L/l} = 18,76/3,4= 5

по ширине — N_b= е{B/b} = 2,79/1,13= 2

по высоте — N_h= е{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

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.

1.4 Определение ориентировочного числа причалов Создавая причальный комплекс, необходимо помнить, что его пропускная способность П_сут должна быть выше среднесуточного грузооборота q_с^р. Порту (причалу) необходимо обладать резервом пропускной способности, оцениваемым коэффициентом резерва пропускной способности К_рез.

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

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:

Расчет потребной площади склада

Таким образом, размеры склада на 1 причале имеют следующие характеристики:

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:

— 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.

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 б_скл — коэффициент складочности

k_тр — коэффициент транзита в — коэффициент повторной перевалки (в = б_скл)

С_к^ф — 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

Определение массы «подъема» исходя из грузоподъемности крана:

Определение времени цикла перегрузочного оборудования:

Определение высоты подъема и опускания груза портальным краном:

Определение времени цикла вилочного погрузчика

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

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:

1) Для кранов, у которых изменение вылета стрелы является рабочим движением, нормальный фронт работы l_ф 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.

Ограничение на соотношение размеров люков

3) Количество средств малой механизации в трюмах для обеспечения установленного числа ходов береговых кранов. 8 а/п

4) Неравномерность загрузки судна по люкам. Груз между люками судна распределяется пропорционально кубатуре грузовых помещений, приходящейся на каждый из люков.

5) С учетом надстроек 8 — 1 = 7 м.л.

5) Средняя концентрация мех. линий, одновременно занятых на обработке судна:

t_lim—продолжительность обработки лимитирующего отсека, ч

t_i — количество маш/час затраченных на обработку iго отсека

n — число отсеков судна

6) Среднее число мех. линий при загрузке однородным грузом:

=0,974*4 = 3,90

k_нт — коэффициент конструктивной неравномерности трюмов

=

=6040 —вместимость всех грузовых помещений судна, м³

W_max=1550 —вместимость максимального расчетного отсека, м³

Из установленных max значений выбираем min m_min = 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 m_рац находится в интервале между m_min и m_max 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.

Выбор количества механизированных линий осуществляется исходя из:

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.

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:

Пересчитываем средневзвешенную производительность обработки судов и берегового транспорта

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

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.

Расчет потребной площади склада

Таким образом, размеры склада на 1 причале имеют следующие характеристики:

2.8 Разработка технологических схем по вариантам перегрузки: определение количества средств малой механизации, расстановка портовых рабочих по операциям

2.8.1 Потребное число машин малой механизации для одного причала (5 механизированных линий)

Итого необходимо число погрузчиков:

2.8.2 Расчет числа докеров по операциям

2.9 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

2. Технические средства

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.

2. Кордонная и передаточная операция.

Крановщик перемещает пакеты пилолеса плавно, без рывков, не допуская ударов о комингсы люков и борта судна.

3.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.

4.Вагонная операция Крановщик перемещает пакет к кузову полувагона, стропальщики (по необходимости) раскантовывают груз, крановщик устанавливает пакеты в необходимое место. Размещение пакетов на полувагоне производится сдвоенными рядами в три яруса. Груз на полувагоне крепится найтовами.

При возможности использования АП в вагоне водитель АП захватывает поддон с грузом и транспортирует в вагон к месту укладки. Док.-мех. устанавливают поддон в кузове автомобиля и возвращают тележку к борту АМ, где водитель вилочного погрузчика ставит следующий груженый поддон.

Требования безопасности Все движения крана производятся по командам сигнальщика.

Пакеты перегружаются плавно, без рывков и ударов при их подъеме и опускании.

Запрещается перемещать пакеты, если на них находятся люди.

Рабочие при перемещении пакета краном должны находиться в укрытии вне зоны движения крана.

Подходить к пакету для снятия или навешивания захватов можно только после того, как пакет будет устойчиво стоять на пайоле или грузе.

Портовые рабочие перемещаются с одного яруса пакетов на другой по приставной лестнице.

Поднимаются (спускаются) док.-мех. на вагонные столы по стремянкам.

Запрещено курить в месте осуществления работ.

Рабочее место, где перегружается груз должно быть достаточно освещено. В темное время суток необходимо устанавливать электрическое освещение не менее 50 лк, обеспечиваемое осветительными установками взрывобезопасного исполнения.

2.10 Определение пропускной способности перегрузочного комплекса Важной характеристикой порта является пропускная способность, которая складывается из пропускных способностей его причалов.

Пропускная способность причала — максимальное количество груза, которое причал может переработать в единицу времени.

Пропускная способность причала зависит от пропускной способности его элементов:

— линии кордона (грузовой фронт обработки судна)

— склада

— железнодорожного грузового фронта.

Она всегда определяется для конкретного вида груза и конкретного судна. При этом один и тот же причал может давать разные значения пропускной способности в зависимости от обрабатываемых судов и грузов.

Пропускная способность кордонного грузового фронта при обработке заданных типов судов, т/сут, определяется:

Пропускная способность склада, т/сут, рассчитывается по формуле:

Пропускная способность железнодорожного фронта, т/сут, определяется по формуле:

Из рассчитанных пропускных способностей элементов причала выбирается лимитирующее, в данном случае — минимальное значение, которое и принимается за пропускную способность всего причала:

(т/сут)

2.12 Расчет основных технико-эксплуатационных показателей Определяем основные эксплуатационные показатели, т. е. рассчитываем весь комплекс технологических параметров и коэффицентов.

3. ПРОЕКТНЫЙ ВАРИАНТ

3.1 Выбор ведущей перегрузочной машины

— для вариантов судно-склад.

Характеристика перегрузочной установки:

— 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

3.2 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.

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.

3.3 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 б_скл — коэффициент складочности

k_тр — коэффициент транзита в — коэффициент повторной перевалки (в = б_скл)

С_к^ф — крытый склад кордонный С — судно

3.4 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

Определение массы «подъема» исходя из грузоподъемности крана:

Определение времени цикла перегрузочного оборудования:

Определение высоты подъема и опускания груза портальным краном:

Определение времени цикла вилочного погрузчика

3.5 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.

3.5.1 Расчет минимально необходимого количества механизированных линий на причале

3.5.2 Определение максимально возможного количества механизированных линий на причале При определении максимально возможного количества механизированных линий важно учесть следующие факторы:

3) Для кранов, у которых изменение вылета стрелы является рабочим движением, нормальный фронт работы l_ф изменяется от 15 до 25 м. Тогда число линий у борта судна:

4) 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.

Ограничение на соотношение размеров люков

3) Количество средств малой механизации в трюмах для обеспечения установленного числа ходов береговых кранов. 8 а/п

4) Неравномерность загрузки судна по люкам. Груз между люками судна распределяется пропорционально кубатуре грузовых помещений, приходящейся на каждый из люков.

5) С учетом надстроек 8 — 1 = 7 м.л.

6) Средняя концентрация мех. линий, одновременно занятых на обработке судна:

t_lim—продолжительность обработки лимитирующего отсека, ч

t_i — количество маш/час затраченных на обработку iго отсека

n — число отсеков судна

6) Среднее число мех. линий при загрузке однородным грузом:

=0,974*4 = 3,90

k_нт — коэффициент конструктивной неравномерности трюмов

=

=6040 —вместимость всех грузовых помещений судна, м³

W_max=1550 —вместимость максимального расчетного отсека, м³

Из установленных max значений выбираем min

m_min = 4 м.л.

3.5.3 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 m_рац находится в интервале между m_min и m_max 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.

Выбор количества механизированных линий осуществляется исходя из:

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.

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 — 4, при этом потребуется 2 причала.

Для выбранного числа механизированных линий на причале рассчитываем показатели:

Пересчитываем средневзвешенную производительность обработки судов и берегового транспорта

3.6 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

3.7 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.

Расчет потребной площади склада

Таким образом, размеры склада на 1 причале имеют следующие характеристики:

3.8 Разработка технологических схем по вариантам перегрузки: определение количества средств малой механизации, расстановка портовых рабочих по операциям

3.8.1 Потребное число машин малой механизации для одного причала (4 механизированные линии)

Итого необходимо число погрузчиков:

3.8.2 Расчет числа докеров по операциям

3.8

3.9 Описание технологического процесса по операциям Груз: пиломатериалы в пакетах Класс груза: ЛП-П Масса пакета: 1,72 Х 2 = 3,44 т Размеры пакета: 3300 Х 2200 Х 1100

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

4. Технико-эксплуатационные показатели

5. Технические средства

6. 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.

2. Кордонная и передаточная операция.

Крановщик перемещает пакеты пилолеса плавно, без рывков, не допуская ударов о комингсы люков и борта судна.

3.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.

4.Вагонная операция Крановщик перемещает пакет к кузову полувагона, стропальщики (по необходимости) раскантовывают груз, крановщик устанавливает пакеты в необходимое место. Размещение пакетов на полувагоне производится сдвоенными рядами в три яруса. Груз на полувагоне крепится найтовами.

При возможности использования АП в вагоне водитель АП захватывает поддон с грузом и транспортирует в вагон к месту укладки. Док.-мех. устанавливают поддон в кузове автомобиля и возвращают тележку к борту АМ, где водитель вилочного погрузчика ставит следующий груженый поддон.

Требования безопасности Все движения крана производятся по командам сигнальщика.

Пакеты перегружаются плавно, без рывков и ударов при их подъеме и опускании.

Запрещается перемещать пакеты, если на них находятся люди.

Рабочие при перемещении пакета краном должны находиться в укрытии вне зоны движения крана.

Подходить к пакету для снятия или навешивания захватов можно только после того, как пакет будет устойчиво стоять на пайоле или грузе.

Портовые рабочие перемещаются с одного яруса пакетов на другой по приставной лестнице.

Поднимаются (спускаются) док.-мех. на вагонные столы по стремянкам.

Запрещено курить в месте осуществления работ.

Рабочее место, где перегружается груз должно быть достаточно освещено. В темное время суток необходимо устанавливать электрическое освещение не менее 50 лк, обеспечиваемое осветительными установками взрывобезопасного исполнения.

3.10 Определение пропускной способности перегрузочного комплекса Важной характеристикой порта является пропускная способность, которая складывается из пропускных способностей его причалов.

Пропускная способность причала — максимальное количество груза, которое причал может переработать в единицу времени.

Пропускная способность причала зависит от пропускной способности его элементов:

— линии кордона (грузовой фронт обработки судна)

— склада

— железнодорожного грузового фронта.

Она всегда определяется для конкретного вида груза и конкретного судна. При этом один и тот же причал может давать разные значения пропускной способности в зависимости от обрабатываемых судов и грузов.

Пропускная способность кордонного грузового фронта при обработке заданных типов судов, т/сут, определяется:

Пропускная способность склада, т/сут, рассчитывается по формуле:

Пропускная способность железнодорожного фронта, т/сут, определяется по формуле:

Из рассчитанных пропускных способностей элементов причала выбирается лимитирующее, в данном случае — минимальное значение, которое и принимается за пропускную способность всего причала:

(т/сут)

3.11 Расчет основных технико-эксплуатационных показателей Определяем основные эксплуатационные показатели, т. е. рассчитываем весь комплекс технологических параметров и коэффицентов.

Заключение

В ходе работы над курсовым проектом были разработаны и сравнены две схемы механизации и соответствующие им варианты технологий и организации перегрузочного процесса по основным технико-эксплуатационным параметрам.

В базовом варианте была проанализирована действующая схема, рассчитан комплекс технико-эксплуатационных показателей, определена прогрессивная технология и организация работ с учетом особенностей транспортных средств и складов. Так, для предложенного грузапиломатериалы в пакетах — по базовому варианту было выполнено следующее:

— выбраны технологические схемы работ с учетом того факта, что груз требует хранения на крытом складе: перегрузка по вариантам судно-причал-склад, судно-вагон;

— при выгрузке груза из судна в трюмах работу обеспечивают трюмные погрузчики, ручной труд применяется только для застропки и отстропки подъема;

— для выгрузки с судна в качестве ГЗУ используются стропы канатные 2СК (две ветви);

— выгрузка с судна производится на площадку зоны передачи и технологического проезда, откуда погрузчиками груз доставляется на склад;

— для складирования выбран крытый склад;

— на складе пакеты устанавливаются сдвоенными рядами высотой в шесть ярусов;

— погрузка в полувагоны осуществляется краном по одному пакету с раскантовкой пакетов.

Проектный вариант представляет собой вариант нового технического и технологического решения, в котором применяется новейшая техника во всех звеньях технологических линий, передовые приемы и организацию труда. Для данного груза оказалось нерационально использовать специализированную технику, поэтому основные преобразования происходили по двум направлениям:

1. Увеличение производительности труда, для чего было принято решение увеличить подъем до 2 пакетов. Для этой цели была произведена замена ГЗУ на захват 4 СК «паук» (4 ветви). Несмотря на то, что грузоподъемность крана и ГЗУ позволяли поднимать до 8 поддонов одновременно, от данного варианта было принято решения отказаться, поскольку он влек за собой невозможное в техническом плане увеличение числа трюмных автопогрузчиков и невозможность погрузки в полувагоны. Однако даже такое укрупнение подъема позволило повысить показатели производительности перегрузочных установок, на которые, стоит отметить, незначительное влияние оказало увеличение цикла перегрузочной МЦД. Повышение производительности позволило ускорить время грузовых операций, что в свою очередь привело к увеличению показателя пропускной способности причала и уменьшению числа механизированных линий до 4 единиц.

2. С незначительным уменьшением коэффициента использования перегрузочного оборудования по времени, значительно уменьшилось время обработки судна и, как следствие, время занятости причала одним судном. Данное решение было вызвано необходимостью обработать большой годовой грузооборот при условии наименьшего простоя судов и подвижных ж/д составов в районе выгрузки и, следовательно повышение конкурентоспособности и дохода порта. Увеличение скорости обработки судов и вагонов незначительно повлияло на увеличение площади помещения для складирования груза. Для разработки данного направления были привлечены дополнительные машины малой механизации.

Все показатели, характеризующие улучшение базового варианта в проектном представлены в таблице:

1. ЕКНВиВ, выполняемые в морских портах. — М.: Транспорт, 1989. Ч.1 — 172 с.

2. Нормативы времени на перегрузочные работы, выполняемые на железно-дорожном, водном и автомобильном транспорте. Ч.2. Погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в морских, речных портах и на пристанях: М.: Экономика, 1987. — 250 с.

3. Степанов А. Л. Портовое перегрузочное оборудование: — М.: Транспорт, 1972. -312 с.

4. Степанов А. Л., Туаршева О. А. Технология и организация перегрузочного процесса: методические указания. — Спб.: ГМА им. адм.С. О. Макарова, 2004. — 72 с.

5. Технология грузовых работ: Сборник образцов технологических карт и инструкций, рекомендованных при обработке морских судов и других видов транспорта. — СПб.: Корвет, 1996. — 640 с.

6. Туаршева О. А. Технология и организация перегрузочного процесса: методические указания. — Спб.: ГМА им. адм.С. О. Макарова, 2001. — 63 с.