3. Предварительная компоновка причала и определение фактической вместимости складов.

Как было рассчитано в пунктах 1.4 и 1.6 потребуется два причала при ёмкости склада 6286,7 тонны.

Вид сверху

Подача вагонов

Компоновка причала

Размеры склада указаны в разделе 1.6.

Р асстояние от линии кордона причала до стены склада должно быть достаточным для маневрирования погрузчиков, но не более 50м (min 10м). Поэтому принимаем расстояние от кордона причала до склада 10 м.

При нахождении ж/д путей за складом, расстояние от стены склада до рельсов принимается с учетом ширины рампы; для данного типа погрузчика, работающего на складе и используемого для разгрузки вагонов, принимается 6м. Высота прирельсовых рамп нормируется 1,1м от уровня верха головки рельсов, что соответствует высоте пола вагона.

4. О пределение структурной схемы перегрузочного процесса и вариантов перегрузки.

На основе выполненной компоновки причала строится структурная схема перегрузочного процесса по образцу.

К_тр

Автопогрузчик внутрипортовый

α_скл

Технологические схемы по вариантам перегрузки:

1. склад(АПскл) – АПвнутрипортовый – площадка ввоза-вывоза(ПВВ) – палуба - лифт – АПсудовой – трюм(штабель).

2. вагон(АПваг) – рампа - АПвнутр – ПВВ/палуба – АПсуд – палуба(штабель).

3. вагон(АПваг) – рампа – АПскл – склад.

Т.к. в данном проекте используется судно Ро-Ро, количество механизированных линий определяется количеством одновременно загружаемых палуб. В судне работают 2 механизированные линии – по загрузке трюма и по загрузке твиндека, ограничивающие производительность по всем вариантам перегрузки:

1. Загрузка трюма: ПВВ - палуба – лифт – АПсуд – трюм(штабель).

2. Загрузка твиндека (палубы): ПВВ/палуба – АПсуд – палуба(штабель).

П орядок загрузки трюма: АП для внутрипортового перемещения груза забирает пакеты на складе, въезжает на судно по въездной аппарели, проезжает по внутренней аппарели и палубе и останавливается радом с гр.платформой подъемника, которая в этот момент поднимается. Как только гр.платформа остановилась, АП заезжает на нее, устанавливает пакеты и уезжает за следующими на склад, пока второй груженый АП въезжает на судно. Гр.платформа подъемника с пакетами опускается в трюм, где ее разгружают трюмные погрузчики.

Загрузка гр.платформы:

4 подъема АП (по 6 пакетов в каждом) по длине платформы с зазорами ≈0,7м между ними и 2 подъема АП(по 6 пакетов) в ширину. Итого 48 пакетов (36,48т) на гр.платформе подъемника. Для этого требуется 2 внутрипортовых АП.

Порядок загрузки твиндека: тот же, что и трюма, но АП для внутрипортового перемещения груза оставляют пакеты на ПВВ или на палубе ближе к месту формирования штабеля, откуда судовые погрузчики их развозят и укладывают в штабель.

2.5 Определение производительности перегрузочных средств по вариантам перегрузки и средневзвешенной производительности.

Определим производительность обработки судна. Для этого сначала надо определить производительность работы погрузчиков по загрузке твиндека и трюма (она будет ограничивать производительность обработки всего судна):

Производительность АП (машин циклического действия) зависит от продолжительности цикла и фактической грузоподъемности:

P = (3600*G_п)/Т_ц

Для этого необходимо рассчитать время цикла погрузчика, которое зависит от скорости и пути перемещения:

Т_ц =2*t1+t2+t3 +t4+t5,

Где:

2*t1 – время подъема груза и опускания порожних вил на половину наибольшей высоты штабеля hш;

t2 – время движения погрузчика с грузом на среднее расстояние Lп;

t3 – время движения погрузчика порожнем на среднее расстояние Lп;

t4 – время захвата пакета погрузчиком с палубы/РТ, для АП t4 = 19 с (для АП с захватом на 6 пакетов принимается 25с);

t5 – время установки пакета на палубу/штабель, для АП t5 = 20 с;

Величины t4 и t5, взяты из Методических указаний по ТиОПП.

2*t1= hш/V₁, где V₁ – скорость подъема и опускания вил, м/мин, 2*t1=2/18=0,11мин=6,6с

t2= Lп/V₂, где V₂– скорость передвижения погрузчика с грузом, V₂=10км/ч=2,7м/с

t3= Lп/V₃ , где V₃– скорость передвижения погрузчика порожнем, V₃=15км/ч=4,2м/с

(по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ)

Расстояние перемещения определяется макетированием и расчётом. При различных вариантах работ Lп будут разными и определяются графически.

1. Загрузка трюма. В трюме работает 2 АП ( г/п 20т), оснащенных навесными грузовыми захватами ГМП-7, позволяющими одновременно поднимать 6 пакетов (общий вес 4,56т) и 1 АП г/п 4т с захватом ГМП-1,5 на 2 пакета (общая масса подъема 1,52т). Среднее расстояние Lп:

18м

32,97м

13,03м

(кормовая часть) Схема трюма вид сверху (носовая часть)

Груз.лифт

13,03м

Штабель

64м

Ln min =1м, Ln max= 33м. Lп=(33+1)/2=17м

Для 20-тон АП: Т_ц =6,6+17/2,7+17/4,2+25+20=61,9с, Р=(3600х4,56)/61,9=265,2 т/ч

Для 4-тон АП: Т_ц =6,6+17/2,7+17/4,2+19+20=48с, Р=(3600х1,52)/48=114 т/ч

Общая производительность АП в трюме: Ртр=265,2х2+114=644,4 т/ч=848шт/ч, но необходимо учитывать время перемещения пакетов из твиндека в трюм гр.платформой и поднятие гр.платформы.

На гр.платформу за 1 ее подъем помещается 48 пакетов, рассчитаем через какой промежуток времени надо поднимать гр.платформу и устанавливать на нее следующие пакеты, т.е. сколько времени требуется на разгрузку пакетов с платформы:

848шт/60мин=48шт/Хмин, отсюда - 3,4 мин.

На подъем гр.платформы подъемника, установку на нее пакетов погрузчиками (см. время цикла внутрипортового АП) и ее опускание требуется не менее 13 минут, т.к. у гидравлических подъемников очень малая скорость подъема/опускания. Определим количество циклов лифта в час через уравнение:

60=6,5+3,4(Х-1)+13Х, Х=3,47 циклов/ч. Тогда чистое время работы АП в трюме за 1 час без ожидания лифта будет 60-3,47х13=14,9мин. Чистая производительность АП в трюме с учетом работы гр.платформы рассчитывается из выражения: 644,4/60=Рч.тр/14,9, Рч.тр=160 т/ч.

2. Загрузка твиндека. Т.к. невозможно на протяжении всей загрузки судна одновременно осуществлять загрузку трюма и твиндека одновременно (см.п 1.1), твиндек должен загружаться медленнее, чем трюм. Поэтому в твиндеке работает 1 АП г/п 4т с захватом ГМП-1,5 на 2 пакета (общая масса подъема 1,52т). Т.к. АП для внутрипортового перемещения груза оставляют пакеты на ПВВ или на палубе ближе к месту формирования штабеля, Lп принимается как 18/2=9м. Т_ц=6,6+9/2,7+9/4,2+19+20=47с, Р=(3600х1,52)/47=116,4 т/ч. Производительность АП в твиндеке: Ртв=116,4 т/ч.

Средневзвешенная производительность обработки судна:

Рср.с=1/(φтр/Рч.тр+φтв/Ртв), где φтр – доля груза в трюме = 0,4; φтв – доля груза в твиндеке =0,6. Рср.с=1/(0,4/160+0,6/116,4)=1/0,00765=130,6 т/ч.

Производительность технологической линии (за смену): Рсм=Рср.с х tсм, tсм – продолжительность смены, 7ч. Для технологической линии по загрузке трюма: Рсм=7х160/0,76=1473,7шт/см. Для технологической линии по загрузке твиндека: Рсм=7х116,4/0,76=1072,1шт/см.

Определим эксплуатационные показатели для рассчитанной производительности:

Т_гр= Q_ф/ Р_{ср с}*m, m – число мех. линий

П _сут = 24Q_ф/(T_гр+T_всп)

П_г = 30,5*К_зап/К_н * (П_сут^л*м^л + П_сут^зм^з); n_пр = Q_г / П_год

Т_гр =3748,32/130,6х2=14,4ч=0,6сут.

П _сут = 3748,32х24/(14,4+13,5) =3224,4 т/сут

П _г = (30,5*0,75/1,2)*( 3224,4 *5+3224,4 *7) =737581,5т/год(=970502шт/год)

n_пр = 500000/970502 = 0,515 => 1 причал

Уточнённое число причалов –1, механизированных линий – 2.

Пересчет емкости склада и его размеров при уменьшении количества причалов не производится, т.к. за счет пропускной способности большей, чем было изначально рассчитано, увеличивается оборачиваемость склада, следовательно, время хранения груза на складе уменьшится на 40-50%; поэтому не требуется увеличение складской емкости.

К_тр = Q_тр/Q_г ; α_скл = Q_скл/Q_г; Q_{тр т.} = (12*Q_мес²*T_гр )/(t_мес*n_пр²*Q_ф)

Q_{тр т} = (12*41666,67²*0,6)/(30,5*1²*4932) = 83097,4(шт)

Q_тр = Q_{тр т.}/1,23 = 67559(шт)

Q_скл получаем по формуле:

Q_{скл =} Q_г/n_пр-Q_тр= 500000/1 – 67559 = 432441(шт)

К_тр = 67559 / (500000) = 0,135 α_скл = 432441/ (500000) = 0,865

Производительность ведущей перегрузочной машины.

В качестве базового варианта берется схема с автопогрузчиком «Кальмар» грузоподъемностью 16(т), работающим по внутрипортовой перевозке пакетов.

В одном подъёме 6 пакетов, масса груза в одном подъёме G_п =6х0,76=4,56т.

Т_ц =2*t1+t2+t3 +t4+t5,

Где: 2*t1 принимаем 1с, т.к. подъем груза для внутрипортовой перевозки и опускание производится на высоту не более 0,5м;

t2 – время движения погрузчика с грузом на среднее расстояние Lп;

t3 – время движения погрузчика порожнем на среднее расстояние Lп;

t4 – время захвата пакета погрузчиком с причала/рампы/штабеля, для АП t4 = 25 с;

t5 – время установки пакета на причал/штабель, для автопогрузчика t5 = 20 с.

Величины t4 и t5, взяты из Методических указаний по ТиОПП.

t2= Lп/V₂, где V₂– скорость передвижения погрузчика с грузом, V₂=10км/ч=2,7м/с

t3= Lп/V₃ , где V₃– скорость передвижения погрузчика порожнем, V₃=15км/ч=4,2м/с

(по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ)

Среднее расстояние перемещения Lп определяется графически:

Вид сверху

расстояние от кордона (у аппарели) до грузового подъемника≈69м, расстояние от кордона (у аппарели) до ПВВ ≈30м. Lпmax=15+126/2+9+69=156м, Lпmin=9+30=39м. Lп=(156+39)/2=97,5м. Т_ц =1+97,5/2,7+97,5/4,2+25+20=60,1с. Р=(3600х4,56)/60,1=273,14т/ч.

Тогда для загрузки твиндека необходим 1 внутрипортовый АП.

Ранее в п.2.4 было установлено что для загрузки трюма требуется 2 внутрипорт.АП.

Производительность складских погрузчиков:

P = (3600*G_п)/Т_ц , Т_ц =2*t1+t2+t3 +t4+t5,

Где: 2*t1 – время подъема груза и опускания порожних вил на половину наибольшей высоты штабеля hш;

t2 – время движения погрузчика с грузом на среднее расстояние Lп;

t3 – время движения погрузчика порожнем на среднее расстояние Lп;

t4 – время захвата пакета погрузчиком со штабеля, для автопогрузчика t4=19 с;

t5 – время установки пакета, для автопогрузчика t5 = 20 с;

Величины t4 и t5, взяты из Методических указаний по ТиОПП.

2*t1= hш/V₁, где V₁ – скорость подъема и опускания вил, м/мин, 2*t1=2/18=0,11мин=6,6с

t2= Lп/V₂, где V₂– скорость передвижения погрузчика с грузом, V₂=10км/ч=2,7м/с

t3= Lп/V₃ , где V₃– скорость передвижения погрузчика порожнем, V₃=15км/ч=4,2м/с

(по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ)

За среднее расстояние перемещения принимается ширина склада 30м.

Т_ц =6,6+30/2,7+30/4,2+19+20=50с. Погрузчик оснащен захватом ГМП-1,5 на 2 пакета (общая масса подъема 1,52т). Р=(3600х1,52)/50=109,44т/ч.

Определим время, за которое складские АП должны создать 8 выкладок(по 6 пакетов) на складе для загрузки платформы судового подъемника: время подъема и опускания гр.платформы + время разгрузки гр.платформы трюмными АП + Т_ц внутрипортовых АП, т.е. Твыклад=9+3,4+4=16,4мин=0,273ч. Необходимое для этого количество погрузчиков N=(GРТ/0,273)/Р=(36,48/0,273)/109,44=1,22шт, округляем до 2 погрузчиков.

Производительность погрузчиков при разгрузке вагонов:

P = (3600*G_п)/Т_ц , Т_ц =2*t1+t2+t3 +t4+t5,

Где: 2*t1 – время подъема груза и опускания порожних вил на половину наибольшей высоты штабеля hш;

t2 – время движения погрузчика с грузом на среднее расстояние Lп;

t3 – время движения погрузчика порожнем на среднее расстояние Lп;

t4 – время захвата пакета погрузчиком со штабеля, для автопогрузчика t4=19 с;

t5 – время установки пакета на рампу, для автопогрузчика t5 = 20 с;

Величины t4 и t5, взяты из Методических указаний по ТиОПП.

2*t1= hш/V₁, где V₁-скорость подъема и опускания вил, м/мин, 2*t1=1,4/18=0,078мин=4,7с

t2= Lп/V₂, где V₂– скорость передвижения погрузчика с грузом, V₂=10км/ч=2,7м/с

t3= Lп/V₃ , где V₃– скорость передвижения погрузчика порожнем, V₃=15км/ч=4,2м/с

(по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ)

За среднее расстояние перемещения (при установке пакетов на рампу) принимается 9м.

Т_ц =4,7+9/2,7+9/4,2+19+20=45с. Погрузчик оснащен захватом ГМП-1,5 на 2 пакета (общая масса подъема 1,52т). Р=(3600х1,52)/45=121,6т/ч.

Т.к. в складе 3 проезда, то одновременно на склад могут разгружаться 3 вагона, следовательно, требуется 3 погрузчика. Перемещение пакетов с рампы на склад (в штабель) производится складскими погрузчиками того же типа.

Также при этом происходит перегрузка по прямому варианту – из вагона на рампу, откуда внутрипортовый АП забирает пакеты и везет на судно. Как было установлено выше в этом пункте, для загрузки твиндека необходим 1 внутрипортовый АП. Предполагается, что он работает по прямому варианту. Поэтому необходимы еще погрузчики для выгрузки пакетов из вагонов, ближайших к площадке загрузки этого АП(у боковой стены склада, где заканчивается рампа). Время, за которое вагонные АП должны создать выкладку(6 пакетов) на площадке для загрузки этого внутрипортового АП – это время цикла внутрипортового АП, т.е. Т_ц =1+117/2,7+117/4,2+25+20=63с. Необходимое для этого количество погрузчиков N=(GРТ/0,0175)/Р=(4,56/0,0175)/121,6=2 шт.

Производительность вагонных АП для выгрузки пакетов из вагонов, ближайших к площадке загрузки внутрипортового АП:

Lп принимаем как расстояние от начала до середины вагона + длина рампы вдоль боковой стены склада: Lп=7,9+15=22,9м. Т_ц=4,7+22,9/2,7+22,9/4,2+19+20=47с,

Р=(3600х1,52)/47=116,4т/ч.

Средневзвешенная производительность обработки вагонов:

Рср.ваг.=1/(Ктр/Рв-с+ α_скл/ Р_в-ск)=1/(0,135/(116,4х2)+0,865/(121,6х3))=339т/ч

Производительность технологической линии (за смену): Рсм=Рср.с х tсм, tсм – продолжительность смены, 7ч. Для технологической линии по прямому варианту (вагон-судно): Рсм=7х116,4х2/0,76=2144,2шт/см. Для технологической линии по загрузке склада: Рсм=7х121,6х3/0,76=3360шт/см.

.