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 тягачей с ролл-трейлерами, но не более 50м. Поэтому в соответствии со схемой движения техники на причале принимаем расстояние от кордона причала до склада 38 м. (т.е. 2 длины тягача с ролл-трейлером)

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

Тягач с ролл-трейлером

α_скл

Технологические схемы по вариантам перегрузки:

1. вагон(АПваг) – ролл-трейлер(РТ) – тягач – площадка ввоза-вывоза(ПВВ) – АПсуд – палуба(штабель).

2. склад(АПскл) – РТ – тягач – лифт – АПсуд – трюм(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 – АПсуд – палуба(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:

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.

2. 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). 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 (=349шт/ч)

Общая производительность АП в трюме: Ртр=265,2х2=530,4 т/ч =698шт/ч, но необходимо учитывать время перемещения РТ из твиндека в трюм и обратно гр.платформой.

На 1 РТ 32 пакета, рассчитаем через какой промежуток времени надо забирать порожний РТ и подавать груженый, т.е. сколько времени требуется на разгрузку 1 РТ:

698шт/60мин=32шт/Хмин, отсюда - 2,75 мин.

На подъем гр.платформы с РТ, снятие с нее порожнего РТ и установку груженого РТ требуется не менее 10 минут, т.к. у гидравлических подъемников очень малая скорость подъема/опускания. Определим количество циклов лифта в час через уравнение:

60=5+2,75(Х-1)+10Х, Х=4,53 циклов/ч. Тогда чистое время работы АП в трюме за 1 час без ожидания лифта будет 60-4,53х10=14,7мин. Чистая производительность АП в трюме с учетом работы гр.платформы рассчитывается из выражения: 530,4/60=Рч.тр/14,7, Рч.тр=130 т/ч.

2. Загрузка твиндека. В твиндеке работают 2 АП г/п 4т с захватами ГМП-1,5 на 2 пакета (общая масса 1,52т). Lп принимается как (64+1)/2=32,5м. Т_ц=6,6+32,5/2,7+32,5/4,2+19+20=65,4с, Р=(3600х1,52)/65,4=83,7 т/ч. Общая производительность АП в твиндеке: Ртв= 167,4т/ч (=220,3шт/ч) На 1 РТ 32 пакета, рассчитаем через какой промежуток времени надо забирать порожний РТ и подавать груженый, т.е. сколько времени требуется на разгрузку 1 РТ:

220,3шт/60мин=32шт/Хмин, отсюда - 8,7 мин.

Рассчитаем время на замену РТ на твиндеке: расстояние от кордона (у аппарели) до ПВВ ≈30м. Vгруж.РТ=8км/ч=2,2м/с (задним ходом) (по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ), Vпорож.РТ=4,2м/с, время на сцепку/отцепку РТ принимаем 20с. Тзам=30/2,2+30/4,2+20х2=44,7с=0,74мин. Определим количество замен РТ в час через уравнение:

60=0,37+8,7(Х-1)+0,74Х, Х=7,2 замен. Тогда чистое время работы АП в твиндеке за 1 час без ожидания замен РТ будет 60-7,2х0,74=54,7мин. Чистая производительность АП в твиндеке с учетом ожидания замены порожнего РТ на груженый рассчитывается из выражения: 167,4/60=Рч.тв/54,7, Рч.тв=152,6 т/ч.

Средневзвешенная производительность обработки судна:

Рср.с=1/(φтр/Рч.тр+φтв/Рч.тв), где φтр – доля груза в трюме = 0,4; φтв – доля груза в твиндеке =0,6. Рср.с=1/(0,4/130+0,6/152,6)=1/0,007=142,86 т/ч.

Производительность технологической линии (за смену): Рсм=Рср.с х tсм, tсм – продолжительность смены, 7ч. Для технологической линии по загрузке трюма: Рсм=7х130/0,76=1197,4шт/см. Для технологической линии по загрузке твиндека: Рсм=7х152,6/0,76=1405,5шт/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 =3748,32/142,86х2=13,1ч=0,546сут.

П _сут = 3748,32х24/(13,1+13,5) =3381,9 т/сут

П _г = (30,5*0,75/1,2)*( 3381,9 *5+3381,9 *7) =773609,6т/год(=1017907,4шт/год)

n_пр = 500000/1017907,4= 0,49 => 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*0,546)/(30,5*1²*4932) = 75618,6(шт)

Q_тр = Q_{тр т.}/1,23 = 61478,5(шт)

Q_скл получаем по формуле:

Q_{скл =} Q_г/n_пр-Q_тр= 500000/1 – 61478,5 = 438521,5(шт)

К_тр = 61478,5/ (500000) = 0,123

α_скл = 438521,5/ (500000) = 0,877

Продолжительность цикла тягача:

Тц=2*tз.о.+t2+t3, где tз.о.- время на сцепку/отцепку РТ – 20с.

1. Тягачи для загрузки трюма. Определим Lп: расстояние от кордона (у аппарели) до грузового подъемника≈69м, радиус поворота тягача с РТ R≈12,5м, длина дуги поворота на 90° Lпов=πR/2=19,6м. Расстояние от площадки загрузки РТ перед ж/д рампой до середины причала 34м. Lп.max=69+34+19,6х2=142,2м, Lп.min=69+19,6х2=108,2м. (см. схему движения по причалу). Lп=(142,2+108,2)/2=125,2м. Vгруж.РТ=8км/ч=2,2м/с, Vпорож.РТ=4,2м/с. Тц=2х20+125,2/2,2+125,2/4,2=59,6с

2. Тягачи для загрузки твиндека. Определим Lп: расстояние от кордона (у аппарели) до ПВВ ≈30м, радиус поворота тягача с РТ R≈12,5м, длина дуги поворота на 90° Lпов=πR/2=19,6м. Расстояние от площадки загрузки РТ перед ж/д рампой до середины причала 34м. Lп.max=30+34+19,6х2=103,2м, Lп.min=30+19,6х2=69,2м. (см. схему движения по причалу). Lп=(101,7+69,2)/2=86,2м. Vгруж.РТ=8км/ч=2,2м/с, Vпорож.РТ=4,2м/с. Тц=2х20+86,2/2,2+86,2/4,2=53,5 с.

Порядок загрузки судна:

Тягач с груженым РТ передним ходом выезжает из склада, разворачивается, подъезжает задним ходом к носовой аппарели судна, заезжает по аппарели на палубу, проезжает по палубе, останавливается, когда РТ полностью находится на грузовой платформе, производит его отцепку, уезжает с палубы на причал (передним ходом), на причале перед воротами склада разворачивается, задним ходом заезжает в склад, где стоит следующий груженый РТ, производит сцепку, выезжает из склада, разворачивается и останавливается, когда задняя ось РТ находится в 3 метрах от въездной аппарели.

В это время (пока тягач забирает со склада груженый РТ) другой тягач задним ходом въезжает на палубу, подъезжает к гр.платформе, где стоит порожний РТ, производит сцепку и выезжает из судна. Как только тягач с порожним РТ съехал с аппарели на причал, тягач с груженым РТ, который уже стоял на причале перед аппарелью, въезжает задним ходом на аппарель и далее на палубу, а тягач с порожним РТ завозит РТ на склад для загрузки.

Для загрузки трюма тягачи должны забирать порожний РТ и подавать груженый через каждые 12 мин.

Для загрузки твиндека тягачи должны забирать порожний РТ и подавать груженый через каждые 8,7 мин: порядок действий такой же, как при загрузке трюма, только тягач не въезжает на палубу, а останавливается на площадке ввоза-вывоза (ПВВ), которая расположена на внутренней аппарели для въезда на палубу. Ширина проезда внутренней аппарели 7м, поэтому на ней возможен разъезд 2-х тягачей с РТ или движение тягача с РТ при разгрузке РТ погрузчиками на ПВВ.

Для обеспечения непрерывной подачи РТ к фронту выгрузки в трюме необходимо 2 тягача, но т.к. перерыв между двумя подачами РТ на судне составляет 12 минут, то эти же тягачи производят замену РТ и для загрузки твиндека.

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 на РТ, 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.(=0,0304т/с)

Минимальное время, через которое должна производиться замена РТ на судне 8,7 мин (=522с).

Поэтому на складе РТ должен загружаться погрузчиками за 522+53,5=575,5с.

Необходимое для этого количество погрузчиков N=(GРТ/575,5)/Р=(24,32/575,5)/0,0304=1,39шт, округляем до 2 погрузчиков.

Столько же погрузчиков необходимо для загрузки РТ на площадке перед ж/д рампой.

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 РТ, 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 РТ и далее на судно, поэтому необходимо еще 2 погрузчика для выгрузки пакетов из вагонов, ближайших к площадке загрузки РТ, и погрузки их на РТ (на площадке загрузки РТ у боковой стены склада). 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/(0,123/(116,4х2)+0,887/(121,6х3))=337,8т/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.