4.2.2. Расчет основных параметров причала

Основными параметрами причала подлежащими расчету являются:

• длина причала L_пр;

• глубина у причала H_пр;

• высота причальной стенки H_ст.

Длина причалов определяется в зависимости от места их расположения по длине причального фронта. Пока не известно количество причалов и поэтому для начала длина причала берется как длина среднего причала. Она рассчитывается по формуле:

L_пр = L_с + d , м. (4.5)

где L_с – габаритная длина судна (берём длину баржи проекта № 81060 равную 108,4 м как максимальную);

d – расстояние между судами, необходимое для безопасного подхода (отхода) судов к причалу (берется равным 15 м).

Длина причала будет равна:

L_пр = 108,4 + 15 = 123,4 м

Глубину у причала H_пр рассчитывается по формуле:

H_пр = T_с + Z₁ + Z₂ , м. (4.6)

где T_с - осадка судна с грузом (3,3 м);

Z₁ – запас воды под днищем (0,2 м);

Z₂ – запас глубины на дифферент судна (0,3 м).

Глубина у причала будет равна:

H_пр = 3,3 + 0,2 + 0,3 = 3,8 м

Высота причальной стенки H_ст рассчитывается по формуле:

H_ст = (ВВУВ - МУВ) + H_пр + 0,2 , м. (4.7)

где ВВУВ и МУВ – высший весенний и меженный уровень воды у причала.

Вместо разницы ВВУВ и МУВ берется существующая высота надводной части стенки равная 4,05 м;

0.2 – запас воды причальной стенки, м.

Высота причальной стенки будет равна:

H_ст = 4,05 + 3,8 + 0,2 = 8,05 м

4.2.3. Расчет технической производительности перегрузочных машин.

Техническая производительность машин периодического действия определяется по вариантам работ. Она рассчитывается по формуле:

P = (3600 * g) / T_ц , т/ч. (4.8)

где g – масса груза в одном подъеме;

T_ц – время цикла перегрузочной машины, с.

Масса груза в одном подъеме g рассчитывается по формуле:

g = e × γ × ψ , т. (4.9)

где е – емкость грейфера, м³ (берется из характеристики грейфера);

γ – объемная масса груза, т/м³ (берется из характеристики груза);

ψ – коэффициент заполнения грейфера (принимается равным 0,95).

Масса груза в одном подъеме для грейфера 2583В (кран “Ганц”) будет равна:

g = 2,5 * 1 * 1 = 2,5 т.

Масса груза в одном подъеме для грейфера 2872В (кран “Альбатрос”) будет равна:

g = 5 * 1 * 1 = 5 т.

Время цикла для поворотного крана при перегрузке песка определяется по формуле:

T_ц = t_у +t_зх + t_п + t_пв + t_о + t_нг + t_в + t’_п + t^’_пв + t^’_о, с. (4.10)

где t_у – установка порожнего грейфера на груз;

t_зх – захват груза;

t_нг – направление груженого грейфера;

t_в – высыпка груза из грейфера;

t_п , t_пв , t_о – время подъема, поворота, опускания груза, с;

t’_п , t^’_пв , t^’_о – то же, перемещение порожнего захватного устройства, с.

Норма времени на подъем и опускание груза определяется по формуле:

t_п(о) = (H_п(о) / V_п(о)) + (( t_p + t_т) / 2) , с. (4.11)

где H_п – высота подъема груза;

V_п – скорость подъема (опускание) груза (берётся из характеристики кранов);

t_р , t_т – время разгона, торможения (берем равными 2 с).

Высоту подъёма с судна груза и опускание грейфера без груза в судно при варианте судно-склад и обратно ищем по формуле:

H_п(о) = (ВВУВ – МУВ) + 0,2 + (H_ш / 2) + 1 ,м. (4.12)

где H_ш – нормативная высота штабеля груза (равна 7 м).

Высоту подъёма с судна груза при варианте судно-вагон ищем по формуле:

H_п(о) = (ВВУВ – МУВ) + 0,2 + H_в + 1 ,м. (4.13)

где H_в – нормативная высота вагона (равна 2,76 м).

Высоту подъёма и опускание груза и подъём и опускание порожнего грейфера при вариантах судно-склад, склад-вагон ищем по формуле:

H_п(о) = (H_ш / 2) + 1 ,м. (4.14)

H_п(о) = H_в + 1 ,м. (4.15)

Вместо ВВУВ и МУВ также как и в формуле 4.7. берется высота надводной части стенки равная 4,05 м.

Время поворота крана определяется по формуле:

t_пв = (α / (360 * n_вр * К / 60)) + ((t_p + t_т) / 2 ) , с. (4.16.)

где α – угол поворота крана, зависящий от варианта перегрузочных работ (при варианте судно-склад угол будет равен 180^о, а при вариантах судно-вагон и склад-вагон угол равен 90^о);

n_вр – частота оборотов крана в минуту (берётся из характеристик крана);

K – коэффициент использования скорости поворота (при повороте с грузом принимается равным 0,9, без груза – равным 1).

При перегрузке грузов кранами возможно совмещение отдельных элементов цикла крана, поэтому с учетом этих совмещений продолжительность цикла крана T_ц.сов определяется:

T_ц.сов = T_ц * K_сов , с. (4.17.)

где K_сов – коэффициент, учитывающий совмещение элементов цикла (принимаем для варианта судно-склад равным 0,7, а для других вариантов – 0,9).

После определения производительности перегрузочных машин определяется комплексная норма выработки, т.е. норма выработки одной основной машины, обслуживающей одну перегрузочную линию. Она рассчитывается по формуле:

P_к = P * t_оп , т/см. (4.18.)

где t_оп – оперативное время за смену (для варианта судно-склад будет равно 368 минут или 6,13 ч., для других вариантов - 350 минут или 5,83 ч.).

Далее определяется суточная производительность одной основной перегрузочной машины. Она рассчитывается по формуле:

P_c = n_см * P_к , т/сут. (4.19.)

где n_см – количество смен за сутки (3 смены).

Потом рассчитывается средневзвешенная производительность механизмов по всем вариантам:

P_у = 1 / ((1 - α) / P_с-в + α / P_с-ск + β / P_ск-в) , т/сут. (4.20.)

где P_с-в , P_с-ск , P_ск-в – производительность одной перегрузочной машины при

работе по трём вариантам судно-вагон, судно-склад, склад-вагон, т/сут.;

α – коэффициент прохождения груза через склад (0,8);

β – коэффициент, учитывающий долю груза от общего грузооборота причала, перегружаемого по варианту склад-вагон (принимается равным 0,8), ед.

Кран “Ганц”.

Вариант судно-склад:

Время на установку порожнего грейфера на груз, на захват груза, на направление груженого грейфера и высыпка груза из грейфера будет равно:

t_у = 5 с., t_зх = 13 с., t_нг = 3 с., t_в = 5 с.

Высота подъёма груза из судна будет равна:

H_п = 4,05 + 0,2 + (7 / 2) + 1 = 8,75 м.

Высота опускания груза на склад будет равна:

H_о = (7 / 2) + 1 = 4,5 м

Время на подъем груза будет равно:

t_п = t’_о = 8,75 / (70/60) + 2 = 9,5 с.

Время на опускание груза будет равно:

t_о = t’_п = 4,5 / (70/60) + 2 = 5,9 с.

Время поворота крана с грузом будет равно:

t_пв = 180 / (360*1,75*(0,9/60)) + 2 = 21 с.

Время поворота крана с порожним грузовым устройством будет равно:

t^’_пв = 180 / (360*1,75*(1/60)) + 2 = 19,1 с.

Время цикла для портального крана “Ганц” будет равно:

T_ц = 5 + 13 + 9,5 + 21 + 5,9 + 3 + 5 + 5,9 + 19,1 + 9,5 = 96,9 с.

Продолжительность цикла с учетом совмещения будет равна:

T_ц.сов = 96,9 * 0,7 = 67,83 с.

Техническая производительность будет равна:

P = (3600 _* 2,5) / 67,83 = 132,68 т/ч.

Комплексная норма выработки будет равна:

P_к = 132,68 * 6,13 = 813,33 т/см

Суточная производительность одной перегрузочной машины будет равна:

P_с = 3 * 813,33 = 2439,99 т/сут

Вариант склад-вагон:

Время на установку порожнего грейфера на груз, на захват груза, на направление груженого грейфера и высыпка груза из грейфера будет равно:

t_у = 4 с., t_зх = 11 с., t_нг = 4 с., t_в = 6 с.

Высота подъёма и опускания груза будет равна:

H_п = (7 / 2) + 1 = 4,5 м.

Высота подъёма и опускания груза будет равна:

H_п = 2,76 + 1 = 3,76 м.

Время на подъем груза будет равно:

t_п = t’_о = 4,5 / (70/60) + 2 = 5,9 с.

Время на опускание груза будет равно:

t_о = t’_п = 3,76 / (70/60) + 2 = 5,2 с.

Время поворота крана с грузом будет равно:

t_пв = 90 / (360*1,75*(0,9/60)) + 2 = 11,5 с.

Время поворота крана с порожним грузовым устройством будет равно:

t^’_пв = 90 / (360*1,75*(1/60)) + 2 = 10,6 с.

Время цикла будет равно:

T_ц = 4 + 11 + 5,9 + 11,5 + 5,2 + 4 + 6 + 5,2 + 10,6 + 5,9 = 69,3 с.

Продолжительность цикла с учетом совмещения будет равна:

T_ц.сов = 69,3 * 0,9 = 62,37 с.

Техническая производительность будет равна:

P = (3600 _* 2,5) / 62,37 = 141,44 т/ч.

Комплексная норма выработки будет равна:

P_к = 141,44 * 5,83 = 824,6 т/см

Суточная производительность одной перегрузочной машины будет равна:

P_с = 3 * 824,6 = 2473,8 т/сут.

Вариант судно-вагон:

Время на установку порожнего грейфера на груз, на захват груза, на направление груженого грейфера и высыпка груза из грейфера будет равно:

t_у = 5 с., t_зх = 13 с., t_нг = 4 с., t_в = 6 с.

Высота подъёма груза из судна будет равна:

H_п = 4,05 + 0,2 + 2,76 + 1 = 8,01 м.

Высота опускания груза на склад будет равна:

H_о = 2,76 + 1 = 3,76 м

Время на подъем груза будет равно:

t_п = t’_о = 8,01 / (70/60) + 2 = 8,9 с.

Время на опускание груза будет равно:

t_о = t’_п = 3,76 / (70/60) + 2 = 5,2 с.

Время поворота крана с грузом будет равно:

t_пв = 90 / (360*1,75*(0,9/60)) + 2 = 11,5 с.

Время поворота крана с порожним грузовым устройством будет равно:

t^’_пв = 90 / (360*1,75*(1/60)) + 2 = 10,6 с.

Время цикла для портального крана “Ганц” будет равно:

T_ц = 5 + 13 + 8,9 + 11,5 + 5,2 + 4 + 6 + 5,2 + 10,6 + 8,9 = 78,3 с.

Продолжительность цикла с учетом совмещения будет равна:

T_ц.сов = 78,3 * 0,9 = 70,47 с.

Техническая производительность будет равна:

P = (3600 * 2,5) / 70,47 = 123,61 т/ч.

Комплексная норма выработки будет равна:

P_к = 123,61 * 5,83 = 720,65 т/см

Суточная производительность одной перегрузочной машины будет равна:

P_с = 3 * 720,65 = 2161,92 т/сут

Средневзвешенная производительность механизмов по всем вариантам перегрузочных работ данным краном:

P_ср = 1 / ((1 – 0,8) / 2161,92 + 1 / 2439,99 + 0,8 / 2473,8) = 1344,50 т/сут.