4. Обоснование производительности технологической линии

4.1. Выбор технологических схем перегрузки грузов

Указанное в задании направление грузопотоков и коэффициент транзитности предопределяют перегрузку грузов на ППК по трем вариантам. Два из них связаны с обработкой судна: «судно – вагон» или обратно, «судно – склад» или обратно. Вариант «склад – вагон» или обратно выполняется обычно в тыловой зоне причала. Для установления значений производительности технологических линий для каждого из заданных грузов следует выбрать наиболее реальные и чаще всего используемые технологические схемы, соответствующие каждому из вариантов (всего 6 технологических схем). Для каждой из схем нужно привести значение производительности технологической линии с указанием продолжительности смены, численности и расстановки рабочих на линии; численности, расстановки и типа погрузчиков (авто- и электропогрузчики и др.), их грузоподъемности.

Показатели технологического процесса для каждой из технологических схем можно выбрать из сборника ЕКНВ [4], сборников технологических карт перегрузки грузов для конкретного порта, имеющихся на кафедре управления морским транспортом, или по результатам расчетов, выполненных в расчетно-графической работе по дисциплине «Технология и организация перегрузочных процессов». В тексте данного курсового проекта должны быть даны ссылки на источники информации. Показатели технологического процесса необходимо свести в таблицу (табл. 1).

Количест­во груза по вариантам (тыс. тонн) зависит от величины грузопереработки Q, доли каждого груза в грузопереработке и коэффициента транзитности К_тр,. Например, для первого груза с долей D₁, количество груза, которое должно быть перегружено по прямому варианту, будет равно

Q_пр= Q_г×D₁×К_тр,

по складскому варианту, связанному с обработкой судна

Q_скл= Q_г×D₁×(1-К_тр).

Такое же количество груза Q_скл должно быть перегружено по варианту «склад – вагон» или обратно.

Таблица 1

Показатели технологического процесса

Наиме­нование и класс груза	Варианты работ	Техноло­гические схемы	Производительность технологиче­ской линии		Числен­ность и расстанов­ка рабочих на линии	Норма вы­работки, т/чел.-смену	Количест­во и типы погрузчи­ков	Количест­во груза по вариантам, тыс. т
			сменная КНВ, т/смену	часовая, т/ч
Груз 1
Груз 2

4.2. Краткая характеристика технологических схем

и перегрузочных средств

В данном подразделе необходимо дать краткое описание технологических схем перегрузки заданных грузов, приведенных в табл. 1, с указанием типов и размеров «подъема» (длины и ширины «подъема»). Здесь же необходимо привести краткую характеристику средств механизации, используемых в технологических схемах, и указать их стоимость.

5. РАСЧЕТ МИНИМАЛЬНОГО И МАКСИМАЛЬНОГО ЧИСЛА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ НА ОБРАБОТКЕ СУДНА

Минимальное число технологических линий должно обеспечивать обработку судна в сроки, предусмотренные нормами (графиком), и может быть рассчитано по формуле

, (5)

где – средневзвешенная по доле груза чистая норма грузовых работ, т/судо-сут.;

– средневзвешенная с учетом вариантов работ и доли грузов в грузопереработке ППК сменная производительность одной технологической линии, т/см;

– число смен работы ППК в течение суток.

Величина должна быть округлена до целой в большую сторону.

Значение средневзвешенной чистой нормы грузовых работ рассчитывается по формуле

, (6)

где – средневзвешенная укрупненная (валовая) норма грузовых работ, т/судо-сут.;

– коэффициент перехода от валовой к чистой норме грузовых работ; в данном курсовом проекте рекомендуется принять = 0.7

Величина рассчитывается с учетом доли различных грузов, перегружаемых на ППК, по формуле

, (7)

где – доля i-го груза в грузопотоке ППК, %; значения даны в исходных данных;

– укрупненная (валовая) норма грузовых работ для i-го груза, т/судо-сут.; определяется по Нормам обработки для конкретного порта и заданного груза (см., например, http://www.vmtp.ru) и, если необходимо, уточняется с учетом группы судна, соответствующей заданному типу.

Средневзвешенная по доле грузов сменная производительность одной технологической линии рассчитывается по формуле

, (8)

где – средневзвешенная по вариантам работ сменная производительность одной технологической линии по перегрузке i-го груза, т/смену. Величина зависит от соотношения количества грузов, перегружаемых на судне по прямому и складскому вариантам, и рассчитывается по формуле

, (9)

где K_тр – коэффициент транзитности, показывающий долю грузов, перегру­жаемых на ППК по прямому варианту (задан в исходных данных);

P_прi, P_склi – сменная производительность одной технологической линии по i-му грузу для прямого и складского («склад – судно» или обратно) вариантов обработки судна, т/смену; выбирается по данным табл.1 разд. 4.

Максимальное число технологических линий должно устанавливаться исходя из возможности работы линий по ограничениям судна и берега, причем

, (10)

где N’_max – максимальное число технологических линий, рассчитанное с уче­том конструктивных особенностей и загрузки судна;

N”_max – максимально возможное число технологических линий, установленное с учетом безопасности работ с позиции берега.

При равенстве допустимого числа технологических линий на отсек п_тr по всем грузовым отсекам и загрузки судна однородным или разнородным грузом величина N’_max рассчитывается по формуле

, ⁽¹¹⁾

где τ_c, – продолжительность работы технологических линий по судну в целом, машино-смены;

τ_max – наибольшая продолжительность обработки какого-либо отсека, смены.

Допустимое число технологических линий на одном отсеке рассчитывается по формуле

, (12)

где l_л – длина люка судна, м;

l_зп – рабочая зона одного «подъема», м.

Величина l_зп рассчитывается по формуле

(13)

где l₀ – длина «подъема» по диагонали, м;

l_з – величина запаса, необходимого для безопасного прохождения груза, м, принимается l_з = 1,0 – 1,5м.

Расчетное значение n_mr округляется до целой величины в меньшую сторону, обычно значение n_mr равно 1 или 2.

На рис. 1 представлена схема, поясняющая расчет величины n_mr.

lл

l_з

Рис. 1. Расположение «подъема» груза на просвете люка

при погрузке его в трюм или выгрузке из трюма

Допустимое число технологических линий на одном отсеке с учетом требований техники безопасности указано также в [6, с. 29].

Величина τ_c рассчитывается по формуле

, (14)

где Q_c – количество груза на судне, т;

q_i – загрузка i-го грузового отсека, т;

N_тр – число грузовых отсеков.

Для выбора величины τ_max среди всех значений q_i/P_cм определяют наибольшее.

Если значения допустимого числа линий n_mr на различных отсеках различаются между собой, то грузовые отсеки, для которых n_mr =2, следует условно разделить на два грузовых отсека. Общее число отсеков в этом случае (с учетом условных) превышает их фактическое количество. Величина τ_max выбирается из общего числа отсеков (с учетом условных), величина n_mr принимается равной 1.

Рассчитанное по формуле (11) значение числа технологических линий может быть дробным (не целым) числом. Округленное значение этой величины до целой в большую сторону показывает количество кранов (реальных физических единиц), которые должны быть заняты на обработке судна для обеспечения заданной концентрации технологических линий. Дробное же число технологических линий показывает, что продолжительность работы одной из линий будет составлять только часть времени обработки судна. Доля занятости по времени одной из линий на обработке судна выражается дробной частью N’_max.

Максимальное число технологических линий с позиции берега определяется по соотношению оперативного фронта работ, зависящего от длины грузового фронта судна, и минимальной зоны, необходимой для работы одного крана. В первом приближении величина N”_max определяется по формуле

N”_max = L_фр/l_зк , (15)

где L_фр – длина оперативного фронта работ, м;

l_зк – величина рабочей зоны, необходимой для работы одного крана, м.

Длина оперативного фронта работ в грубом приближении может быть принята равной длине судна за вычетом длины надстроек и рассчитывается по формуле

L_фр = l_c-l_над , (16)

где l_c – наибольшая длина судна, м;

l_над – длина надстроек на судне, м; величина l_над может быть установлена по чертежу судна с учетом его масштаба [5].

Величина рабочей зоны одного крана l_зк определяется по формуле

l_зк = R_min+b_kn/2+l’_з , (17)

где R_min – минимальный вылет стрелы крана, м;

b_kn – ширина колеи портала, м;

l’_з – величина запаса, необходимая по технике безопасности, принимается l’_з =3,0 м.

Более подробно порядок определения фронта работ и числа технологических линий для судов с различным расположением надстроек указан в [6, с. 30 – 34].

По рассчитанным значениям числа технологических линий от N_min до N_max устанавливается вариантный ряд числа технологических линий с интервалом в одну линию. Например, при N_min = 2 и N_max= 4 вариантный ряд будет иметь вид: 2, 3, 4. Если N_max выбирается по величине N’_max, то последнее значение оказывается дробным, и последний интервал вариантного ряда может быть дробным. (Например, при N_min =2 и N_max = 3,8 вариантный ряд может состоять из следующих чисел: 2; 3; 3,8). Чтобы в расчетах сохранился интервал в одну технологическую линию, дробным может быть принято минимальное число линий, причем получаемое обратным счетом дробное значение минимального числа линий должно быть не меньше расчетного значения N_min, полученное по формуле (5). Вариантный ряд последнего примера может иметь вид 1,8; 2,8; 3,8, если полученное расчетом N_min ≤ 1,8.

Для каждого из значений числа технологических линий, входящих в вариантный ряд, выполняются расчеты в соответствии с методикой, приведенной в разд. 6. (подразделы 6.2. – 6.5.).