11.3 Выбор схемы механизации

Выбор схемы механизации грузовых работ, состава и схемы компоновки технологических элементов ПК зависят от объема грузооборота, рода груза и транспортных характеристик грузов, длительности хранения в порту, параметров территории и др.

Что имеется в виду, когда рассматривается вопрос выбора схемы механизации. Это схема, обеспечивающая наиболее совершенные и эффективные способы перегрузочных работ, обеспечивающих работу ПК и всего порта в оптимальном режиме. Материально – техническая база, соответствующая принятой технологии перегрузочных работ в значительной мере определяется принимаемой схемой механизации.

В понятие материально – технической базы включается не только комплекс перегрузочных машин и устройств, но и типы, и взаимное расположение сооружений, соответствующее принятым схемам механизации.

При выборе схемы механизации, как правило, предусматривают выполнение всех операций с помощью взаимосвязанных машин, т.е. использование комплексной механизации.

Выбираемая схема механизации должна обеспечить требуемый уровень интенсивности обработки судов, определяемый величиной судо-часовых норм и устанавливаемый с учетом расчетных параметров морских транспортных судов.

Под судо–часовой нормой понимают среднее значение массы груза определенного вида, который может быть погружен за 1 час на судно данного типа (или выгружен), при оптимальном числе грузовых механизированных линий.

Проектная судо – часовая норма Р_с.ч. определяет продолжительность грузовых операций t_гр, по которой определяется суточная пропускная способность причала (Р_сут).

Судо-часовая норма разрабатывается и утверждается федеральным агентством морского и речного флотов и отражает современное состояние оборудования причальных фронтов российских портов и организации перегрузочных работ в портах.

Пределы изменения Р_с.ч. весьма значительны: от 20–30 т/час для небольших судов и генеральных грузов, до 4000–5000 т/судо-час для крупнотоннажных балкеров, для танкеров Р_с.ч. еще выше.

Естественно, что величина Р_с.ч. величина переменная и увеличивается при совершенствовании организации перегрузочных операций, ритмичности поступления грузов в порты и захода в них судов.

При проектировании новых портов или реконструкции существующих, где предусматриваются более совершенные перегрузочные машины и технология перегрузочных работ или намечается переработка новых грузов, для которых отсутствуют утвержденные судо-часовые нормы, последние приходиться устанавливать расчетным путем для конкретных условий.

Проектная судо-часовая норма Р_с.ч.,т/судо-час, в этом случае может быть вычислена по формуле:

(11.1)

где m_c – число смен в сутках;

Р_к.б – проектная комплексная норма выработки основной перегрузочной машины одной грузовой линии в смену;

Р_к.с – проектная комплексная норма выработки основной перегрузочной машины судовых перегрузочных средств;

n_л.б, n_л.c- соответственно число береговых и судовых грузовых линий;

λ₁=0,85-0,90 – коэффициент использования машин, учитывающий перерывы в работе в связи со швартовкой и отходом судов, сменой ж/д составов и т.п.;

λ₂=0,80-0,95 – понижающий коэффициент, учитывающий число грузовых линий.

Для определения Р_с.ч. требуется определить производительность основной машины в составе грузовой линии.

1) Часовая эксплуатационная производительность машин циклического (периодического) действия Р_к^ч, [т/час], определяется по формуле:

, (11.2)

где М_гр. – масса груза в одном подъеме, т;

t_ц – продолжительности цикла, сек;

λ_г, λ_в – коэффициенты использования машины по грузоподъемности и по времени.

Ранее мы говорили, что под циклом понимается комплекс операций, необходимых для подъема груза, перемещений его от места подъема к месту укладки и возвращения машины в исходное положение. Продолжительность цикла t_ц обычно указывается в паспорте машины или может быть вычислена на основании паспортных данных о скоростях отдельных движений. Для действующих машин может быть проведен хронометраж.

Коэффициент использования перегрузочных машин по грузоподъемности (λ_г) в значительной степени зависит от вида груза и типа перегрузочных устройств. Так, для навалочных грузов, перегружаемых грейферами λ_г ≈ 0,7-0,8, т.к. масса самого грейфера составляет 15 – 50% полной грузоподъемности машины. Если грейфер заполняется не полностью также происходит снижение λ_г.

Для штучных грузов может приближаться к 1, но λ_г < 1, если из-за малой плотности груза, при которой возможность его подъема определяется габаритами отдельного места. Подъем малых грузов тоже не производителен, поэтому стремятся использовать УГМ, чтобы приблизить λ_г к 1.

Коэффициент использования перегрузочной машины по времени (λ_в) учитывает планируемые перерывы в работе (профилактический осмотр, операции эпизодического характера, например перемещение вдоль причала, не входящие в расчетный цикл: λ_в = 0,85-0,95.

2) Часовая производительность машин непрерывного действия Р_к^ч, [т/час], определяется по формуле:

, т/час; (11.3)

Где q – нормативная масса груза на погонный метр длины конвейера, [т/м],

υ – скорость движения конвейера (потока груза), [м/с],

λ_г, λ_в – те же коэффициенты, причем λ_г для ковшовых подъемников – это степень заполнения ковшей.

Для ленточных конвейеров, перемещающих навалочный груз – отношение площади действительного поперечного сечения потока груза к ее нормативной величине.

Соответствующие сменные производительности определяются:

, т/см; (11.4)

где t_см – продолжительность рабочей смены, ч.

Если перегрузочные работы выполняются цепочкой последовательно установленных перегрузочных машин, следует говорить о производительности грузовой линии, соответствующей производительности основной машины, определяющей эффективность работы всей линии. Схему механизации выбирают, исходя из минимальных затрат по флоту и порту по специальным методикам.

Нормами проектирования даются конкретные рекомендации для универсальных и специализированных ПК по выбору схем механизации грузовых работ, составу, расчету параметров и схемам компоновки технологических элементов на территории этих ПК.