Мет_КП_2
.8.pdf11
ВСТУП
У вступі наводяться основні напрямки розвитку портів/стивідорних компаній, тенденції вдосконалення технології їх виробничого процесу. З цих позицій відзначається значимість і формулюється мета і задачи проектування прогресивної технології перевалки заданого вантажу в заданому порту/стивідорній компанії.
1. Опис природного режиму і транспортно-економічної характеристики
порту/стивідорної компанії
Наводиться короткий опис гідрометеорологічних і навігаційних умов в заданому порту/стивідорної компанії з точки зору їх впливу на організацію і технологію перевантажувального процесу (глибини біля причалів, падіння рівня вода, вітрові навантаження, температурно-вологісний режим та інші).
Транспортно-економічна характеристика порту/стивідорної компанії повинна розкривати спеціалізацію, транспортні зв'язки, а також динаміку вантажообігу і перспективи розвитку порту/стивідорної компанії. Дуже важливо виділити недоліки в роботі існуючих перевантажувальних комплексів з тим, щоб при проектуванні запропонувати рішення по їх усуненню.
2. Транспортна характеристика вантажу
Наводиться коротка характеристика вантажу, а саме:
-геометрична форма місця, його лінійні розміри, маса;
-особливі властивості (характеристика тари, її міцність);
-здатність вантажу видавати, поглинати запахи, поглинати, виділяти вологу;
властивості самозаймання, самонагрівання та інше; - можливі способи застроплення, місця застроплення, можливість
застосування тих чи інших вантажозахоплюючих пристроїв;
12
-допустима висота укладання.
Заналізу властивостей вантажу виконується розрахунок питомого навантажувального об'єму:
U |
пит |
= U |
м |
* К |
ту |
; |
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
U |
|
= |
|
м |
, |
м |
q |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1)
(2)
де Vм- об'єм місця, м3;
qм |
- маса місця, т; |
Кту |
- коефіцієнт трюмного укладання. |
Обґрунтовується вантажний модуль з позиції раціонального способу транспортування вантажу згідно з вхідними даними до курсового проекту.
Для обґрунтування вантажного модуля в пояснювальній записці перечісляются і описуються всі можливі способи перевезення (поштучно,
пакетамі, в контейнерах) як існуючі, так і перспективні із літературним джерел,
що охоплюють морські і суміжні види транспорту.
Перераховані способи аналізуються, наводяться по кожному з них переваги і недоліки у прив'язці до характеристики і умов перевезення заданого вантажу. В
результаті аналізу проводиться відбір проектного способу перевезення з логічних посилок та з урахуванням вхідних даних до курсового проекту.
3. Аналіз технології перевантажувального процесу
Розглядаеться передовий досвід перевантажувальних робіт по заданому вантажу у портах України та Європи.
Матеріали підбираються по спеціальній літературі, типовими технологічними картами, нормам технологічного проектування і можуть бути представлені в табличній формі і на рисунках.
13
Наведені дані аналізуються за показниками роботи окремих ланок і технологічної лінії в цілому за всіма варіантами перевантаження вантажу. В
результаті рекомендуються до розгляду в проектній технології:
-операційна структура, конструктивний тип, засоби і способи виробництва перевантажувального процесу;
-пристосування щодо захоплення вантажу по кожній операції.
Для кожного варіанту вантажоперевалювального процесу формується технологічна схема, шляхом визначення необхідної кількості машин і докерів по кожній операції з подальшим підсумовуванням як показника технологічної схеми
вцілому.
4.Завантаження судна та визначення меж концентрації технологічних ліній
при його обробці
Кількість вантажу на судні (Qс ) визначається наступним чином:
|
|
|
D |
, |
якщо ω³ |
u; |
Q |
|
= |
ч |
|
|
|
c |
W |
|
/ u, якщо ω <u |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
C |
|
|
|
(3)
де
де WC
DЧ
ω |
- питома вантажомісткість судна, м3/т; |
|
u |
- питомий навантажувальний об’єм , м3/т. |
|
|
ω = WC / DЧ |
(4) |
-об’єм вантажних приміщень судна, м3;
-чиста вантажопідйомність судна, т.
Питомий навантажувальний об’єм розраховується по формулі:
|
|
u = u |
' |
K |
|
, |
(5) |
|
|
|
ТУ |
||||
|
|
|
|
|
|
||
де |
' |
- питомий об'єм вантажу, розраховується виходячи з ваги і розмірів |
|
||||
u |
|
||||||
вантажного місця;
KТУ - коефіцієнт трюмного укладання (Додаток).
Для вантажів, що мають форму паралелепіпеда u' розраховується за формулою:
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
u |
' |
= l * b * h / qМ , |
(6) |
|
|
|
|
|||
де |
l * b * h - линейные размеры грузового места, м; |
|
||||
|
qМ |
- вага вантажного місця, т. |
|
|
|
|
|
|
Якщо ω |
u , то повністю використовується вантажопідйомність судна, але |
|||
не використовується вантажомісткість. У цьому випадку говорять, що вантаж
«важкий» для даного судна. А висота займана вантажем в і-му вантажному
приміщенні ( hi ) визначається за формулою: |
|
|||
|
|
h = Н * u / ω. |
(7) |
|
|
|
i |
i |
|
|
|
|
||
Якщо |
ω < u |
, то вантажопідйомність судна повністю не використовується, але |
||
|
||||
використовується повністю вантажомісткість. У цьому випадків говорять, що вантаж «легкий» для даного судна:
|
h = Н |
|
(8) |
||
|
i |
|
|
i |
|
|
|
|
|
||
Q = Q |
W |
/ W . |
(9) |
||
i |
C |
i |
|
C |
|
Якщо вантажні місця не можуть укладатися одне на інше, то вантаж перевозиться в один ярус, тоді:
|
|
|
Qi = qМ * ( Li / (l * КТУ ) * Вi |
/ (b * КТУ ) ) |
(10) |
де |
qМ |
- ваго одного вантажного місця, т; |
|
|
|
|
Li , Вi |
- довжина та ширина і-го вантажного приміщення, м. |
|
||
[В] - найбільше ціле число не більше В, наприклад, [3,6] =3, [5] = 5.
Межею концентрації технологічних ліній (ТЛ) називається найменше число
ТЛ, яке можна одночасно зосередити на обробці одного вантажного люка або відсіку (сукупності суміжних відсіків).
Межа концентрації ТЛ на люку ri залежить від розмірів люка і розмірів підйому вантажу. Кількість підйомів вантажу, одночасно вивантажуються
(занурюються) з люка (межа концентрації на люку), визначається таким чином,
щоб відстань між підйомами було не менше 2 м, а між підйомом і комінгсом люка не менше 1 м. На рис. 1 показано розташування підйомів при визначення величини ri. Крім того необхідно врахувати, що за умовами техніки безпеки: для роботи на два ходи люк повинен мати довжину не менше 9 м, а ширину 8 м.
15
Межа концентрації ТЛ на відсіку або сукупності суміжних відсіків (R)
залежить від розмірів підйому вантажу, типу крана і його характеристик, довжини причалу, варіанту вантажних робіт, способів роботи кранів.
Рисунок 1- Розташування «підйомів» вантажу при проходженні через люк трюму
В процесі завантаження (вивантаження) судна можуть використовуватися різні способи роботи кранів. Конкретний спосіб роботи остаточно визначається графічним методом і показується на схемі розстановки найбільшого числа кранів
(рис. 3).
Рисунок 3 - Розміщення кранів при обробці проектного судна за спрощеним варіантом «судно-склад» і назад
16
5. Вибір типу вагона та його завантаження
При виборі типу вагона слід враховувати такі основні фактори:
1.спеціалізація вагонів;
2.зручність вантажно-розвантажувальних робіт;
3.використання вантажопідйомності і кубатури вагона.
На підставі довідкових даних підбираємо два кандидати, характеристики яких наводимо у таблиці 1.
Таблиця 1 - Характеристики піввагонів
|
Характеристики |
Вагон 1 |
Вагон 2 |
|
|
|
|
1. |
Вантажопідйомність, т |
|
|
|
|
|
|
2. |
Обсяг кузова, м3 |
|
|
|
|
|
|
3. |
Довжина по осях автозчеплень, мм |
|
|
|
|
|
|
4. |
Внутрішні розміри кузова, мм |
|
|
|
|
|
|
- довжина |
|
|
|
|
|
|
|
- ширина |
|
|
|
|
|
|
|
- висота |
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Розміри дверних прорізів (при наявності), мм |
|
|
|
|
|
|
- довжина |
|
|
|
|
|
|
|
- висота |
|
|
|
|
|
|
|
На основі аналізу характеристик вагонів-кандидатів, вибирається конкретний вагон та обсновується його вибір.
Розрахунок питомої вантажомісткість вагону:
ω = |
V |
(16) |
|
Dчв |
|||
|
|
Висота завантаженого вантажу в піввагоні
hгр = Hв * |
u |
, |
(17) |
|
w |
||||
|
|
|
17
де Hв – висота піввагона;
– питома вантажомісткість піввагона По аналогії із вибором вагону у курсовому проекті вибираються уся інші
(згідно із завданням) транспортні засоби.
6. Розрахунок ємності складу
Одним з основних показників роботи складу є ємність складу, що показує,
яку кількість вантажу може одночасно розміститися на складі за умови безперебійної обробки складу.
Необхідна ємність складу для одного причалу визначається по формулі:
E = K |
скл |
×Q + l |
, |
|
|
c |
з |
|
|
де Е - ємність складу;
Кскл – коефіцієнт складності вихідного вантажопотоку (Кскл = 1,1);
Qc – кількість вантажу на судні;
lз– запас ємності, lз не повинен перевищувати 1,5 * Qc.
lз = |
Qр Кмн |
τ |
, |
Тн 15 |
|
||
|
|
|
де Qр – річний вантажопотік;
Кмн – коефіцієнт місячної нерівномірності;
Тн – період навігації, місяці;
– нормативний запас роботи складу, доба ( = 2).
Необхідна площа складу визначається по формулі:
F = E , q Kf
де q - розрахункове навантаження на підлогу складу;
Kf – коефіцієнт використання площі складу (Kf = 0,7), q = min (qт; qг; qм; qтб),
qт – граничне навантаження, на яку розрахований причал, 10 т/м2;
(18)
(19)
(20)
(21)
18
qг – граничне навантаження, що монети витримати даний вантаж,
визначається властивостями вантажу, міцністю тари й упакування. Визначається можливістю перевантажувальної техніки (qм),:
qм – навантаження на причал, що може бути створена при максимальній висоті штабелювання вантажу, визначається можливостями застосовуваних складських машин.
qтб – навантаження на причал штабеля даного вантажу, сформованого відповідно до вимог по техніці безпеки й протипожежних вимог. Визначається можливістю перевантажувальної техніки (qм).
Довжина складу (L) звичайно береться рівній довжині судна з округленням для складу критого зберігання до величини кратної відстані між поздовжніми колонами (12 м).
Bскл = Fскл/Lсуд. |
(22) |
7. Розрахунок продуктивності технологічної лінії
Технічна продуктивність технологічної лінії характеризує її максимальні виробничі можливості, служить для оцінки ефективності використання в конкретних реальних умовах і є найвищою продуктивністю ТЛ за 1 годину безперервної роботи.
Технологічна ж продуктивність враховує перерви в роботі (перезмінка,
обідня перерва і ін.), Тому вона завжди менше технічної продуктивності.
7.1 Розрахунок технічної продуктивності портального крану
Технічна продуктивність машини (Рi) залежить від роду вантажу, умов роботи, організації праці, а також від конструктивного типу й техніко-
експлуатаційних характеристик машини.
Так, для машин циклічної дії (портального крана):
|
|
|
19 |
Р = G * |
3600 |
, |
(23) |
|
|||
|
Тц |
|
|
де G - вага підйому вантажу; |
|
||
3600 - кількість секунд у годині; |
|
||
Тц – тривалість робочого циклу. |
|
||
Тц = Тц1 – tc, |
(24) |
||
де Тц1 – тривалість циклу в припущенні, що всі операції виконуються послідовно,
без суміщення.
tc – тривалість операцій, які суміщуються. |
|
tc = 0,15 * Тц1, |
(25) |
Тц1 = ЗВ + ХВ + ВВ + ХП, |
(26) |
де ЗВ - час на зачеплення вантажу; |
|
ХВ - час на хід вантажу; |
|
ВВ - час на відчеплення вантажу; |
|
ХП - час на хід порожньому. |
|
ХГ = tп + tпв + tзв + tо, |
(27) |
де tп – час, затрачуваний на підйом вантажу; tпв – час повороту крана;
tзв – час зміни вильоту стріли крана; tо – час опускання вантажу.
ХП приймаємо рівним ХВ.
tп = |
hп |
+ |
tр + tг |
, |
(28) |
|
vп |
2 |
|||||
|
|
|
|
де hп – середня висота підйому; vп – швидкість підйому;
tр – час, затрачуваний на розгін крана;
tт – час, затрачуваний на гальмування крана.
hп = |
hпг + hпп |
, |
|
2 |
|||
|
|||
|
|
де hпв – висота підйому у вантажу;
hпп – висота підйому в порожньому.
20
(29)
tо =
де hо – середня висота опускання; vо – швидкість опускання.
h v
о о
+
tр + tг 2
,
(30)
hо |
= |
hов + hоп |
, |
(31) |
|
|
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
де hов – висота опускання у вантажу; |
|
|
|
|
|
hоп – висота опускання в порожньому. |
|
|
|
||
Величини hпв, hпп, hов, hоп визначаються графічно (рис.4): |
для прямого |
||||
варіанта рисуються судно (у вантажу й порожньому), портальний кран, вагони,
склад; визначається траєкторія проносу вантажу краном, виходячи із припущення,
що мінімальна припустима відстань від вантажу до комінгса люка, даху вагона або вантажу на штабелі не повинна бути менше 1 м. hпв – відстань від траєкторії проносу вантажу до подвійного дна судна, hпп – відстань від траєкторії проносу вантажу до перекриття твіндеку; hов – відстань від траєкторії проносу вантажу до поверхні вантажу у твіндеку, hоп – відстань від траєкторії проносу вантажу до рампи (висота рампи – 1,2 м). У курсовому проекті обов'язково привести рисунки.
Для варіанта «вагон – склад» рисуються склад, вагони, hп – відстань від траєкторії проносу вантажу до середини складу по висоті; hо – відстань від траєкторії проносу вантажу до середини вантажу у вагоні.
Висота зануреного вантажу у твіндек.
hгр = Hтв
де Hтв – висота твіндека;
– питома вантажомісткість судна; u – питома вантажомісткість вантажу;
u w
,
(32)