
книги из ГПНТБ / Зинь, Э. А. Техническое нормирование учебное пособие для студентов эксплуатационной специальности институтов водного транспорта
.pdfР и с . 8. Определение количества различных грузов для полной загрузки судна.
40
Эта же задача может быть решена другим способом (рис. 9), начав построение ломаной ОдгвкС>1 с точки О. Тогда параллельно прямой ОГ проводится прямая дг, параллельно ОВ — прямая гв и т. д. Координаты точек д, г, в, к ломаной
ОдгвкО 1 |
представляют собой |
решение |
задачи, т. е. в судно |
||
следует загрузить Q5 = 140 тонн ваты, Q4 = 100 тонн кожсырья, |
|||||
Q3= 6 0 |
тонн контейнеров, |
Q2=110 |
тонн |
оборудования и |
|
Q1 = 590 |
тонн железа. Каждый из этих |
грузов |
займет |
объем |
|
К3=700 |
м3, К4— 350 м3, Vz— 150 м3, К2=170 |
м3, К, = |
230 м3. |
Обращает на себя внимание тот факт, что решения в пер вом случае и во втором различные, хотя условие полного ис пользования грузоподъемности и. грузовместимости выполня ется.
13. Применение методов линейного программирования
При загрузке судна несколькими грузами норма загрузки может быть установлена расчетным путем, используя методы линейного программирования.
Последовательность решения задачи следующая. Предпо ложим, что требуется определить загрузку судна несколькими грузами хи х2,..., Xn таким образом, чтобы получить наиболь ший доход за перевозку, т. е.
JJ=diXi-\-d2X2-\- •■ |
(3.10) |
|
при соблюдении следующих ограничений: |
|
|
tX>i X l -\-<S>2X2~\- ' ’ • |
V-rp't |
|
X4ф-X2~ •••-\-Xn^ Q p', |
|
|
‘ ' ‘ |
•-У/V^C^rpl |
(3.11) |
-H <Gi ; |
|
|
*2< G2, |
|
|
где Д — сумма наибольшего дохода за перевозку, руб.; |
|
|
du d2,.., dfj— доходная ставка за перевозку 1,2,..., N груза, |
||
руб./т; |
|
N гру |
coi, ©2, •••, и — удельный погрузочный объем 1, 2, .., |
за, т/м3;
t\, t2 ..., In —гвремя, потребное для перегрузки и укладки в судно тонны 1, 2, ..., N груза, час.,
tTр — наибольшее допустимое -время стоянки судна в дан ном порту, час.;
G\, G2— наибольшее количество груза 1 и 2, которое нахо дится в порту в момент загрузки судна, т.
41
6 |
Qf |
42
Такая задача решается одним из методов линейного про граммирования: симплексным, распределительным, апроксимации.
Если задача содержит только две переменных, то решение может быть получено графическим способом линейного про граммирования. Рассмотрим решениезадачи графическим способом на следующем примере.
Предположим, требуется загрузить судно грузоподъемно стью Qp— 670 т и грузовместимостью Е тр = 863 м3 двумя гру зами и таким образом, чтобы получить наибольший доход (Д) за перевозку, т. е.
M= di ■Xi-\-d2x2-*xn^x, |
(3.12) |
где du d2 — тарифная плата за перевозку соответственно груза
Х\ и х2, руб./т.
Должны быть соблюдены следующие ограничения: |
|
■u)l*l + a)2*2<Vтр! |
(3.13) |
* i+-*2< Q p; |
(3.14) |
^1*1“ |
(3.15) |
|
(3.16) |
которые имеют следующий смысл: ограничение (3.13) озна чает, что объем, занимаемый грузами Xi и х 2, не должен быть больше грузовместимости судна; ограничение (3.14) означает, что общее количество груза Х\ и х 2 не должно превышать гру зоподъемности судна; ограничение (3.15) означает, что требу емое для погрузки груза хх и х 2 время не должно превышать планового времени грузовых операций, установленного графи ком движения флота; ограничение (3.16) означает, что в порту имеется только Gi тонн груза х и следовательно, в судно мо жет быть погружено этого груза не более чем G; тонн.
Исходные данные примем следующие: удельный погрузоч ный объем грузов (oi=0,8 м3/т, со2=1,73 м3/т, время, потреб ное для перегрузки и укладки в судно первого груза U = = 0,0274 час/т, второго груза ^2=0,0137 час/т, на складе в
момент |
загрузки судна находится только 500 т груза Х\, |
tTр ^ 1 5 |
час. |
Решение задачи производится следующим образом. Заме няем неравенства (3.13) — (3.16) равенствами, подставляя вме
сто (оь юг, VTp, QP, t\, к, |
tгР и Gi их значения: |
(3.17) |
0,8 |
+ 1,73х2=863; |
|
|
Ху+ * 2=670; |
(3.18) |
0,0274 *1+0,0137 *а=15; |
(3.19) |
|
|
Х! = 500. |
(3.20) |
43
Уравнение функции дохода при d\ — 2> руб./т, d2= 4 |
руб./т |
|
будет иметь следующий |
вид: |
|
3 |
л:1+ 4 х 2->тах. |
(3.21) |
На графике х 1Ох2 (рис. 10) наносим прямые линии, соот ветствующие ограничениям (3.17), (3.18), (3.19.) и (3.20) при условии соблюдения знака равенства. Получим многогранник, который на рис. 10 заштрихован. Затем строим прямую, соот-
Р и с . 10. Графический метод решения задачи загрузки судна.
ветствующую уравнению функции дохода. Ее построение про изводится с учетом того условия, что каждая точка прямой, построенной для каких-то двух любых условий Х\ и х2, соот ветствует равному доходу Д, т. е.
3 хj ;;:= 4 х 2.
или 3 x t=M;
4 х 2—Д.
44
При Д = 1000, например, Xi — ^^^-=333; х 2= |
—250. |
Через точку х\ (333; 0) и х2 (0; 250) проводим прямую, кото рая будет соответствовать функции цели при доходе, равном 1000 руб. Передвигая прямую параллельно самой себе до встречи с наиболее удаленной точкой многогранника, находим
точку В, координаты которой ( x i ;x 2) будут являться реше
нием |
нашего уравнения. |
В данном |
случае Xi = 310 т; xl = |
360 т; |
наибольший доход |
составляет |
3-310+4• 360 = 2370 руб. |
14. Учет влияния ограничений по глубине на норму загрузки флота
Влияние глубины на использование грузоподъемности суд на устанавливается с помощью следующей формулы:
Qp=L B (\T r~ b0T0) т, |
(3.22) |
где |
|
Qр — регистрационная грузоподъемность, т; |
|
L, В — расчетная длина и ширина судна, м; |
водоизме |
бг, б0— соответственно коэффициенты полноты |
|
щения судна с полным грузом и порожнего; |
грузом и |
Тт, Т0—соответственно осадка судна с полным |
|
порожнего, м. |
|
Осадка, следовательно, и норма загрузки судна зависит от гарантированной глубины пути, что следует из формулы:
£?э = Щ (8 г(/гг- Л 3.д)—8(Л] |
(3.23) |
или |
|
Q3 = L B {K T ,-b 0T0), т.к. 7’э= Аг—А3.д, |
(3.24) |
где 6Г, б о -^соответственно коэффициенты полноты водоизме щения судна с полным грузом и порожнего;
hT— гарантированная глубина водного пути, м;
/г3.д — норма запаса воды под днищем судна согласно «Пра вилам плавания по внутренним водным путям» [29];
Тэ—максимально возможная (эксплуатационная) осадка судна при данной гарантированной глубине, м.
Зависимость загрузки судна от его осадки представляется в виде графика грузового размера (рис. 11).
Норма нагрузки устанавливается по формуле
45
Р и с . 11. |
Грузовой |
размер |
судна |
и зависимость |
|
|||
|
нагрузки от осадки судна. |
|
|
|||||
|
О , ___° г (^ г |
^ з.д) |
° 0 Г 0 _ |
(3.25) |
||||
|
Qp |
Sr^r |
S0r 0 |
|
||||
|
|
|
||||||
При Ог=О0 |
h? ^з.д т 0 |
_' Тэ Г0 |
(3.26) |
|||||
? W |
0 |
~~ |
7V—7*0 |
|||||
|
|
|
||||||
П р и м е р 3.4. |
Требуется |
установить |
норму зйгрузки су |
дов проекта 576 и норму нагрузки на 1 т грузоподъемности при следующих исходных данных.
|
Исходные данные |
1. |
Регистрационная грузоподъемность судна— Q =2000 т |
2. |
Осадка судна с полным грузом — Т = 2,8 м. |
3. |
Осадка судна порожнего — Т0 = 0,8 м. |
46
4. |
Гарантированная глубина — hT= 2,6 |
м. |
|
5. |
Запас воды под днищем — |
=0,10 |
м. |
Ре ш е н и е
1.Вычисляется норма нагрузки на одну тонну грузоподъ емности судна по формуле (3.26)
ео |
^з.д ТQ |
2,6—0,1—0,8 0,85. |
|
Тт~ Т 0 |
2,8-0,8 |
2. Рассчитывается норма загрузки судна
Q3 = 4-QP=0,85-2000=: 1700 т. 15. Грузовой план загрузки судов
Практическим руководством для осуществления загрузки судов является заранее составленный грузовой план. В сос тавлении этого плана принимают участие специально выде ленные работники порта. Грузовой план оформляется в трех экземплярах, согласовывается с капитаном судна и утвержда ется начальником грузового района (участка). Один экземп ляр плана остается в порту погрузки, один передается капита ну и последний экземпляр пересылается в порт назначения.
В грузовом плане указывается место укладки грузов в суд не (в трюмах, на палубе). Он служит для обеспечения наибо лее эффективной загрузки флота с учетом обеспечения безо пасности плавания и перевозки, а также для обеспечения ра ционального использования судов, что является необходимым условием снижения транспортных издержек.
При наличии оптимального плана наиболее полно исполь зуется грузоподъемность и грузовместимость судна, а также перегрузочные средства в портах, что является важным фак тором для снижения продолжительности грузовых операций.
При составлении грузового плана необходимо учитывать архитектурно-конструктивные характеристики судна, характе ристики груза (упаковку, количество мест, удельный погру зочный объем), сроки и пункты доставки груза, что будет обу славливать последовательность загрузки грузовых трюмов и соответственно порядок разгрузки в конечных пунктах, сроки грузовой обработки флота, установленные нормами графика,, и другие факторы.
Для составления грузового плана необходимо иметь ряд исходных данных:
1) архитектурно-конструктивные характеристики судна: тип и грузоподъемность, общая грузовместимость, в том числе размерения каждого трюма, площади грузовых палуб;
47
2) наличие и характеристика груза: наименование, коли чество мест и вес отдельного места, род тары, место складиро вания, сроки хранения в порту, пункты прибытия;
3) характеристика перегрузочной техники и технологичес кие карты производства погрузочно-разгрузочных работ.
Составление грузового плана судна заключается в следу ющем. На листе бумаги вычерчивается продольный разрез и план судна. Затем с помощью условных обозначений наносит ся на них расположение каждой партии груза, которые обоз начены порядковыми номерами. В таблице одновременно про ставляется под этими же номерами наименование груза, род упаковки, количество мест, общий вес партии, номер трюма, расположение груза на судне, пункт назначения.
При составлении грузовых планов необходимо также поль зоваться техническими условиями погрузки и выгрузки отде льных грузов, которые разрабатываются Министерством реч ного флота РСФСР, а также положениями,- регламентирую щими условия перевозки и перегрузки грузов.
Г л а в а IV. НОРМИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ И СОСТАВОВ
16. Общие принципы нормирования
Под нормируемой скоростью движения самоходного судна или состава понимают его техническую скорость движения (скорость относительно берега). Норма технической скорости
.движения устанавливается для каждого типа самоходного
. грузового судна и состава по направлениям движения на каж дом судбходном участке (вверх—против течения, вниз—по те чению), а также для груженых и порожних самоходных грузо вых судов и для буксиров (толкачей) с гружеными, порожни ми составами и легкачем.
Исходными данными для расчета технической скорости движения судов и составов служат паспортные характеристи ки судов и пути, нормы загрузки грузовых судов, нормативы по потерям и приращениям скорости движения судов и соста вов от течения, влияния глубины пути и ветро-волнового ре жима реки.
Установление норм технической скорости самоходных су дов и составов производится на основе вычислений с исполь
зованием следующих формул: |
|
|
Чвв—k h - k B - k n. p V |
(uBB; |
(4.1) |
*^в‘ ^пр^“Ь0)вн 1 |
|
|
где |
движения соответственно |
|
« вв, мвн — техническая скорость |
||
вверх и вниз, км/час; |
|
спокойной, |
v — расчетная скорость движения в глубокой |
воде, км/час;
kh— коэффициент, учитывающий потери скорости от мел
ководья;
k B— коэффициент, учитывающий потери скорости от ветра и волнения на водохранилищах;
49