Забезпечення схоронності вантажів в порту. МВ до курсового проекту

20

6.Вантажі – найменування вантажів, які перевантажуються даним типом навантажувача. Тип піддонів вказується в цій графі в дужках після найменування вантажу. Наприклад: консерви (П4В, 2П2В); бавовна (П4В); бавовна

(2П2В);

7.Склади – шифри складів (відповідні букви імені) на яких використовується даний тип навантажувача;

8.НС – висота складу, м. Корисна висота в одноповерхових складах приймається рівною 6,0 м, а на відкритій площадці вона не обмежена (ставиться прочерк);

9.hП – висота пакета з піддоном, м (див. табл. 3);

10.gП – маса пакета з піддоном, т (див. табл. 3);

11.НМ – максимальна висота укладання вантажу в штабель виходячи з можливостей перевантажувальної техніки, м

НМ = HПВ – 0,1 + hП;

12.bП – габаритна ширина пакета в плані, м (див. табл. 3);

13.B1 – ширина проїздів між штабелями, яка забезпечує необхідну маневреність перевантажувальної техніки, м (рис. 9, а)

B1 = RС + а + bП + 2 с;

14.ℓП – габаритна довжина пакета в плані, м (див. табл. 3);

15.B2 – ширина проїздів між штабелями, яка забезпечує проїзд двох навантажувачів, що рухаються на зустріч, м (рис. 10, б)

B2 = 2 ℓП + 3 c;

16. ВПР – ширина проїзду для навантажувача, м

ВПР = max {B1; B2}.

Ширина прорізів воріт критого (покритого) складу повинна забезпечити двобічний рух навантажувачів з пакетами вантажів на піддонах, тобто повинна бути не менш В2. У виняткових випадках допускається однобічний рух навантажувачів. Ширина дверного прорізу більшості критих складів становить 4,8 м, що задовольняє вимогам пропуску більшості навантажувачів.

У КП визначаємо ширину дверного прорізу складу з формули, м

BД = max {4,8; B2}.

Якщо довжина зв'язування сортового металу з необхідними зазорами (ℓП + 2 с) більше ширини дверного прорізу – BД, то його складують тільки на відкритій площадці краном, без використання навантажувачів. У цьому випадку ширину проїздів для сортового металу приймаємо рівною 1 м (ВПР = 1) і розрахунок по ньому в табл. 4 не приводитися.

При заповненні таблиць (починаючи з табл. 4) розрахунки по тим складам, на яких зберігання вантажів не допускається або недоцільне – не здійснюються. Виключення розрахунків повинне бути обґрунтоване письмово чітко з конкретними значеннями й необхідними посиланнями.

3.2 Розрахунок експлуатаційного навантаження

Висота штабелювання вантажу в складі розраховується виходячи з висот, які обмежують висоту штабелювання.

21

Розрахунок для одного вантажу і типу піддона по одному складу описується повністю, розрахунки по всіх вантажах і складам приводяться в табл. 5:

Таблиця 5

Найменування вантажів

Показники

Шифри складів

1. РТ, т/м2

…

13.РЕ, т/м2

1.РТ – технічна норма навантаження, т/м2 (див. завдання на КП (Додаток

4));

2.PП – питоме навантаження, т/м2 (див. табл. 3);

3.m h – кількість рядів пакетів по висоті, виходячи з технічної норми навантаження, од. (значення m'h – ціла частина результату ділення)

m h = РТ / PП;

4.hП – висота пакета вантажу, м (див. табл. 3);

5.H – висота штабеля, яка обумовлена технічним навантаженням, м

Н = hП m h;

6.HС – висота складу, м. Корисна висота в одноповерхових складах приймається рівною 6,0 м, а на відкритій площадці вона не обмежена (ставиться прочерк);

7.HТБ – висота штабеля вантажу виходячи з вимог техніки безпеки, м (Додаток 3);

8.HТ, HФХ – висота штабеля вантажу виходячи з міцності тари й фізикохімічних властивостей вантажів, м (Додаток 3).

Значення HТБ, HТ, HФХ можуть визначаться студентом самостійно в розділі 1, але їхні значення не можуть бути менше, ніж у Додатку 3.

Якщо HТБ, HТ, HФХ не залежать від HМ, то розрахунки по визначенню їхніх значень для кожного (усіх) вантажу приводяться докладно в письмовому виді.

Якщо HТБ залежить від HМ, то у відповідні графи ставиться максимальне значення HМ з розрахованих для даного вантажу;

9.HМ – висота штабеля вантажу виходячи з можливостей перевантажувальної техніки, м (див. табл. 4);

10.HMAX – максимально припустима висота складування вантажу, м

HMAX = min {HТБ, HТ, H , HМ, HС, HФХ};

11. mh – фактична кількість рядів пакетів по висоті, од. (значення mh – ціла частина результату ділення)

mh = HMAX / hП.

Значення HТБ, HТ, HФХ мають на увазі, що mh не може бути менше 2, тобто, якщо mh 2, то приймаємо mh = 2. Значення mh 2 може вийти тільки через невідповідність розмірів обраної тари й розмірів стандартної тари, передбаченої при визначенні HТБ, HТ, HФХ;

12. НШ – фактична висота штабеля, м

22

HШ = mh hП;

13. РЕ – експлуатаційне навантаження на підлогу складу, т/м2

РЕ = PП mh.

4 Обґрунтування оптимальних розмірів штабеля

Розміри штабеля визначаються кількістю вантажу в партії. Вантаж складується, як правило, вагонними відправленнями. Визначаємо кількість пакетів кожного вантажу у вагонному відправленні (партії) NВАГ за умови, що вантаж прибуває не пакетований

NВАГ = PВАГ / gП'.

Значення NВАГ – ціла частина результату ділення. У записці приводяться розрахунки NВАГ по всіх вантажам та типах піддонів.

4.1 Оптимізація розмірів основи штабеля

Генеральні вантажі складують у портах на відкритих площадках і в покритих (критих) складах у вигляді штабелів різних форм і розмірів. Форма штабеля залежить від того, у якому виді надходить вантаж (поштучно або в пакетах), міцності тари, фізико-хімічних властивостей вантажів, правил техніки безпеки й т. п.

При невеликій висоті штабеля (до 2 м) уступи, як правило, не робляться, а штабель зовні виглядає як паралелепіпед. Якщо ж висота перевищує 2 м, то для стійкості штабель роблять з уступами. Вид і розміри уступу визначаються перевантажувальною технікою (навантажувач або кран), наявністю на штабелі людей, стійкістю окремих ВМ та ін.

Оптимізація розмірів штабеля виходить за рахунок мінімізації площі основи штабеля (YZ XZ → min). При цьому ширина штабеля не може бути менш двох пакетів (YZ 2), а довжина повинна бути рівною або більшою ширини,

тобто XZ YZ.

При формуванні штабеля з пакетів вантажів застосовуються наступні правила:

пакети складуються довгою стороною (ℓП) поперек штабеля (по ширині) і відповідно, короткою (bП) по довжині;

кожний наступний уступ по довжині штабеля (X) робиться на один (1) пакет з кожного боку;

кожний наступний уступ по ширині штабеля (Y) робиться на половину (1/2) пакета з кожного боку.

При оптимізації використовуються наступні величини:

Z – кількість уступів (Z = 2 або 3; Z = 1, тільки якщо mh = 1); S – кількість пакетів по висоті в одному уступі;

Y, X – кількість пакетів по ширині й довжині верхнього уступу; YZ, XZ – кількість пакетів по ширині й довжині нижнього уступу.

Нижче наведені схематичні види штабелів по довжині (X) і ширині (Y) і залежність між значеннями Y, X і YZ, XZ при Z = 2 (рис. 11, а, в) і при Z = 3 (рис. 11, б, г).

23

Рис. 11 – Приклади форми штабеля по довжині й ширині

Залежно від значень mh і NВАГ, визначається значення Z і S (рис. 12), причому повинне виконуватися умова Z S mh.

Рис. 12 – Приклади форми штабеля залежно від mh і S при Z = 2

Для простоти розрахунків можна прийняти для більшості вантажів первісне значення кількості уступів рівне 2, тобто прийняти Z = 2. У процесі побудови графіків і подальших розрахунків, значення Z може бути уточнено, а можливо й кореговане.

При значенні mh > 5, величина Z приймається рівною 3. Якщо при Z = 3 не виходить знайти оптимальну пару, то в записці приводяться необхідні побудови й розрахунки, обґрунтовується неприйнятність Z = 3, після чого приймається Z = 2 і розрахунки повторюються.

Коли добуток Z на S більше mh, то в нижньому шарі (уступі) розташовується кількість пакетів рівне S, а у верхньому – залишок (mh – S) (рис. 12, приклад 2 і 4). Тобто, у нижньому уступі число пакетів по висоті не може бути меншим, ніж у верхньому уступі. Якщо Z = 3, то в першому (нижньому) і другому уступі кількість пакетів по висоті однакова, а в третьому (верхньому) не більше ніж у кожному з тих, що лежать нижче.

У записці для кожного вантажу, типу піддона та складу приводиться схематичне зображення кількості уступів Z, кількість пакетів у кожному уступі S і вказується: для якого воно вантажу, типу піддона та складу й чому рівні значення mh, Z, S. Досить одного зображення по ширині або по довжині штабеля (див. рис. 12).

Основне призначення таких рисунків – чітке визначення кількості уступів

(Z) і кількість пакетів по висоті в кожному уступі. Кількість пакетів по висоті у

25

значення Y і X приводиться вираження, по якому визначається відповідне значення YZ і XZ.

Рис. 13 – Графік функції N'' = (X, Y = const)

Залежно від Z визначаються конкретні (чисельні) значення ХZ і YZ, які наносяться на графік. Тобто в значення XZ і YZ, представлені на графіку в загальному виді (рис. 13), підставляється значення Z, здійснюються розрахунки й отриманий результат наноситься на графік. З точок перетинання прямих N'' з горизонтальній прямій N' опускаються перпендикуляри на шкалу XZ. Після чого із графіка знімаються значення ХZ і YZ.

При суміщенні декількох вантажів і (або) складів на одному графіку, замість перпендикулярів по шкалі XZ на поле графіка наноситься масштабна сітка. Це можливо для вантажів, типів піддонів і складів, у яких значення Z однакове, тому що кут нахилу прямих N'' визначається значенням Z. Лінії N' підписуються для можливості їхньої ідентифікації й подальшого зняття значень XZ і YZ для даного вантажу й складу.

Розглянемо вирази, представлені на рис. 13, більш докладно на конкретних прикладах.

При двох уступах (Z = 2):

якщо X = 1, то, виходячи із правил формування штабеля, уступ по довжи-

27

Всі лінії на побудованому графіку функції N'' = (X, Y = const) підписуються аналогічно наведеному прикладу графіка (рис. 14).

При знятті значень із графіка, дробове значення XZ приймається рівним найближчому більшому цілому значенню XZ. Ціле значення XZ може розглядатися і як ціле, без округлення, і як дробове, з округленням у більшу сторону.

Значення YZ дорівнює відповідному значенню YZ ліній N''. Відбір таких пар здійснюється доти, поки XZ YZ.

Із всіх знятих із графіка пар вибирається оптимальна, тобто

XZ* YZ* = min {XZi YZi}.

Перелік цих пар і оптимальна пара для всіх вантажів, типів піддонів і складів приводяться в записці, наприклад: XZ* YZ* = min {7 2; 5 3; 4 4} = 5 3.

При однаковому значенні добутку XZ на YZ, до розгляду спочатку приймається та пара, у якої XZ більше, тому що в цьому випадку зменшується площа проїздів.

Перевіряється кількість пакетів, яка може поміститися в штабелі такого розміру. Якщо ця кількість менше, ніж NВАГ, то вибирається пара, більша мінімальної пари, але менше інших, і перевірка повторюється й т. д. При перевірці кількості пакетів у самий верхній ярус повинен завантажуватися хоча б один пакет. Алгоритм перевірки відібраних пар аналогічний алгоритму заповнення табл. 6.

У випадку, коли жодна з відібраних пар не підходить (N NВАГ), необхідно вибрати інші значення S і Z та повторити побудови й розрахунок.

Для вантажів у зв'язуванні запропонована вище методика не підходить, тому що в існуючій практиці складування таких вантажів YZ = Y = 1, тому необхідно скористатися іншими методами.

Як один з таких методів в КП пропонується варіантний метод, сутність якого полягає в тому, що штабель формується по довжині шляхом послідовного укладання в нього зв'язування. Ширина штабеля при цьому залишається постійній і рівній довжині зв'язування (ℓП).

Зв'язування укладаються з уступом на 1/2 ширини зв'язування (bП) з кожного боку довжини штабеля, тобто на два зв'язування, що нижче лежать укладається одне. При збільшенні довжини штабеля на одне зв'язування в штабель послідовно укладаються всі зв'язування, що вище лежать. Висота кожного уступу в КП дорівнює одному зв'язуванню, тобто S = 1.

Після чого визначається загальна кількість зв'язування, яке може поміститися в штабель N. Якщо N NВАГ, то побудови тривають. Для пояснення методу, нижче наведений зовнішній вигляд штабеля й послідовність укладання в нього зв'язування (рис. 15, а).

При формуванні штабеля необхідно враховувати, що фактична висота штабеля не може перевищувати mh. Тобто при досягненні mh штабель по висоті не збільшується, а самий верхній уступ (ярус) збільшується по довжині разом зі збільшенням довжини основи штабеля. Штабель у цьому випадку має форму усіченої призми (рис. 15, б).

Можлива ситуація коли mh використовується частково, тобто N NВАГ, а

28

фактична кількість уступів менше mh. У цьому випадку штабель має форму призми (рис. 15, а).

Рис. 15 – Приклад формування штабеля довгомірів

У записці приводиться зовнішній вигляд отриманого штабеля, на якому повинні бути відображені всі значення, які необхідні для заповнення граф табл.

6 (NВАГ, Z (ZФ), S, XZ*, N). Зв'язування, які перевищують NВАГ, виділяються від зв'язування, які складають вагонну партію (рис. 15, б).

Розрахунок для одного вантажу й типу піддона на одному складі (для оптимальної пари) описується повністю, розрахунки по всіх вантажах, піддонах і складах приводяться в табл. 6:

Таблиця 6

Найменування вантажів

Показники

Шифри складів

1. NВАГ, од.

…

15.N, од.

1.NВАГ – кількість пакетів у вагонній партії, од.;

2.Z – кількість уступів, од.;

3.S – кількість пакетів по висоті в одному (нижньому) уступі, од.

Для вантажів у пакетах, сформованих на піддонах, Z і S уже були визначені раніше (див. рис. 12). Для вантажів у зв'язуванні приймаємо S = 1, Z визначається з побудованої схеми штабеля (див. рис. 15);

4.mh – кількість рядів пакетів по висоті, од. (див. табл. 5);

5.N' – кількість умовних пакетів, які складають штабель, од.;

6.XZ* – оптимальна кількість пакетів по довжині основи штабеля, од.;

7.YZ* – оптимальна кількість пакетів по ширині основи штабеля, од.;

8.NZ – кількість пакетів у нижньому уступі (шарі), од.

NZ = XZ* YZ* S;

9. X2 – кількість пакетів по довжині другого уступу, од.

X2 = XZ* – 2;

10. Y2 – кількість пакетів по ширині другого уступу, од.

Y2 = YZ* – 1;

11. N2 – кількість пакетів у другому уступі, од.

N2 = X2 Y2 (mh – S), якщо Z = 2; X2 Y2 S, якщо Z = 3.

29

Якщо для всіх вантажів Z = 1, рядки з 9 по 14 можна не вказувати; 12. X3 – кількість пакетів по довжині верхнього уступу, од.

X3 = X2 – 2;

13. Y3 – кількість пакетів по ширині верхнього уступу, од.

Y3 = Y2 – 1;

14. N3 – кількість пакетів у верхньому уступі, од.

N3 = X3 Y3 (mh – 2 S).

Якщо для всіх вантажів Z = 2, рядки з 12 по 14 можна не вказувати; 15. N – кількість пакетів, що може вмістити штабель, од.

N = NZ + N2 + N3.

Якщо для деяких вантажів, типів піддонів та складів Z = 1 (2), а для других Z = 2 (3), то в строках для котрих нема даних (не виконувались розрахунки) ставиться прочерк («–»).

Для вантажів у зв'язуванні розрахунки в таблиці 6 не здійснюються, а в таблиці заповнюються тільки відповідні графи (1 – 4, 6, 7, 15).

5 Визначення ефективності використання складів

Ефективність використання корисної площі складу визначається розміщенням на ній штабелів вантажів. Для цього знаходяться лінійні розміри штабелів і необхідні технологічні розриви між ними.

Розрахунок для одного вантажу й типу піддона по одному складу описується повністю, розрахунки по всіх вантажах приводяться в табл. 7:

Таблиця 7

Найменування вантажів

Показники

Шифри складів

1. XZ*

…

27.КТ

1.XZ* – оптимальна кількість пакетів по довжині основи штабеля, од.;

2.YZ* – оптимальна кількість пакетів по ширині основи штабеля, од.;

3.LШ – довжина основи штабеля, м

LШ = XZ* (bП + 0,05).

Для вантажів у зв'язуванні

LШ = XZ* bП КУКЛ; 4. BШ – ширина основи штабеля, м

BШ = YZ* (ℓП + 0,05).

Для вантажів у зв'язуванні

ВШ = YZ* (ℓП + 0,5), якщо (ℓП КУКЛ – ℓП) > 0,5;

YZ* ℓП КУКЛ, якщо (ℓП КУКЛ – ℓП) 0,5.

При укладанні краном зв'язування у штабель по ширині кожного зв'язування можливе відхилення в ту або іншу сторону до 25 см, що в сумі становить 50 см або 0,5 м;