Забезпечення схоронності вантажів в порту. МВ до курсового проекту

10

Визначення КТР, КФ і розрахунок U для вантажів у зв'язуванні здійснюється після заповнення табл. 3 (визначення розмірів зв'язування) і включається в табл. 1. Розрахунок КФ для вантажів у зв'язуванні приводиться в записці в цьому пункті;

9. К ТР – коефіцієнт трюмного укладання з урахуванням КФ

К ТР = КТР КФ;

10. U – питомий навантажувальний об’єм (ПНО), м3/т

U = UМ К ТР.

По кожному вантажу приводиться в масштабі його зовнішній вигляд із вказівкою розмірів (рис. 2) і нанесеним всього необхідного маркування.

Рис. 2 – Приклад вказівки розмірів вантажів

Інформація про маркування визначається з опису вантажу, пунктів перевезення, правил нанесення маркування.

Маркування наноситься на англійській і українській мові. Відсутня для маркування інформація вибирається студентом довільно (рис. 3).

Рис. 3 – Приклад нанесення маркування на вантаж

Маркування наноситься на ВМ або на окремо прикріплену бирку й повинне обов'язково включати: товарне, відправницьке, спеціальне. Якщо буде потреба також наносяться знаки небезпеки.

Перелік реквізитів, які входять до товарного та відправницького маркування можливо визначити в спеціальній літературі або в конспекті лекцій [3, 8, 15, 21, 23, 25, 30, 32, 33, 38].

11

На підставі опису вантажів і обраної тари, складається таблиця сумісності вантажів, з урахуванням можливості їх пошарової (один на одного) укладання

(табл. 2).

Таблиця 2

Порядок складання й заповнення таблиці представлений в [8, 15, 25, 30]. У записці необхідно обов'язково привести пояснення до використаного

кодування й письмово коротко обґрунтувати використання кодування.

2 Укрупнення вантажних місць

Як УВМ у КП розглядається тільки їхня частина (піддон, зв'язування, вагон), причому основна увага приділяється УВМ із використанням піддонів і зв'- язування.

2.1 Визначення норми завантаження вагонів

При виборі конкретного вагона, краще вибирати той, котрий дозволяє перевезти найбільшу кількість вантажу (більшої вантажопідйомності (в/п)), при цьому порожнього місця у вагоні повинне бути якнайменше.

У масштабі, по кожному вантажу приводяться схеми завантаження вагонів (рис. 4), виходячи з габаритних розмірів ВМ і внутрішніх розмірів вагонів (Додаток 1) або [2], на яких повинне бути видна кількість ВМ по довжині, ширині, висоті та в цілому у вагоні.

При розміщенні вантажів у вагоні зміщення центра ваги не повинне перевищувати 5 довжини або ширини.

Для кожного вантажу до схем завантаження вагона обов'язково додають-

ся:

характеристики обраного вагона (наприклад, 4-вісний металевий критий,

QВ = 72 т, LВ = 15,75 м, BВ = 2,77 м, HВ = 3,05 м);

розрахунок кількості ВМ по довжині (L), ширині (B) і висоті (H); розрахунок кількості ВМ у вагоні MВ.

Для кращого використання в/п (вантажомісткості) вагона ВМ можуть розташовуватися довжиною (ℓМ) по довжині вагона (LВ) або по ширині (BВ). При цьому вони, відповідно, розташовуються шириною (bМ) по ширині або довжині вагона. У записці приводяться розрахунки варіантів завантаження й схема оп-

12

тимального завантаження вагона (де міститься більше) (рис. 4), тобто

L B → max.

Наприклад:

перший варіант розміщення: L = LВ / ℓМ = 15,75 / 0,65 = 24,2 = 24; B = BВ /

bМ = 2,77 / 0,4 = 6,9 = 6; L B = 24 6 = 144 од.;

другий варіант розміщення: L = LВ / bМ = 15,75 / 0,4 = 39,3 = 39; B = BВ / ℓМ = 2,77 / 0,65 = 4,2 = 4; L B = 39 4 = 156 од.

Тому що 144 156, то вибираємо другий варіант розміщення вантажів. Далі визначаємо кількість рядів (шарів) по висоті

H = HВ / hМ = 3,05 / 0,52 = 5,86 = 5.

Здійснюємо розрахунок кількості ВМ у вагоні MВ

MВ = L B H = 39 4 5 = 780 од.

Після чого визначається норма завантаження вагонів РВАГ кожним ванта-

жем

РВАГ = MВ gМ.

При визначенні MВ треба враховувати, що норма завантаження вагона (РВАГ) не може перевищувати в/п вагона (QВ).

Якщо при побудові схем завантаженню вагона сортовим металом РВАГ менше його QВ, то необхідно врахувати відмінність його форми від паралелепіпеда й можливість перетинання габаритних об’ємів окремих ВМ за допомогою КФ зв'язування. При цьому здійснюється корегування MВ і H, із вказівкою кількості повних шарів по висоті й кількість профілів у верхньому (не повному) шарі (якщо він є).

Наприклад, L = 1, B = 20, H = 25, MВ = 1 20 25 = 500 од., gМ = 0,21 т,

РВАГ = 500 0,21 = 105 т, КФ = 0,42, QВ = 130 т.

З урахуванням КФ одержимо Q = РВАГ / КФ = 105 / 0,42 = 250 т QВ. Тоді завантаження вагона профілями визначається його в/п

MВ = QВ / gМ = 130 / 0,21 = 619,1 = 619 од.

Якщо отримане значення MВ менш первісного (наприклад, первісне MВ = 700 од.), визначаємо кількість повних шарів по висоті H = MВ / (L B) = 619 / (1

20) = 45,95 = 45. Не повних шарів NН = 0,95.

Визначаємо кількість профілів у верхньому (46-м) шарі N = NН B = 0,95 20 = 17 од. Значення N – ціла частина результату множення (дробова частина відкидається).

У записці вказуємо L. B, H, N і відображаємо на схемі завантаження вагона. У даному прикладі L = 1, B = 20, H = 45, у верхньому 46-м шарі – 17 од.

Уточнюємо норму завантаження вагона РВАГ = 619 0,21 = 129,99 т.

2.2 Формування пакетів

Способи пакетування генеральних вантажів можна розділити на дві групи: на піддонах [22]; без піддонів (рис. 5).

Найбільше часто пакети формуються на піддонах типу 2П2В та П4В. Піддон П4В має розміри ℓПІД bПІД hПІД – 1200 800 150 мм, масу gПІД – 25 кг і в/п G – 1,0 т. Піддон 2П2В – 1600 1200 180 мм, gПІД – 80 кг і G – 2,0 т.

13

Рис. 5 – Жорсткі та гнучкі засоби пакетування: а – плоский піддон; б – стієчний піддон; в – ящиковий піддон; г – строп-пакет; д – метал в пачці;

е, ж – метал в зв'язуванні; з – метал в багатообігових стропах

Для оптимального розміщення вантажів на піддоні керуються співвідношенням лінійних розмірів ВМ й піддона. При розміщенні вантажів на піддоні:

вони не повинні виступати за краї піддона або цей виступ повинен бути мінімальним і не перевищувати 50 мм;

не завантажена площа піддона повинна бути мінімальною. Розташування вантажів на піддоні не повинне зміщати центр ваги пакета.

У КП пакетування здійснюється з використанням обох видів піддонів (П4В та 2П2В).

Перший вид (П4В) частіше використовується для залізничних перевезень, тому що його зручно завантажувати навантажувачем у вагон. Цей тип піддона частіше всього буває одноразовим і не вимагає його повернення власникові.

Другий тип (2П2В) використовується для внутрішньопортових перевезень, здійснення завантажно-розвантажувальних робіт (ЗРР) і для зберігання вантажів на складах. Часто буває, коли для цього на піддон 2П2В встановлюють 2 піддони П4В.

При формуванні зв'язування, ВМ, які його складають, повинні розташовуватися так, щоб зв'язування мало найменший об’єм і його переріз наближалося до квадрата.

Після розміщення вантажів на піддоні, знаходиться кількість ВМ у першому (нижньому) шарі пакету nР (рис. 6) і визначаються габаритні розміри ван-

тажів у плані ℓП bП (наприклад: 1600 1200, 1680 1201, 1600 1250, 1652 1245, 1700 1300, 1200 800, 1210 860 мм).

У записці приводитися тільки оптимальна схема розміщення ВМ у першому (нижньому) шарі пакету nР на якій вказуються габаритні розміри ванта-

15

1.ЗУВМ – засіб УВМ (піддон П4В, 2П2В, зв'язування);

2.nР – число ВМ у першому шарі, од.;

3.nh – число шарів (рядів) ВМ по висоті, що може бути, виходячи з максимальної маси пакета, од.

nh = (GMAX – gПІД) / (gМ nР);

4. nh – число шарів (рядів) ВМ по висоті, яке може бути розміщено, виходячи з максимальної висоти пакета, од.

nh = (HMAX – hПІД) / hМ.

Значення nh і nh'' дорівнюють цілій частини результату ділення; 5. nh – фактичне число шарів (рядів) ВМ по висоті пакета, од.

nh = min {nh ; nh }; 6. n – загальна кількість ВМ у пакеті, од.

n= nР nh;

7.gП – маса пакета без піддона, т

gП = n gМ; 8. gП – маса пакета з піддоном, т

gП = gП + gПІД; 9. hП – габаритна висота пакета, м

hП = nh hМ + hПІД;

10.ℓП bП – габаритний розмір пакета в плані, м. Розмір пакета дорівнює габаритному розміру піддона, якщо вантаж не виступає за кромки піддона. Якщо вантаж виступає, то розмір пакета дорівнює габаритному розміру вантажу (див. рис. 7). Розміри вказуються з точністю до 1 мм, маса – до 1 кг.

При формуванні зв'язування із металу їхня маса повинна бути від 2 до 3 т, із припустимим відхиленням не більше 25%. При цьому перетин зв'язування повинен наближатися до квадрату [8].

При розміщенні пакетів у штабелі зазор між поруч розташованими пакетами становить біля 5 см. Таким чином, розміри які займає кожний пакет на складі, більше його габаритного розміру на 2,5 см з кожного краю піддона (по довжини й ширини). Тоді загальне збільшення довжини й ширини пакета, при його розміщенні в штабелі, становить 5 см, що необхідно враховувати при розрахунку питомого навантаження й вантажної площі штабеля;

11.PП – питоме навантаження, яке створюється одним пакетом, т/м2

PП = gП / ((ℓП + 0,05) (bП + 0,05)).

Для вантажів у зв'язуванні

PП = gП / (ℓП bП КУКЛ),

де КУКЛ – коефіцієнт укладання, КУКЛ = 1,15 У КП приводиться зовнішній вигляд пакетів (рис. 8) і зв'язування (рис. 5

та [31]) з вказівкою розмірів.

При формуванні пакетів на піддонах необхідно враховувати пошарову «перев'язку» для забезпечення міцності пакета. У записці також вказуються застосовувані засоби кріплення вантажу в пакетах (стрічки, термоусадочная плівка й т. п.), які запобігають пакет від розвалення. На рисунках повинні бути зазначені розміри пакетів (зв'язування). Наведена кількість видів повинна давати

16

можливість визначити nР, nh та n.

Рис. 8 – Приклади зовнішнього виду пакетів (вид зверху та збоку)

3 Визначення навантажень при складуванні

Навантаження на підлогу складу при складуванні вантажів залежать від багатьох факторів. При розміщенні вантажів на складі їхнє різне навантаження на підлогу складу більшою мірою визначається висотою складування вантажу, яке часто залежить від можливості перевантажувальної техніки.

3.1 Вибір засобів механізації

Основним засобом механізації, при складуванні генеральних вантажів у критих (покритих) складах, є навантажувачі. Основними технічними параметрами навантажувачів є в/п, вага машини, маневреність, висоти підйому або розвантаження, швидкості робочих рухів, габаритні розміри, продуктивність, витрата енергії й надійність. У КП навантажувачі вибираються тільки за в/п, маневреністю й висотою підйому.

В/п навантажувача – найбільша маса вантажу, на роботу з якою розраховані механізми машини.

Маневреність визначає можливість машини працювати у вузьких проїздах при захваті вантажу, укладанні його в штабель і переміщенні в проїздах, які перетинаються під кутом 90°. Залежить маневреність від габаритних розмірів машини й її радіуса повороту. Універсальний навантажувач при узятті вантажу з осередку штабеля й укладанні повинен розвертатися в проїзді на 90°. Для оптимального використання площі складів, ширина проїздів у навантажувачів повинна бути мінімальною.

Висота підйому вил (вилок) навантажувача повинна бути теж оптимальною, тобто обрані навантажувачі не повинні обмежувати фактичну висоту складування вантажів.

Для забезпечення виконання цих умов необхідно зробити певні розрахунки, вид і послідовність яких представлений нижче. Розрахунки виконуються для кожного вантажу і типу піддона на кожному складі, де може здійснюватися зберігання конкретного вантажу.

Характеристики навантажувачів, які необхідні для розрахунків наведені в Додатку 2.

1. Розраховуємо висоту штабеля (H'), обумовлену технічним навантаженням, м

Н = hП m h,

17

де hП – висота пакета вантажу, м (див. табл. 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,

де РТ – технічна норма навантаження, т/м2 (див. завдання на КП (Додаток 4)); PП – питоме навантаження, т/м2 (див. табл. 3).

2. Розраховуємо максимальну висоту штабеля вантажу (H М) виходячи з можливостей перевантажувальної техніки, м.

Н М = HПВ – 0,1 + hП,

де HПВ – висота підйому вил навантажувача, м (Додаток 2).

Вибирається навантажувач який має максимальне (найбільше) значення HПВ, при цьому необхідно дотримуватися умови QН gП, де QН – в/п навантажувача, т (Додаток 2).

Для забезпечення стійкості штабеля, при установці в нього пакета наступного ярусу, він піднімається на 10 см (0,1 м) над шаром вантажу, що розташований нижче.

Схема визначення Н М показана на рис. 9, а.

Рис. 9 – Схеми визначення значення необхідного для вибору навантажувача

3. Знаходимо максимально можливу висоту штабеля вантажу (H MAX), виходячи із всіх обмежень, м

H MAX = min {HТБ, HТ, H , H М, HС, HФХ},

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

HТБ – висота вантажу виходячи з вимог техніки безпеки, м (Додаток 3). Якщо HТБ залежить від HМ, то вона тут не розраховується для даного вантажу.

HТ, HФХ – висота вантажу виходячи з міцності тари й фізико-хімічних властивостей вантажів, м (Додаток 3).

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

18

4. Розраховуємо фактичну висоту штабеля (НШ), м

HШ = mh hП.

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

mh = H MAX / 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.

5. Визначаємо мінімально припустиму висоту підйому вил навантажувача

(H ПВ), м (рис. 9, б)

H ПВ = HШ + 0,1 – hП,

6. Розраховуємо ширину проїздів між штабелями яка забезпечує необхідну маневреність перевантажувальної техніки (B1) з вираження

B1 = RС + а + bП + 2 с,

де RС – радіус повороту навантажувача, м (рис. 10, а) (див. Додаток 2);

а – відстань від передньої осі навантажувача до піддона (вантажу), м; с – припустимий зазор між навантажувачем і стінкою штабеля та між на-

вантажувачами для проїзду. Приймається рівним від 0,15 до 0,2 м. Для досвідчених водіїв навантажувача приймається мінімальна величина;

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

Рис – 10. Схема визначення ширини проїзду

З наведеного виразу видно, що величини «с» та «bП» є постійними для даного вантажу і не впливають на ширину проїзду B1 різних типів навантажувачів. Таким чином, для мінімізації ширини проїздів будемо використовувати суму «RС» і «а».

7. Тепер можна приступитися до відбору навантажувача для кожного вантажу та типу піддона на кожному складі.

Для цього з переліку навантажувачів (Додаток 2) виключаються ті, які мають в/п (QН) менш необхідної (gП), тобто не задовольняють умові

19

QН gП.

З навантажувачів, що залишилися, виключаються ті, які мають висоту підйому вил (HПВ) менше необхідної (H ПВ), тобто не задовольняють умові

HПВ H ПВ.

Вибір єдиного (одного) навантажувача для конкретного вантажу та типу піддона на даному складі здійснюється за умови мінімізації ширини проїздів. Для цього з навантажувачів, що залишилися, вибирається один, у якого сума «RС» і «а» найменша, тобто який задовольняє умові

(RС + а) → min.

У такий спосіб здійснюється визначення типу навантажувача для кожного вантажу та типу піддона на кожному складі.

Можлива ситуація, коли один тип навантажувача підходить для декількох вантажів, типів піддонів або складів. Тоді дані в табл. 4 групуються за типом (маркою) навантажувача, тобто одна графа (стовпчик) з даними стосовно навантажувача (строки з 1 по 5) може розділятися на групу стовпчиків, залежно від кількості найменувань вантажів (типів піддонів), при переробці яких використовується цей тип навантажувача. Кожна із цих груп може у свою чергу розділятися на групи стовпчиків, залежно від того – на якій кількості складів зберігання даного вантажу використовується цей тип навантажувача.

Розрахунок висоти складування вантажів, обумовленої використовуваним навантажувачем, і ширини проїздів між штабелями для одного вантажу і типу піддона на одному складі описується повністю, розрахунки по всіх вантажах приводяться в табл. 4:

Таблиця 4

16.ВПР, м

1.QН – в/п навантажувача, т;

2.HПВ – висота підйому вил навантажувача, м;.

3.RС – радіус повороту навантажувача, м;

4.НГ – максимальна (габаритна) висота навантажувача, м.

Максимальна висота навантажувача не повинна перевищувати висоти складу, тобто НГ (НС – 0,1). Крім того, для меншої висоти складування потрібно вибирати навантажувач із меншою габаритною висотою.

Вище наведені умови можуть порушуватися, якщо навантажувач із більшою висотою забезпечує мінімальні проїзди. При цьому обов'язково повинне виконуватися умова НШ + (НГ – HПВ) (НС – 0,1), яка перевіряється після заповнення табл. 5;

5. а – відстань від передньої осі навантажувача до піддона (вантажу), м. Значення QН, HПВ, RС, НГ і «а» визначаються з Додатку 2;