Розробка технологічної карти перевантаження вантажу. МВ до курсової роботи

10

Розміри вказуються з точністю до 1 мм, маса – до 1 кг.

2 Аналіз технології перевантажувального процесу

Виходячи із заданого найменування вантажу й форми його подання (поштучно, у пакетах, у контейнерах, навалом і т.п.) з [38, 39, 40, 52] вибирається опис технології перевантаження й відповідна робоча технологічна карта (РТК), які приймаються за базові.

По базовій технології в КР обов'язково приводиться таблиця «Показники технологічного процесу» і «Підйомно-транспортне обладнання (ПТО)» [37].

Наведені в таблицях технологічні схеми повинні відбивати (показувати) всі варіанти робіт із заданого напрямку перевантаження.

Таблицю «Показники технологічного процесу» можна оформити в спрощеній формі (див. табл. 8.4).

На підставі аналізу базової технології й «Інструкцій з типових способів і прийомів ЗРР» та [41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50] розробляються можливі варіанти технології перевантаження заданого вантажу в порту. Для цього перевантажувальний процес (ПП) розбивається на технологічні операції (початкову, переміщення, передатну й кінцеву) і визначаються всі можливі способи виконання кожної операції.

Визначаються можливі варіанти технологічних схем ПП даного вантажу – як припустимі комбінації з різних способів виконання окремих операцій. Таких варіантів може бути досить багато, тому в рамках КР для подальших розрахунків розглядаються 3 (три) варіанти ЗРР: «судно-вагон», «судно-склад», «склад-вагон» або навпаки. Напрямок перевантаження визначається вантажопотоком – вхідний (імпорт) або вихідний (експорт).

3 Проектні пропозиції

На підставі аналізу проведеного в п. 2, у КР приводитися опис проектної технології перевантаження заданого вантажу.

У наведеному описі чітко вказується весь порядок робіт, щоб було ясно хто, що і як робить при розвантаженні (або завантаженню) вагона й судна, формуванні й розформуванні штабеля на складі, внутрішньопортовому транспортуванні (якщо вона є). Необхідно також привести докладно опис процесу застропки й відстропки (захвата й звільнення) ВМ («підйому») й всі дії докерів, з урахуванням дотримання правил охорони праці (техніки безпеки (ТБ)) [36].

Опис проектної технології повинне ґрунтуватися на [36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 52, 65]. Особливу увага варто приділити вимогам пропонованим в [37].

Проектна технологія повинна обов'язково відрізнятися від базової. Це може бути досягнуто, наприклад:

застосуванням нових технологічних прийомів виконання тих або інших опе-

11

рацій ЗРР; використанням інших вантажозахватних пристроїв (ВЗП);

збільшенням маси «підйому»; застосування укрупнення вантажних одиниць (УВО) при ЗРР; використанням іншого ПТО.

У проектній технології досить мати хоча б одну відмінність від базової. Проектна технологія (пропозиції) може підкріплюватися розрахунками, що

пояснюють, і рисунками.

Далі визначається схема механізації (СМ) по який здійснюється перевантаження заданого вантажу.

Метою розробки СМ є вибір технічних засобів, прийомів і способів ЗРР, які забезпечують раціональний темп обробки транспортних засобів – суден, вагонів, автомашин і складів. Перевага віддається СМ, яка забезпечує найбільш високу інтенсивність ЗРР.

При виборі СМ проектного варіанта розглядають, у першу чергу, стандартні (типові) схеми, до яких відносяться схеми, наведені в «Нормах технологического проектирования морских портов» (НТП) [27], де в якості основного ПТО як на кордоні, так і в тилу використовуються установки кранового типу.

У записці обов'язково вказується запропонована (обрана з НТП [27]) СМ й приводитися її схематичне зображення (рисунок).

Проектні пропозиції крім технології перевантаження включають: перелік застосовуваного ПТО, ВЗП, допоміжного інвентарю, вимоги до формування кранового «підйому», ТБ і т.п.

У якості основного ПТО в КР розглядаються портальні крани.

Виходячи із завдання до КР, опису вантажу (див. п. 1) і описаної раніше проектної технології, визначаються проектне кранове ВЗП й параметри відповідного «підйому».

Визначається скільки ВМ (N) становлять крановий «підйом» та їхнє просторове розташування, на підставі чого будується схема кранового «підйому» (вид зверху й збоку), що обов'язково приводитися в записці. На підставі схеми розраховуються його габаритні розміри (LП, BП) й маса (G).

Формування кранового «підйому» визначається використовуваним ВЗП. У КР приводиться: найменування, схема (рисунки), і основні техніко-економічні характеристики проектного кранового ВЗП [5, 11, 52, 57, 66, 68, 69, 70, 71].

Габаритні розміри кранового «підйому» повинні враховувати, якщо це необхідно, розміри обраного кранового ВЗП.

Обов'язково вказуються LП, BП – максимальна (габаритна) довжина й ширина кранового «підйому», м. При використанні грейферів, значення LП і BП приводитися з розкритими щелепами.

При виборі портального крана, крім техніко-економічних показників, основний вплив робить його вантажопідйомність (в/п).

В/п крана повинна відповідати умові

де GK – в/п крана, т;

G – маса (вага) вантажу в одному крановому «підйомі», т; GЗ – власна маса ВЗП, т [11].

Для штучних вантажів маса вантажу в одному крановому «підйомі» ви-

При перевантаженні в УВМ маса засобів укрупнення (піддонів, стяжок, стрічок і т.п.) входять у масу вантажу.

Якщо ВЗП складається з декількох одиниць, то в його масу входить і рама (підвіска, траверса), на якій вони кріпляться.

Для навалочних вантажів з насипною щільністю , маса вантажу в одному

VЗ – об’єм ВЗП, м3.

У процесі обробки судна значення міняється залежно від виду обробки (завантаження, розвантаження) і конструкції судна. Це враховується в нормативах диференціацією по числу шарів, частці кожного шару в масі вантажу на судні відповідним значенням . У КР коефіцієнт заповнення ВЗП визначається з умови, щоб кран не був перевантажений, тобто = 1.

Виходячи з умови (3.1) з довідкової літератури [52] вибирається портальний кран із кращими техніко-економічними показниками. У КР приводитися схема крана і його техніко-економічні характеристики [52], (Додаток 9), які оформляються у вигляді таблиці.

У якості додаткового (допоміжного) ПТО при виробництві ЗРР використовуються машини малої механізації (МММ) (навантажувачі).

Виходячи із завдання до КР, опису вантажу (див. п. 1) і описаної раніше проектної технології, визначається необхідність використання МММ, ВЗП до них і параметри відповідного «підйому».

Необхідність використання МММ уточнюється потім, виходячи з параметрів судна, вагонів і складів.

Маса вантажу в одному «підйомі» МММ й їх в/п визначаються по формулах (3.1, 3.2, 3.3), тільки замість параметрів крана застосовуються параметри МММ.

Виходячи з умови (3.1) з довідкової літератури [52] вибирається МММ із кращими техніко-економічними показниками, з урахуванням параметрів судна, вагонів і складів. Може бути обрана одна або кілька МММ, виходячи з найбільш оптимального використання її (їх) на судні, вагоні й складі.

У КР приводитися схеми МММ та їхніх техніко-економічних характеристик [52], (Додаток 9), які оформляються у вигляді таблиці.

Якщо типи застосовуваних МММ принципово не відрізняються, то можна

13

привести одну загальну схему, із вказівкою для яких МММ вона відносяться.

4 Визначення завантаження судна

Ефективність використання судна для перевезення заданого вантажу залежить від наступних факторів: спеціалізація судна, відстані перевезення, архітектурно-конструктивних особливостей судна, які визначають зручність ЗРР і ступеня використання його в/п і вантажомісткості; від швидкості ходу, будівельний вартості, експлуатаційних витрат судна на ходу й стоянці й ін.

Для заданого розрахункового судна в КР здійснюється визначення кількості вантажу на судні (QC).

Для цього спочатку розраховується питома вантажомісткість судна ( ), м3/т

Після цього визначаємо висоту шару вантажу (hВi) у кожному i-му вантажному приміщенні судна. У КР значення hВi визначається в спрощеному виді – пропорційно висоті вантажного приміщення.

Якщо u, то повністю використовується в/п судна, але не використовується вантажомісткість. У цьому випадку говорять, що вантаж «важкий» для даного судна (вантажного приміщення). А висота займана вантажем в i-ом вантажному

де Hi – висота i-го вантажного приміщення, м.

Якщо u, то в/п судна повністю не використовується, але використовується вантажомісткість. У цьому випадку говорять, що вантаж «легкий» для даного судна. Тоді висота займана вантажем в i-му вантажному приміщенні (hВi) ви-

Висота шару вантажу (hВi) у кожному i-му вантажному приміщенні судна розраховується з точністю до 1 см, з округленням у більшу сторону.

Якщо відсік судна розділений на трюм й твіндек, то hВi визначається для трюму і твіндеку, якщо ні – то для відсіку в цілому.

5 Вибір суміжного виду транспорту

Як суміжні види транспорту в портах в основному використовується залізничний і автомобільний. У КР буде розглядатися тільки залізничний, для перевезення вантажів на якому використовуються універсальні й спеціалізовані вагони.

14

При виборі типу вагона варто враховувати такі основні фактори: спеціалізацію вагонів; зручність ЗРР;

використання в/п і вантажомісткості вагона.

Залежно від транспортних характеристик вантажу, визначається спеціалізація вагона і знаходяться його технічні характеристики [3, 52].

У КР коротко обґрунтовується й вказується обрана спеціалізація вагонів. Для вибору конкретного вагона в КР приводяться 2 – 3 типи вагонів обраної

спеціалізації по яких визначається коефіцієнт використання в/п вагона. Спочатку визначається попереднє завантаження вагона

q = QВАГ, якщо В u; (5.1) WВАГ / u, якщо В u,

До подальших розрахунків приймається вагон з більшим значенням КВ.

У записці вказуються конкретне найменування обраного вагона й всі його технічні характеристики [3, 52], які оформляються в табличній формі.

Далі визначається фактичне завантаження обраного вагона (qВ).

Для поштучних вантажів завантаження вагона визначається виходячи зі співвідношення габаритних розмірів ВМ (ℓ b h) і внутрішніх розмірів кузова вагонів (LВ BВ HВ). На підставі чого розраховується кількість ВМ по довжині (NL), ширині (NB) і висоті (NH) вагона, визначається їхня загальна кількість і маса (qВ).

У масштабі приводяться схема завантаження вагона (рис. 5.1) на якому повинне бути видно кількість ВМ по довжині, ширині й висоті вагона.

При розміщенні ВМ у вагоні зсув центра ваги не повинне перевищувати 5% довжини або ширини.

Для кращого використання в/п (вантажомісткості) вагона ВМ можуть розташовуватися довгою (ℓ) по довжині вагона (LВ) або по ширині (BВ). При цьому вони, відповідно, розташовуються шириною (b) по ширині або довжині вагона. У записці приводяться розрахунки й схема оптимального завантаження вагона (де міститься більше) (див. рис. 5.1), тобто

де NL – кількості ВМ по довжині вагона, од.; NB – кількості ВМ по ширині вагона, од.

Рис. 5.1 – Приклад схеми завантаження вагона (вид з боку й з торця)

Наприклад:

характеристики обраного вагона: 4-вісний металевий критий, QВАГ = 72 т, LВ = 15,75 м, BВ = 2,77 м, HВ = 3,05 м;

Якщо q QВАГ, то розрахунок закінчено і NH = N H.

Якщо q QВАГ, то необхідне зменшення кількості ВМ у вагоні, поки не буде виконуватися умова q QВАГ. Зменшення йде зверху долілиць (до низу), тобто повністю або частково вбираються ВМ з верхнього шару.

Якщо кількість шарів зменшилося, то їхня фактична кількість визначається з

16

де z – кількість рядів (шарів), які довелося зняти (не завантажити у вагон), од. Варто враховувати, що ряд (шар) вважається не знятим, коли він складається

6 Розрахунок складів

Лінійні розміри складу встановлюються з урахуванням властивостей вантажу, допустимих навантажень на 1 м2 площі складу й визначаються параметрами обраного ПТО.

При перевантаженні в порту тарно-поштучних вантажів критого зберігання варто пам'ятати, що вартість одноповерхового складу в 2 – 2,5 рази менше вартості двоповерхового складу такої ж ємності. Тому при відсутності територіальних обмежень перевагу звичайно віддають одноповерховим складам.

Розрахунок складів включає визначення ємності складів та їхніх розмірів. Для одного причалу ємність (місткість) складу розраховується по формулі

де QC – кількість вантажу на судні, т;

КСК – коефіцієнт складності вантажопотоку, який враховує розбіжність строку прибуття вантажу й тоннажу. Для вхідних і однорідних вихідних вантажопотоків КСК = 1; для вихідних змішаних вантажопотоків у каботажі КСК = 1,1 – 1,2; експортних КСК = 1,3 – 1,6. Конкретне значення КСК вибирається студентом самостійно й вказується в КР;

ЄЗ – нормативний запас ємності на можливу розбіжність розмірів обробки

КМН – коефіцієнт місячної нерівномірності; ТН – період навігації, міс. У КР ТН = 12 міс.; QВ – річний вантажообіг, т.

Відповідно до НТП [27] ЄЗ 1,5 QC. Тому, якщо ЄЗ 1,5 QC, то ЄЗ = 1,5 QC. Визначимо лінійні розміри складів одного причалу.

Площа складу розраховується по формулі

де qТ – нормативне експлуатаційне (технічне) навантаження на причал у зоні складування вантажу, т/м2 (Додаток 4);

qВ – максимальне навантаження на підлогу складу виходячи з вимог схоронності вантажу, розраховується за умови, коли вантаж укладається на максимально можливу висоту, при якій вантаж, його тара й упакування не ушкоджуються, т/м2

(див. п. 1);

qМ – максимальне навантаження на підлогу складу виходячи з вимог технології ЗРР, розраховується за умови, коли вантаж укладається на максимально можливу висоту, яку може забезпечити складська машина, т/м2;

qТБ – максимальне навантаження на підлогу складу виходячи з вимог ТБ (охорони праці), розраховується за умови, коли вантаж укладається на максимально можливу висоту, що допускається ТБ, т/м2 [36];.

qСК – максимальне навантаження на підлогу складу виходячи з корисної висоти складу (від підлоги до несучих конструкцій), розраховується за умови, коли вантаж укладається на максимально можливу висоту, що дозволяє конструкція

де q1 – навантаження від одного ВМ, т/м2;

nВ – максимальне число ВМ по висоті штабеля, при якому вантаж, його тара й упакування ще не руйнуються. Ця величина може бути задана в явному виді, або розрахована виходячи з максимальної висоти укладання даного вантажу, або знайдена з максимально припустимого навантаження на нижнє ВМ;

nМ – максимальне число ВМ по висоті штабеля, яке може бути покладено складською машиною. Визначається виходячи з максимальної висоти підйому ВЗП машини, висоти ВМ, способу захвата вантажу («знизу», «збоку», «зверху»), величини технологічного зазору, необхідного для безпечного проносу вантажу над перешкодою (0,1 м), наявності й висоти прокладок між рядами вантажу й ін.;

nТБ – максимальне число ВМ по висоті штабеля виходячи із ТБ. Ця величина може бути задана в явному виді або розрахована, виходячи з максимальної висоти укладання.

nСК – максимальне число ВМ по висоті штабеля виходячи з корисної висоти

Виходячи з максимальної висоти укладання даного вантажу nВ розраховується по формулі

де hВ – максимальна висота укладання вантажу, яка визначається його властивостями, м (див. п. 1).

Виходячи з максимально припустимого навантаження на нижнє ВМ nВ роз-

Максимальне число ВМ по висоті штабеля, виходячи з можливості склад-

При складуванні поштучних і навалочних вантажів відкритого зберігання як складська машина часто використовуються крани, тоді значення hM залежить від максимальної висоти підйому гака крана, виду й розмірів ВЗП, висоти ВМ, способу захвата вантажу («знизу», «збоку», «зверху») й ін.

При складуванні штучних вантажів краном hM розраховується по формулі: при захвату «знизу»

де hMК – максимальної висоти підйому гака крана, м;

hВЗП – висота ВЗП, м;

1,0 – величина технологічного зазору, необхідного для безпечного проносу ВЗП крана над штабелем вантажу.

Висота ВЗП визначається як максимальна відстань від гака крана до нижньої точки ВЗП, яка визначена в завантаженому й порожньому (без вантажу) станах.

Максимальне число ВМ по висоті штабеля виходячи із ТБ nТБ розрахову-

Корисна висота в одноповерхових складів приймається рівної 6,0 м. Тоді

Якщо величини nВ, nМ і nТБ задані в не явному виді (розрахункові), то вони

19

можуть приймати дробове значення.

При визначенні q для поштучних вантажів відкритого зберігання qСК не враховується, тому що висота такого складу не обмежена.

Для розрахунку фактичної висоти штабеля поштучного вантажу визначимо

Розміри покритих (критих) складів на водному транспорті уніфіковані. По типових проектах криті склади можуть мати ширину: з одним прогоном – 12, 24 і 30 м; двома – 36 м (18 + 18); трьома – 48 м (12 + 24 + 12) і 60 м (18 + 24 + 18).

У КР довжина покритого складу (LСКЛ) береться рівній довжині судна (LС) з

Величина ВСКЛ округляється до найближчого більшого цілого числа кратного 12 (зазначеному значенню для складів з одним, двома і трьома прогонами).

Для поштучних вантажів відкритого зберігання округлення LСКЛ і ВСКЛ не здійснюватися.

Якщо значення ВСКЛ округлялося, то знаходиться фактична площа складу (F)

Розглянемо особливості знаходження лінійних розмірів складу навалочних вантажів.

Місткість штабелів навалочних вантажів розраховується виходячи з їхніх геометричних розмірів, насипної щільності вантажу й кута природного укосу в спокої. Найпоширеніші в портах штабелі у формі клина й обеліска. Для підвищення ємності таких складів часто використовуються підпірні стінки із залізобетонних блоків.

Площа такого складу розраховується по формулі (6.3). Розрахункове навантаження q знаходиться з вираження (6.4), але без врахування величин qТБ і qСК оскільки при перевантаженні таких вантажів в порту, робітники на складському штабелі не перебувають, а висота такого складу не обмежена.

де hM – максимальна висота підйому ВЗП складської машини [52], м;

а – величина технологічного зазору, необхідного для безпечного проносу ВЗП складської машини над штабелем навалочних вантажів (1 м).

Тому що при складуванні навалочних вантажів як складська машина вико-