Методические рекомендации для дипломного проектирования по разделу «Технология и механизация перегрузочных работ»
.pdfпросвете люка; потребность в рыхлении или уплотнении груза и объем таких работ.
При разработке технологии должно предусматриваться обеспечение максимального уровня комплексной механизации.
Если в процессе разработки технологии перегрузочных работ выявляется потребность в использовании при выполнении отдельных операций вспомогательных машин и оборудования, не намеченного ранее, то необходимо привести характеристики этих технических средств.
Технология перегрузочных работ разрабатывается на основе знаний, полученных во время прохождения практик и изучения специальных курсов, а также сведений, изложенных в литературе /1, 3, 4, 10-14, 21-23, 30, 32-34, 38/.
4. Технологические расчеты
Для проведения технологических расчетов вычерчивают план и разрез причала с указанием на нем линий причального фронта, отметок уровней воды, территории, положения судна, основных и вспомогательных перегрузочных машин, складов, подкрановых, железнодорожных и автомобильных путей, с указанием всех размеров, мест захвата и опускания и расстояний перемещения груза каждой перегрузочной машиной и портовыми рабочими.
4.1. Расчет норм технологического процесса.
Данные о действующих нормах перегрузочного процесса собираются во время преддипломной практики.
Для предлагаемого технологического решения нормы выработки и времени определяют по вариантам и периодам (характеризующимся условно постоянной производительностью перегрузочных работ: работа по слоям груза в трюме, работа в трюмах различных типов …) работ для каждого рода груза.
Комплексная норма выработки зависит от производительности работы механизированной линии (перегрузочной машины, комплексной бригады) и оперативного времени за смену.
Производительность механизированной линии, включающей основную перегрузочную машину периодического действия:
Р=(3600*g)/Тц т/ч, |
(12) |
где g – масса груза в одном подъеме, т (п. 3.1.); Тц – время цикла перегрузочной машины, с;
Продолжительность цикла машины периодического действия рассчитывают исходя из конкретных условий работы по нормативам времени /23/ и по паспортным характеристикам перегрузочных машин.
Продолжительность цикла поворотного крана определяют по формулам (после выявления элементов, входящих в цикл):
для штучных грузов
11
Тц=tзг+tпг+tповг+tопг+tотг+tпп+tповп+tопп с, |
(13) |
для навалочных и лесных грузов |
|
Тц=tз+tпг+tповг+tопг+tоп+tпп+tповп+tопп с, |
(14) |
Продолжительность цикла работы погрузчика |
|
Тц=tз+tр+tхг+tпод+tуст+tр+tхп с, |
(15) |
где tзг, tз – время застропки и захвата груза, с;
tпг, tопг, tпп, tопп – время подъема, опускания груза и порожнего устройства, с;
tповг, tповп – время поворота стрелы крана с грузом и порожнем, с; tотг tоп, tуст – время отсропки, освобождения и установки груза, с; tр, tхг, tхп – время разворота, хода с грузом и порожнем, с.;
tпод – время подъема и опускания захватного устройства погрузчика, с.
Рассчитывая время выполнения отдельных элементов цикла, необходимо учитывать возможность совмещения движений.
При перегрузке штучных грузов ленточным конвейером производительность определяется
Р=3,6*(q0/a)*U |
т/ч, |
(16) |
где q0 – вес одного места, кг; |
|
|
U – скорость движения ленты, м/с; |
|
|
a – расстояние между центрами мест груза, м, |
|
|
здесь |
|
|
a=(tзаг/np)* U |
м, |
|
где tзаг – норматив времени на загрузку одного места на ленту, с;
np – количество рабочих, непосредственно подающих груз на транспортер (по одному человеку или попарно).
При перегрузке навалочных грузов ленточным конвейером
производительность может быть определена по формуле |
|
P=160*[1+3,6*k*tg(0,35*ρ)*B2*U*γ] т/ч, |
(17) |
где k – коэффициент, учитывающий влияние наклона конвейера;
k=1 – при наклоне до 10о, k=0,95 – при наклоне 10-15о, k=0,9 – при наклоне 15-20о, k=0,85 – при наклоне более 20о;
B – ширина ленты, мм;
γ – объемная масса груза, т/м3; ρ – угол естественного откоса, град.
Комплексная норма выработки Нв, т.е. норма выработки одной основной машины или комплексной бригады, обслуживающей одну механизированную линию, равна
Нв=Р*tоп т/см, |
(18) |
12
где Р – производительность основной перегрузочной машины при работе по данному варианту работ в рассматриваемый период, т/ч; tоп – оперативное время работы за смену (приложение 7, /23/).
Рассчитанная комплексная норма выработки должна быть не меньше комплексной нормы по единым (ведомственным) нормам /3, 10/. В противном случае необходимо внести коррективы в состав механизированной линии (изменить тип перегрузочной машины, тип грузозахватного приспособления и т.п.), укрупнить, если возможно, подъем груза, изменить технологию с целью увеличения производительности перегрузочных работ.
Численность рабочих, обслуживающих механизированную линию, определяют как сумму численности рабочих в звеньях.
Численность судового и вагонного звена при работе с формированием и расформированием подъема груза nсуд (ваг) рассчитывают по формуле
nсуд (ваг)= t /Тц чел., |
(19) |
где t – трудоемкость операции (судовой или вагонной), чел.-с. Численность рабочих, обслуживающих перегрузочные машины:
крановщик на портальный, козловой, мостовой кран, крановщик и дизелист на плавучий кран, водитель на погрузчик, экскаваторщик на экскаватор.
Численность рабочих занятых на застропке (отстропке) груза или других вспомогательных операциях, принимают по картам нормативов времени /23/.
Комплексную норму времени (чел.-ч) на перегрузку 1 тонны груза
определяют по формуле |
|
Нвр=n *tсм/Нв, чел.-ч, |
(20) |
где n – количественный состав рабочих комплексной |
бригады, |
обслуживающей данную механизированную линию, чел.; |
|
tсм – продолжительность рабочей смены, ч/смену; |
|
Нв – комплексная норма выработки, т/смену. |
|
4.2. Определение минимального числа кордонных и тыловых механизированных линий и числа портовых рабочих, необходимых для переработки заданного грузооборота.
Расчет минимально необходимого числа кордонных и тыловых механизированных линий осуществляется с помощью ЭВМ в диалоговом режиме.
Для проведения расчета необходимо составить и заполнить бланк исходной информации (приложение 8). Инструкция по заполнению бланка исходной информации представлена в приложении 9.
В результате расчетов на печать выдаются для каждого рода груза по каждому варианту работ:
- средняя норма выработки, т/смену;
13
-среднее число портовых рабочих, обслуживающих механизированную линию;
-общее плановое время работы для перегрузки навигационного грузооборота, смены;
-трудоемкость переработки навигационного грузооборота, чел-смен.
Кроме этого рассчитываются
-суммарная потребная площадь для складирования грузов открытого и крытого хранения;
-минимально необходимое число фронтальных и тыловых механизированных линий.
Потребная площадь склада для каждого i-го груза рассчитывается исходя из его вместимости Еi, которую определяют (/17/) по формуле
Еi=енi*Qнi* Кнi*200/Тнi |
т, |
(21) |
где енi – норматив вместимости |
склада i-го груза (доля |
от |
навигационного грузооборота) (/17/); |
|
|
Qнi – навигационный грузооборот i-го груза. |
|
|
Потребная площадь склада для i-го груза определяется |
|
|
Fскi=Ei/(pi*kиоi) м2, |
(22) |
|
где pi - допустимая нагрузка на единицу площади склада, т/м3, /14/; |
|
|
kиоi – коэффициент использования основной площади склада, /I4/. Общая площадь склада определяется как сумма площадей, потребных
для каждого груза, отдельно по грузам крытого и открытого хранения. Средняя норма выработки Нсрij при перегрузке i-го груза по j-му
варианту рассчитывается как средневзвешенная величина |
|
Нсрij=1/( (Кijl/Hijl)) т/см, |
(23) |
где Кijl – доля i-го груза, перегружаемая по j-му варианту в l-й период; Hijl – комплексная норма выработки при перегрузке i-го груза по j- му варианту в l-й период.
Аналогично определяется среднее число портовых рабочих, обслуживающих механизированную линию при перегрузке i-го груза по j-му
варианту |
|
|
|
Чсрij=1/( (Кijl/Чijl)) чел., |
(24) |
где |
Чijl – число портовых рабочих, обслуживающих одну |
|
|
механизированную линию при перегрузке |
i-го груза по j-му |
варианту в l-й период.
Общее плановое время работы механизированных линий для перегрузки навигационного грузооборота каждого груза определяется по вариантам работ
Tij=(Qнi*kij)/ Нсрij см, |
(25) |
14
где kij – коэффициент прохождения i-го груза по j-му варианту (доля навигационного грузооборота, перегружаемая по рассмотренному варианту).
Коэффициенты прохождения груза по различным вариантам определяются намеченными вариантами работ и предложенной схемой механизации.
Трудоемкость перегрузки i-го груза по j-му варианту за навигацию определяется
Ťij= Tij *Чсрij чел-см, |
(26) |
Минимальное необходимое число фронтальных и тыловых |
ме- |
ханизированных линий определяется как отношение временных ресурсов, потребных для переработки навигационного грузооборота, к навигационному фонду времени одной механизированной линии (без учета времени необходимого на плановый ремонт и времени простоя по метеорологическим причинам).
Минимальное число фронтальных механизированных лини определяется
nфрmin =( i( j(Tij/nсм))+( i( stнгрis)))/Tн, |
(27) |
где nсм – число смен работы механизированной линии в сутки; |
|
tнгрis – продолжительность негрузовых операций |
за навигацию |
(швартовка, оформление документов и т.д.) с судами s-го типа, участвующими в перевозке i-го груза, сутки;
Tн – продолжительность эксплуатационного периода, сут. Обозначение ĵ означает, что суммирование ведется только по тем
вариантам перегрузочных работ, в которых участвует фронтальная механизация.
Аналогично, только с учетом вариантов работы тыловой механизации и без учета негрузовых работ с судами, определяется минимально необходимое число nтmin тыловых механизированных линий.
Правила работы с программой изложены в приложении 10.
4.3. Определение числа и параметров причалов и складов, количества вспомогательных машин (оборудования) и рабочих, занятых на перегрузочных работах.
Для определения необходимого числа причалов сравнивается рассчитанная минимальная потребность во фронтальных механизированных линиях nфрmin с максимальным числом механизированных линий, которые могут работать на одном причале n1.
Наибольшее число механизированных линий, которые могут работать на одном причале, зависят от типа судна и типа основной перегрузочной малины, входящей во фронтальную механизированную линию /13, 16, 17, 27/.
Минимально необходимое число причалов определяется
Nmin= nфрmin/ n1, |
(28) |
15
с округлением в большую сторону, если дробная часть превышает 0,1. Полученное минимально необходимое число причалов необходимо
сравнить с максимально допустимым - Nmax (/20/). Максимально допустимое число причалов определяется
Nmax = i(Qнi/Qi), |
(29) |
где Qi – грузооборот одного причала по ТЭП /20/, т; |
|
i – индекс груза, перегружаемого на рассматриваемой |
группе |
причалов.
В случае, если Nmax Nmin, то необходимо ввести (если не было) n1 в схему механизации или переключить часть перерабатываемого фронтальной механизацией груза на тыловую механизацию (уменьшить у фронтальной механизации объем работ по вариантам склад-вагон (автомобиль или обратно, склад-склад), увеличить производительность фронтальных механизированных линий.
При Nmax Nmin осуществляется расчет параметров причала и складов. Длина сухогрузных причалов Lпр определяется в зависимости от места
их расположения по длине причального фронта /27/: |
|
- для каждого среднего |
|
Lпр=Lc+d м, |
(30) |
- для каждого концевого |
|
Lпр=5/6Lc+d/2 м, |
(31) |
- для одиночного |
|
Lпр=2/3Lc м, |
(32) |
где Lc – габаритная длина расчетного судна, м;
d – расстояние между судами, необходимое для безопасного подхода (отхода) судов к причалу (приложение 11), м.
Если расчетом установлено, что достаточно одного причала, то все штабели размещают в его границах с развитием в тыл причала. В противном случае штабели распределяются пропорционально по причалам.
При компоновке причала необходимо учитывать следующие основные нормативные положения /27/:
-расстояние от наружной грани причальной набережной до первого подкранового рельса должно быть 2,0-2,2 м., а расстояние от второго рельса до штабеля груза - не менее 3 м.;
-минимальное расстояние между осями железнодорожных путей должно быть 4,5-4,8 м.;
-ширина оперативной площадки (от подкранового пути до склада) на причалах штучных грузов составляет 25-45 м.;
-уклон открытых площадок и полов закрытых складов принимать не более 0,02.
Количество вспомогательных (тыловых, трюмных и вагонных) перегрузочных машин, работающих в одной перегрузочное линии с основной (фронтальной) перегрузочной машиной, определяется по типам машин
16
Nвс=Р/Рвс, |
(33) |
где Р; Рвс – производительность соответственно фронтальной машины и вспомогательной перегрузочной машины, т/ч.
Производительность вспомогательных машин определяется исходя из параметров причала и складов (они определяют расстояние перемещения груза), а также характеристик груза и машины, аналогично тому, как определяется производительность основной перегрузочной машины (см.4.1.).
Общее количество вспомогательных машин l-го типа, входящих в схему механизация определяется
Nвс l = nвсфр l * nфр+ nвст l * nт, |
(34) |
где nвсфр(т)l – неокругленное число вспомогательных машин, работающих совместно с одной основной фронтальной (тыловой) перегрузочной машиной;
nфр(т) – количество фронтальных (тыловых) основных перегрузочных машин (округленное до целого), входящих в схему механизации.
Полученное число машин округляется до ближайшего меньшего целого числа, если дробная часть не превышает 0,1, и – до ближайшего большего целого, если дробная часть больше 0,1.
Состав комплексной бригады, обслуживающей перегрузочные машины, входящие в схему механизации, определяется исходя из потребности обеспечения нормальной работы всех механизированных линий (как фронтальных, так и тыловых), осуществляющих перегрузочный процесс.
Таким образом, в общем случае состав комплексной бригады равен
mбр=max(mс+mф+mп+mт+mск+mв), |
(35) |
|
где mс, mф, mп, mт, mск, mв – |
количество рабочих выполняющих |
|
соответственно судовые, |
фронтальные, |
передаточные, |
транспортные, складские и вагонные операции на проектируемой группе причалов.
Причем в расчете учитываются только те операции, которые могут производиться параллельно.
5. Разработка технологической документации.
Технологическая документация технологические карты погрузкивыгрузки и технологические процессы (типовые циклы) полной обработки судов.
Технологическая карта составляется на одну технологическую линию для одного рода груза по всем вариантам его перегрузки по форме, приведенной в методическом руководстве /36/. Карта состоит из ряда разделов, в которых группируются соответствующие данные. В ней приводятся характеристики груза, тип и характеристики основных и вспомогательных перегрузочных машин, подвижного состава, нормы технологического процесса и время обработки судов и вагонов, а также дается описание технологии перегрузочных работ.
17
В карте также указывается наименование и количество грузозахватных устройств, приспособление и такелажа, необходимых для оснащения технологической линии, приводится их кратная характеристика.
Описание технологического процесса дается отдельно по операциям в той последовательности, в которой они следуют в технологическом процессе. Каждая операция излагается кратко, но ясно, с указанием используемых машин и грузозахватных приспособлений, а также приемов и способов перегрузочных работ.
В разделе «Особые требования» приводятся специфические, для данного груза требования техники безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии.
Технологические процессы (типовые циклы) обработки судов разрабатываются (если необходимо) по видам флота, типам судов, роду груза и видам обработки флота. В них указываются наименования операций, их продолжительность и последовательность, лица, ответственные за своевременное и качественное выполнение каждой операции.
Типовые циклы обработки судна составляются исходя из рациональной последовательности операций обработки судна, с учетом возможного совмещения по времени выполнения отдельных операций.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В заключении производится анализ результатов расчетов и обоснований, сравниваются расчетные нормы предлагаемых технологических процессов перегрузки с нормами выработки базового варианта и анализируются причины их отклонений.
При использовании нормативных и других данных из литературных и иных источников необходимо делать ссылки на эти источники.
На чертежах изображаются рассматриваемые варианты схем механизации.
18
ЛИТЕРАТУРА.
1.Багров Л.В., Мацвейко А.Н., Чеботарев М.H., Организация коммерческой работы на речном транспорте. М., Транспорт, 1985, 352 с.
2.Белинская Л.Н., Сенько Г.А., Грузоведение и складское дело на морском транспорте, М. Транспорт, 1990. 383 с.
3.Ведомственные комплексные нормы выработки и времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в речных портах и на пристанях, М., Транспорт, 1983. 173 с. (Дополнение.) М., Транспорт. 1987, 62 с.
4.Ветренко Л.Д., Ананьина В.З., Степанец А.В. Организация и технология перегрузочных процессов в морских портах. М., Транспорт, 1989. 270 с.
5.Государственный комитет СССР по ценам. Прейскурант 14-01. Тарифы на перевозки грузов и буксировку плотов речным транспортом, М., Прейскурантиздат, 1985.
6.Грузовые вагоны колеи 1520 мм. железных дорог СССР, Альбомсправочник, М., Транспорт, 1989. 176 с.
7.Грузозахватные устройства, Справочник, М., Транспорт, 1980, 223 с.
8.Диспетчерский справочник технических норм по эксплуатации флота пароходств центральных и северо-западных бассейнов, М., Транспорт,
1983. 56 с.
9.Егоров К.А. Справочник механизатора погрузочно-разгрузочных работ. Л., Машиностроение, 1979. 326 с.
10.Единые комплексные нормы выработки и времени на перегрузочные работы, выполняемые в речных портах и на пристанях. Часть 1,2, Москва, 1988.
11.Инструкции по загрузке и разгрузке серийных несамоходных сухогрузных судов (сборник), М., Транспорт, 1989, 224 с.
12.Инструкции по погрузке и выгрузке для серийных самоходных судов (сборник), М., Транспорт, 1989, 160 с.
13.Казаков А.П. Технология и организация перегрузочных работ на речном транспорте. М., Транспорт, I984, 416 с.
14.Казаков А.П., Фадеев И.П. Организация и планирование работы речных портов. М., Транспорт, I989, 206 с.
15.Краткий автомобильный справочник, М., Транспорт, 1984, 220 с. 16.Методика обоснования на ЭВМ оптимальной механовооруженности
причалов. Суколенов А.Е. Труды ЦНИИЭВТа, вып. 85. М., Транспорт, 1972, 200 с.
17.Методика расчета пропускной способности грузовых причалов речных портов, МРФ РСФСР, М., 1987. 85 с.
18.МРФ РСФСР. Методическое руководство по разработке технологических карт погрузки и выгрузки грузов в речных портах, М., Транспорт, 1976.
19.МРФ РСФСР. Перспективные нормативы удельных капитальных вложений по портам, М., Транспорт, I980.
19
20.МРФ РСФСР. Технико-экономические показатели проектирования портов, пристаней и отдельных специализированных причалов на внутренних водных путях. М., 1981.
21.МРФ РСФСР. Типовые технологические процессы перегрузочных работ в речных портах, М., Транспорт, 1985, 264 с.
22.МРФ РСФСР. Типовые технологические процессы погрузочноразгрузочных работ в речных портах, Сборник, М., Транспорт, 1980, 108 с.
23.МРФ РСФСР. ЦПКБ. Нормативы времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в речных портах и на пристанях. 1989
24.Падня В.А. Погрузочно-разгрузочные машины. Справочник, М., Транспорт, 1981, 448 с.
25.Пашков А.К., Полярин Ю.Н. Пакетирование и перевозка тарно-штучных грузов. М., Транспорт, 2000. 254 с.
26.Правила перевозок грузов (в 2-х частях). М., Транспорт, 1989. 27.Руководство по проектированию речных портов, М., Транспорт, 1985,
143 с.
28.Сетка типов транспортных и рейдовых судов Минречфлота РОФСР, М.,
ЦБНТИ, МРФ, 1977, 20 с.
29.Сиротский В.Ф., Трифанов В.Н. Эксплуатация портов (организация и управление), М., Транспорт, 1984, 280 с.
30.Справочная литература кафедры.
31.Справочник по серийным транспортным судам МРФ, М., Транспорт, т.1- 6. 1972-77, 1382 с.
32.Технические условия погрузки и размещения в судах и на складах тарноштучных грузов. М., Транспорт. I990, 317 с.
33.Технические условия погрузки, выгрузки и размещения в судах лесных и навалочных грузов, М., Транспорт, 1979, 103 с.
34.Технические условия размещения и крепления массовых тяжеловесных и крупногабаритных грузов на судах МРФ, выходящих в морские прибрежные районы, М., Транспорт, 1983. 16 с.
35.Упаковка грузов. Справочник. М., Транспорт, 1992. 380 с. 36.Цициашвили М.Ю. Грузозахватные устройства и приспособления для
механизации портовых перегрузочных работ, М., Транспорт, 1983, 192 с. 37.Шелих И. П. Докер-крановщик, М., Транспорт, 1981, 260 с.
38.Шерле З.П., Гнояной А.А. Организация и механизация перегрузочных работ в речных портах. М., Транспорт, 1984. 232 с.
39.Шерле З.П., Каракулин Г.Г. Справочник механизатора речного порта,
М., Транспорт, 1980, 391.с.
20
