Определение высоты подъема:

Определим продолжительность цикла на каждый вариант работ по следующей аналитической формуле:

;

где время подъема груза и опускания порожнего ГЗУ на среднюю высоту подъема;

время опускания груза и подъема порожнего ГЗУ на среднюю высоту опускания;

время поворота крана;

– время на установку порожнего грейфера на груз ( - для трюма и - для склада);

– время на захват груза ( - для трюма и - для склада);

– время на направление груженого грейфера над местом выгрузки ( - для полувагона и - для склада);

– время на высыпание груза ( - для склада и - для полувагона);

 – коэффициент, учитывающий совмещение операций :

судно – склад ;

судно – вагон ;

склад – вагон ;

Для определения времени операций необходимо определить высоту подъема и опускания груза по каждому варианту работ:

судно – склад:

;

.

судно – вагон:

склад – вагон:

так как (8,7м>3,7м), то:

где – осадка судна;

– средняя высота грузовых помещений;

– расстояние от причальной стенки до уровня воды;

– высота штабеля;

– высота вагона от уровня головок рельса.

Определение времени цикла по вариантам работ:

Определим для каждого варианта работ:

судно – склад:

судно – вагон:

склад-вагон:

После расчета всех составляющих определим продолжительность цикла по каждому варианту работ:

судно – склад:

.

судно – вагон:

.

склад – вагон:

Полученные данные занесены в таблицу:

Вариант работ/показатель	судно-склад	судно-вагон	склад-вагон
,с	79,70	75,02	53,06

Циклограмма:

З – захват груза;

П – подъем;

С – спуск;

О – открытие грейфера;

tt_рх – соответственно рабочий и холостой ход;

А – механизм подъема;

В – механизм поворота.

Определение производительности перегрузочного оборудования причала:

Производительность перегрузочного оборудования причала по вариантам работ:

;

где P – расчетная производительность;

T_ц – время цикла;

G – масса груза в одном подъеме;

судно – склад:

I слой:

II слой:

судно – вагон:

I слой:

II слой:

склад – вагон:

I слой:

II слой:

Полученные данные занесены в таблицу:

Вариант работ	Производительность, т/ч
судно-склад	303,03т/час
судно-вагон	285,72т/час
склад-вагон	416,7т/час

Определим средневзвешенную производительность крана по обработке судна и вагонов с учетом коэффициентов транзита и складочности по формуле:

;

;

Очевидно, что в подпалубных пространствах судов при обработке слоя груза менее 1 метра необходимо применять подгребающие машины. В данном курсовом проекте для подачи угля из подпалубного пространства в просвет люка предполагается использование трюмного погрузчика ПСГ – 120 на электрическом приводе. Вес данной машины составляет 4620 тонн, эксплуатационная производительность – 120 тонн в час.

Определим необходимое количество трюмных машин для операций по разгрузке судов:

.

Проектный вариант:

В качестве проектного варианта в данном курсовом проекте используется кран мостовой электрический грейферный г/п 15 тн. группы режима А7 с грейфером.

Так как грузооборот достаточно большой (8 млн. тонн) эффективным и рациональным будет попробовать внедрить схему с мостовыми кранами, оснащенными грейферами. Это увеличит интенсивность обработки транспортных средств.

Технические характеристики перегрузочной техники и грузозахватного приспособления, используемые в проектном варианте, приведены ниже.

Кран мостовой электрический грейферный г/п 15 тн. группы режима А7. Данный современный кран предоставлен компанией «Уралкран» и является типовым.

Название крана	«Уралкран»
Тип подкранового рельса	Р 43 КР 70
Грузоподъемность, т	15
Пролёт крана Lвылета, м	30
Скорость подъема ГЗУ Vподъем, м/с	1,38
Скорость передвижения крана Vпередв крана, м/с	15
Скорость передвижения тележки Vпередв тележки, м/с	1,47
Масса крана, т	44,7
Масса тележки, т	7,1
Масса грейфера, т	До 6
Мощность электродвигателей подъёма и смыкания, кВт
Мощность электродвигателей передвижения крана, кВт
Мощность электродвигателей передвижения тележки, кВт	5

Характеристика грузозахватного приспособления:

Грейферы для угля
	1	2
Грузоподъемность крана, т	15	15
Вместимость грейфера, м3	5,6	6,5
Объемная масса груза max кг/м3	1250	1250
Масса грейфера, кг	6020	6485
Габаритные размеры грейфера

Производительность рассчитываться по формуле:

где – расчетная производительность;

– время цикла;

– масса груза в одном подъеме.

Средневзвешенное значение коэффициента заполнения грейфера:

Так как уголь относится к тяжелым грузам, то естественно требуется соответствующий грейфер для тяжелых навалочных грузов. Основное отличие грейфера для тяжелых грузов заключается в их большой массе по отношению к массе полезного груза перегружаемого за цикл крана или перегружателя. Поэтому в среднем масса полезного груза по отношению к грузоподъемности крана составляет всего 30-40%.

Подберём грейфер по загрузке I слоя груза. Масса груза в грейфере составит:

(для грейфера №1)

(для грейфера №2)

Как видно из расчета, грейфер № 2 поднимет больше груза (5,94т). Собственная масса грейфера равна 6,485т. Грузоподъемность крана будет использована в большей степени (12,425т).

Масса груза в грейфере составит:

Слой I:

Слой II:

Определим возможные варианты работ:

судно – склад

судно – вагон

склад – вагон

Технологический процесс состоит из следующих операций:

кордонная – складская

кордонная – вагонная

складская - вагонная

Кордонная операция осуществляется мостовым краном в грейферном режиме. При работе на склад тележка передвигается по эстакадам до штабеля.

Складская операция осуществляется мостовым краном в грейферном режиме. Крановщик опускает грузозахватное устройство с песком на высоту 0,5 метра над уровнем склада и осуществляет раскрытие. Крановщик совмещает передвижение тележки вдоль и поперёк крана.

Вагонная операция осуществляется мостовым краном в грейферном. Крановщик опускает грузозахватное устройство с песком на высоту 0,5 метра над уровнем вагона и осуществляет раскрытие.

Определим продолжительность цикла на каждый вариант работ по следующей аналитической формуле:

;

где t1 – время подъема груза и опускания порожнего ГЗУ на среднюю высоту H_п;

t2 – время опускания груза и подъема порожнего ГЗУ на среднюю высоту H_о;

t3 – время горизонтального перемещения тележки (время перемещения тележки в поперечном направлении не учитывается, так как из-за больших габаритов груза и относительного небольшого расстояния перемещения поперечное перемещение совмещается с продольным);

t4, t6 – время установки порожнего ГЗУ на груз и направление груженого ГЗУ на место выгрузки;

t5 ,t7 – время на захват груза и высыпание его.

;

;

;

где L_ср – среднее расстояние перемещения груза по варианту работ;

V_передв – скорость передвижения тележки = 1,47м/с;

V_п – скорость подъема = 1,38 м/с.

Вместимость склада = 133758т (если будем размещать весь груз на одном причале).

Вместимость склада = = 66879т (если будем размещать весь груз на двух причалах).

Необходимый объем по расчётной емкости склада:

Vрасч = / = 133758/1,1 =121598,18м³(если на одном причале).

Vрасч = / = 66879/1,1=60799,09м³(если на двух причалах).

Разместим груз на одном причале, тогда при количестве штабелей = 4 объем одного штабеля = 121598,18/4 = 30399,545м³.

Открытый склад для хранения угля будет представлять собой клин (штабель между эстакадами мостового крана):

Так как длина каждого штабеля будет длиннее 52м (при В=26м, ), высота штабелирования будет максимальная: .

Для нахождения Lшт решим уравнение:

- коэффициент, учитывающий совмещение операций:

судно – склад: ;

судно – вагон: ;

склад – вагон: .

Для определения времени операций необходимо определить высоту подъема и опускания груза по каждому варианту работ:

судно – склад:

;

.

судно – вагон:

_.

склад – вагон:

так как , то

где – осадка судна;

– средняя высота грузовых помещений;

– расстояние от причальной стенки до уровня воды;

– высота штабеля;

– высота вагона от уровня головок рельса.

Lср судно-склад = (2,5+10,5+2,5+10,5+145,87)/2 = 85,94м;

Lср судно-вагон =2,5+10,5/2=7,75м;

Lср склад-вагон = 145,87/2 + 10,5/2 =78,19м.

Величины t4, t5, t6, t7 берутся из нормативов на погрузо-разгрузочные работы:

t4, с	t5, с	t6, с	t7, с
5	10	3	4

Определим для каждого варианта работ:

судно – склад:

;

;

;

судно – вагон:

склад-вагон: