Задачи по оборудованию портов
Министерство образования и науки Украины
Одесский государственный морской университет
Кафедра ВлПодъемно-транспортные машины и механизация перегрузочных работВ»
Домашнее задание №1,2
ВлВ»
Выполнила:
студентка 2 курса
факультета ФТТС
группы №5
Шпирна Ю.А.
Проверил: Герасимов И.В.
Одесса- 2001
Вариант №22
Исходные данные:
Размеры пакета, мм: 820×1210×900
Масса пакета: 658 кг
Тип пакета: ПД (пакет на плоском деревянном поддоне)
Тип вагона: 11-066.
Введение
Одним из направлений совершенствования транспортно-перегрузочного процесса является укрупнение и унификация представленных к перевозке грузовых мест. В значительной степени это положение относится к тарно-штучным грузам и получило достаточно широкое распространение путем внедрения ВлпакетизацииВ» грузов, под которой понимают формирование укрупненных грузовых единиц из однородных (по типу тары, весу и размерам) грузовых мест (мешков, ящиков, кип, тюков, рулонов, бочек и т.д.). Подобная грузовая единица, гарантированно сохраняющая свою целостность в процессе всех перемещений и сформированная с помощью каких-либо вспомогательных средств (приспособлений) или без них, называется пакетом.
Пакеты могут быть сформированы на плоских деревянных (иногда металлических, пластмассовых, картонных) площадках-поддонах, без поддонов путем обвязки группы грузовых мест специальной (чаще всего синтетической) лентой с быстроразъемным замком (строп-лента, строп-контейнер), без поддонов путем упаковки (с помощью специальной машины) в синтетическую термоусадочную пленку.
Остановимся более подробно на пакетировании тарно-штучных грузов с помощью поддонов, так как именно такой вид пакетизации предполагается при выполнении данных расчетов.
На водном транспорте наибольшее распространение получили два типа плоских деревянных поддонов поперечным сечением 1200×1600 и 1200×1800 мм. Поддоны с этими типоразмерами предусмотрено эксплуатировать преимущественно в межпортовых сообщениях с ограниченным выходом на другие виды транспорта. В сквозных смешанных железнодорожно-водных сообщениях в качестве основного предусматривается применение деревянных поддонов поперечным сечением 1200×800 мм.
Для проведения погрузочно-разгрузочных работ на железных дорогах и в портах широко применяются самоходные погрузчики, служащие для выполнения операций захвата, вертикального и горизонтального перемещения груза и укладки его в штабеля или на транспортные средства.
В зависимости от назначения конструкция погрузчиков бывает различна. Они выполняются в виде самоходных тележек с различной подъемной платформой и с вильчатым подхватом для захвата штучных грузов и укладывания их в штабеля или на стеллажи, ковшами для сыпучих грузов; они могут быть снабжены крановым оборудованием и т.д. Для работы с некоторыми типами грузов (бочки, рулоны, ящики и т.п.) на каретке грузоподъемника устанавливается захват, имеющий грузозахватные челюсти плоской или полукруглой формы. Эти захваты могут иметь принудительный поворот челюстей на 90-360Вє, что позволяет при укладке груза в штабель повернуть его в требуемое положение.
1. Определение оптимальной схемы загрузки вагона
В данной работе заданным является вагон типа 11-066. Его основные характеристики следующие:
Грузоподъемность тАУ 68,0 т
Полезный объем кузова тАУ 120 м3
Внутренние размеры кузова:
длина тАУ 13800 мм
ширина тАУ 2760 мм
высота тАУ 2791 мм
Размеры двери:
ширина тАУ 2000 мм
высота тАУ 2300 мм
Наружные размеры:
длина по осям сцепки тАУ 14730 мм
длина кузова тАУ 14010 мм
ширина тАУ 3010 мм
высота (над головкой подкранового рельса) тАУ 4687 мм
Высота пола над головкой подкранового рельса тАУ 1283 мм
База тАУ 10000 мм
Масса (тара) тАУ 21,8 т
Оптимальное использование кузова вагона при его загрузке пакетами может быть выполнено по ряду стандартных схем. Так, оптимальная загрузка пакетами крытого железнодорожного вагона с дверным проемом стандартной ширины может быть обеспечена при использовании одной из четырех стандартных схем укладки пакетов, принятой в зависимости от конкретных размеров пакета, кузова вагона и принятых укладочных (технологических) зазоров.
Исходя из этого, определяем число рядов (пар) пакетов, укладываемых короткой стороной вдоль вагона:
схема №1 (m = 1):
Lв тАУ (Bп + ОЅп) 13800 тАУ (1210 + 50)
n + ОФn = тАФтАФтАФтАФтАФтАФ = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = 15,1 шт.,
Ап + Оґп 820 + 10
т.е. n = 15 шт. ОФn = 0,1.
схема №2 (m = 0):
Lв тАУ (3 ОЅп + 2Оґп) 13800 тАУ (3В·50 + 2В·10)
n + ОФn = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = 16,4 шт.,
Ап + Оґп 820 + 10
т.е. n = 16 шт. ОФn = 0,4.
схема №3 (m = 3):
Lв тАУ (3Bп + 2ОЅп + 2Оґп) 13800 тАУ (3В·1210 + 2В·50 + 2В·10)
n + ОФn = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = 12,1 шт.,
Ап + Оґп 820 + 10
т.е. n = 12 шт. ОФn = 0,1.
схема №4 (m = 2):
Lв тАУ (3Bп + 2 ОЅп ) 13800 тАУ (2В·1210 + 3В·50)
n + ОФn = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = 13,5 шт.,
Ап + Оґп 820 + 10
т.е. n = 13 шт. ОФn = 0,5.
где n тАУ число рядов (пар) пакетов, укладываемых короткой стороной вдоль вагона;
ОФn тАУ дробный остаток;
m тАУ число рядов (состоящих из трех пакетов) пакетов, укладываемых длинной стороной вдоль вагона;
Lв = 13800 мм - длина вагона;
Ап = 820 мм тАУ ширина пакета;
Bп = 1210 мм тАУ длина пакета;
ОЅп = 50 мм тАУ боковой укладочный зазор;
Оґп = 10 мм тАУ фронтальный укладочный зазор.
Определяем число слоев пакетов по высоте вагона:
Нв тАУ 2hпВґ
nвс = тАФтАФтАФтАФтАФтАФ ,
hп
где Нв = 2791 мм тАУ высота вагона по вертикальной части боковой стенки;
hпВґ = 50 мм тАУ укладочный зазор по высоте;
hп = 900 мм тАУ высота пакета.
2791 - 2В·50
nвс = тАФтАФтАФтАФтАФ = 2 шт.
900
Число пакетов укладываемых в нижнем слое по какой-либо стандартной схеме определяем следующим образом:
NHc = 3m + 2n
NHc1 = 3В·1 + 2В·15 = 33 шт.,
NHc2 = 3В·0 + 2В·16 = 32 шт.,
NHc3 = 3В·3 + 2В·12 = 33 шт.,
NHc4 = 3В·2 + 2В·13 = 32 шт.
Число слоев пакетов, укладываемых на дверном просвете, определяем так:
Нg тАУ 2hпВґ
ngс = тАФтАФтАФтАФтАФтАФ ,
hп
где Нg = 2300 мм тАУ высота дверного проема.
2300 - 2В·50
ngс = тАФтАФтАФтАФтАФ = 2 шт.
900
Так как ngс = nвс, то общее число пакетов в вагоне по каждой схеме укладки составит:
Nв = nвсВ· NHc ,
Nв1 = 2В·33 = 66 шт.,
Nв2 = 2В·32 = 64 шт.,
Nв3 = 2В·33 = 66 шт.,
Nв4 = 2В·32 = 64 шт.
Так как тарно-штучные грузы характеризуются различным удельным погрузочным объемом, оценка эффективности загрузки вагона определяется такими показателями.
Коэффициент использования грузоподъемности вагона:
Qв тАУ QГP
КвГ = ( 1 - тАФтАФтАФтАФ ) В·100%,
Qв
где Qв = 68 т тАУ паспортная грузоподъемность вагона;
QIP = NвВ·gВ.П. ,
где QГP - общая масса груза в вагоне, т;
gВ.П. = 658 кг = 0,658 т тАУ масса пакета;
QГP1 = 66В·0,658 = 43,428 т,
QГP2 = 64В·0,658 = 42,112 т,
QГP3 = 66В·0,658 = 43,428 т,
QГP4 = 64В·0,658 = 42,112 т,
68 тАУ 43,428
КвГ1 = ( 1 - тАФтАФтАФтАФтАФ ) В·100% = 63,9%,
68
68 тАУ 42,112
КвГ2 = ( 1 - тАФтАФтАФтАФтАФ ) В·100% = 61,9%,
68
68 тАУ 43,428
КвГ3 = ( 1 - тАФтАФтАФтАФтАФ ) В·100% = 63,9%,
68
68 тАУ 42,112
КвГ4 = ( 1 - тАФтАФтАФтАФтАФ ) В·100% = 61,9%,
68
Коэффициент использования кубатуры вагона:
Vв тАУ VIP Vв тАУ Nв( Ап + Оґп )( Bп + ОЅп )( hп + hпВґ )
Квк = ( 1 - тАФтАФтАФтАФ ) В·100% = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100%,
Vв Vв
где Vв = 120 м3 тАУ объем прямоугольной зоны вагона (без учета объема тАЬкупольнойтАЭ зоны);
VIP - объем груза, уложенного в вагон с учетом укладочных зазоров, м3.
120 тАУ 66( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )( 0,9 + 0,05 )
Квк1 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 54,6%,
120
120 тАУ 64( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )( 0,9 + 0,05 )
Квк2 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 53%,
120
120 тАУ 66( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )( 0,9 + 0,05 )
Квк3 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 54,6%,
120
120 тАУ 64( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )( 0,9 + 0,05 )
Квк4 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 53%.
120
Коэффициент использования площади пола вагона:
Sв тАУ SIP LвВ·Bв тАУ NHc ( Ап + Оґп )( Bп + ОЅп )
Квп = ( 1 - тАФтАФтАФтАФ ) В·100% = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100%,
Sв LвВ·Bв
где Sв тАУ площадь пола вагона, м2;
SIP - площадь пола, занимаемая пакетами (с учетом укладочных зазоров), м2;
Bв = 2760 мм тАУ ширина вагона.
13,8В·2,76 тАУ 33( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )
Квп1 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 90,6%,
13,8В·2,76
13,8В·2,76 тАУ 32( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )
Квп2 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 88%,
13,8В·2,76
13,8В·2,76 тАУ 33( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )
Квп3 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 90,6%,
13,8В·2,76
13,8В·2,76 тАУ 32( 0,82 + 0,01 )( 1,21 + 0,05 )
Квп4 = 1 - тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ В·100% = 88%.
13,8В·2,76
Полученные результаты расчета для возможных схем сводим в таблицу 1.
Таблица 1. Анализ показателей загрузки вагона.
Номер схемы
|
Число пакетов в слое nвс
|
Общее число пакетов в вагоне Nв
|
Масса груза в вагоне QIP
|
Коэффициенты использования вагона
|
Вывод
|
По грузо-
подъем-
ности КвГ, %
|
По кубатуре Квк , %
|
По площади пола Квп , %
|
1
|
2
|
66
|
43,428
|
63,9
|
54,6
|
90,6
|
Оптимальной является схема №2, так как n тАУ четное и наибольшее
|
2
|
2
|
64
|
42,112
|
61,9
|
53
|
88
|
3
|
2
|
66
|
43,428
|
63,9
|
54,6
|
90,6
|
4
|
2
|
64
|
42,112
|
61,9
|
53
|
88
|
2. Подбор погрузчика по грузоподъемности
Производим предварительный подбор погрузчика по величине паспортной грузоподъемности Qпм , причем
Qпм тЙе gВ.П.
Так как gВ.П. = 658 кг, для перевозки пакетов такой массой является приемлемым погрузчик ВлФенвикВ»-ELP-105 с паспортной грузоподъемностью Qпм = 1000 кг.
Устанавливаем фактическую грузоподъемность предварительно выбранного погрузчика с учетом размеров пакета.
Фактическая грузоподъемность Qфм определяем по следующей формуле:
Qпм (l0 + ОФТ)
Qфм = тАФтАФтАФтАФтАФ ,
lГP + ОФТ
где l0 = 500 мм тАУ расстояние от центра тяжести поднимаемого груза до передней плоскости каретки, мм.
lГP тАУ расстояние от передней плоскости каретки до центра тяжести находящегося на вилах пакета, мм.
lГP = 0,5В·Bп = 0,5В·1210 = 605 мм, так выбранная схема загрузки тАУ схема №1;
ОФТ = 279 мм - расстояние от передней плоскости каретки до оси передних колес.
Qпм (l0 + ОФТ)
Qфм = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ ,
lГP + ОФТ
1000В·(500 + 279)
Qфм = тАФтАФтАФтАФтАФтАФтАФ = 881.2 кг ,
605 + 279
Таким образом, данный колесный погрузчик может быть использован для транспортировки пакетов заданных размеров. Исходя из этого, приводим его характеристику:
Модель тАУ ВлФенвикВ»-ELP-105
Грузоподъемность - Qпм = 1000 кг
Расстояние от центра тяжести груза до спинки вил - l0 = 500 мм
Расстояние от спинки вил до оси передних колес тАУ ОФТ = 279 мм
Ширина тАУ Bм = 1000 мм
Высота строительная тАУ Hстрм = 2110 мм
Высота максимальная тАУ Hmaxм = 3810 мм
Высота подъема вил - hmaxВ = 3280 мм
Высота подъема вил свободная тАУ hСВВ = 245 мм
Внешний радиус поворота тАУ RВ = 1420 мм
Маневренная характеристика тАУ Дм90ш = 2599 мм
Скорость подъема вил с грузом тАУ VГВ.П = 0,2 м/с
Скорость опускания вил с грузом тАУ VГВ.О = 0,4 м/с
Скорость передвижениятАУ VГМ = 2,9 м/с
Тип привода тАУ КД
Давление на ось тАУ Р0= 2210 кг
Масса - Gм = 1970
Страна изготовитель тАУ Франция
Схематическое изображение погрузчика приведено на рис.1
Вариант №22
Исходные данные:
Перегружаемый груз тАУ гречиха
Грузопоток - Qi = 700 тыс.т
Производительность тАУ П = 600 т/ч
Тип судна тАУ ВлНиколай ВознесенскийВ»
Введение
Термин Влсудоразгрузочная машинаВ» (СРМ) относится к перегрузочным машинам непрерывного действия, разгружающим суда с навалочными грузами и подающими последний к береговым приемным устройствам наземного транспорта (как правило непрерывного действия).
СРМ тАУ сравнительно новый вид портового перегрузочного оборудования, изучение их технологических возможностей и методика выбора параметров в связи со значительными объемами морских перевозок навалочно-насыпных грузов представляет существенный интерес для специалиста тАУ менеджера в сфере портовых перегрузочных процессов.
Определение основных параметров СРМ
Приводим свойства заданного груза и характеристики расчетного типа судна:
Груз тАУ гречиха
Насыпная плотность тАУ Оі = 0,6-0,7 т/м3
Размер частиц тАУ О± = 2-4 мм
Угол естественного откоса тАУ ПЖп = 35-36Вє
Коэффициент трения по резине в покое тАУ fп = 0,52
Группа абразивности - В
Тип судна - ВлНиколай ВознесенскийВ»
Длина максимальная тАУ 199,8 м
Длина между перпендикулярами тАУ 185,1 м
Ширина максимальная тАУ 27,8 м
Высота борта тАУ 15,6 м
Осадка в грузу тАУ 11,2 м
Осадка в балласте тАУ 2,8 м
Водоизмещение тАУ 47,7 тыс.т
Дедвейт тАУ 38,2 тыс.т
Грузоподъемность тАУ 35,8 тыс.т
Число трюмов тАУ 7
Длина трюма максимальная тАУ 27,4 м
Высота трюма максимальная тАУ 14,0 м
Длина трюма минимальная тАУ 14,2 м
Высота трюма минимальная тАУ 13,1 м
Длина люка максимальная тАУ 14,4 м
Ширина люка максимальная тАУ 9,4 м
Длина люка минимальная тАУ 14,2 м
Ширина люка минимальная тАУ 9,4 м
Количество тонн на 1 см осадки тАУ 46,1
Мощность тАУ 13,7 тыс.л.с.
Скорость в грузу тАУ 16,2 узлов
Скорость в балласте тАУ 17,0 узлов
Стоимость строительная тАУ 22,3 млн.руб.
Эксплуатационные расходы на стоянке тАУ 5,3 тыс.руб/сут
Эксплуатационные расходы на ходу тАУ 8,7 тыс.руб/сут
Расход топлива на стоянке тАУ 2,9 т/сут
Расход топлива на ходу тАУ 51,0 т/сут
Страна изготовитель тАУ СССР
Год постройки - 1972
Высота вертикального подъемника HВ.П определяется по условию обеспечения захвата (забора) остаточного слоя груза в трюме (т.е. при минимальной осадке) с наибольшими габаритами
HВ.П = Hс + hк + hм тАУ hg тАУ hб,
где Hс = 15,6 м тАУ высота борта судна;
hк = 1,5 м тАУ высота комингса люка;
hм = 2,0 м тАУ конструктивный размер вертикального подъемника;
hg = 2,0 м тАУ высота двойного дна судна;
hб = 0,2 м тАУ зазор, обеспечивающий безопасность работы нижней оконечности вертикального подъемника или его забортного органа.
HВ.П = 15,6 + 1,5 + 2,0 тАУ 2,0 тАУ 0,2 = 16,9 м,
Максимальный вылет стрелового конвейера определяем из условия обеспечения ввода вертикального подъемника в подпалубное пространство (под комингс люка к Влморскому бортуВ») на величину Влзапаса вылетаВ»:
Rmax = RС.К.+ ОФR = 0,5(Bм + Вс + Вл) + а1 + а2 + ОФR,
где RС.К.- вылет стрелового конвейера;
Bм = 10,5 м тАУ колея портала СРМ, принимаемая по аналогии со стандартной колеей двухпутных крановых порталов;
Вс = 27,8 м тАУ ширина судна;
Вл = 9,4 м тАУ ширина люка трюма;
а1 = 3,2 м тАУ расстояние от оси ВлморскогоВ» рельса подкрановых (ВлподмашинныхВ») путей до ВлкордонаВ» (кромки причала);
а2 = 1,0 м тАУ расстояние от борта судна до кордон, в связи с установкой на ВлстенкеВ» причала отбойных устройств;
ОФR = 1,5 м тАУ Влзапас вылетаВ».
RС.К.= 0,5(10,5 + 27,8 + 9,4) + 3,2 + 1,0 = 28,05 м
Rmax = 0,5(10,5 + 27,8 + 9,4) + 3,2 + 1,0 + 1,5 = 29,55 м ,
Конструктивная высота (над уровнем причала) шарнира крепления стрелового конвейера на портале:
HС.К.К = H С.К.Т + Н1,
где H С.К.Т тАУ расстояние между стреловым конвейером и поверхностью причала (судно в балласте):
H С.К.Т = Hс + hк + hб тАУ Тп тАУ hГР,
где hб = 1,0 м тАУ зазор между стреловым конвейером (в крайнем нижнем положении) и комингсом люка;
hГР = 2,0 м тАУ возвышение кордона причала над средним многолетним уровнем воды акватории порта за навигационный период (для ВлнеприливногоВ» моря тАУ с величиной прилива менее 0,5 м);
H С.К.Т = 15,6 + 1,5 + 1,0 тАУ 2,8 тАУ 2,0 = 13,3 м,
Н1= 0 (так как H С.К.Т > 9 м) тАУ расстояние, зависящее от конструктивного исполнения и схемы компоновки портала и других узлов СРМ (опорно-поворотного и пересыпного устройств и т.д.), а также расположения приемных устройств (бункеров) береговых транспортных средств.
HС.К.К = 13,3 м + 0 = 13,3 м,
Длина стрелового конвейера:
LК = RС.К./ cos ОІ,
где ОІ тАУ угол наклона стрелового конвейера
tg ОІ = Н1/ RС.К. ,
Так как Н1= 0, угол наклона стрелового конвейера ОІ = 0 ЛЪ.
LК = RС.К. = 28.05 м.
Принципиальная схема судоразгрузочной машины приведена на рис.1
Вместе с этим смотрят:
Исследование аккумуляторной батареиИстория развития транспортаКарбюраторКлассификация, характеристика и устройство портов