Реферат. Комплексная механизация и автоматизация погрузоразгрузочных работ в транспортно грузовых системах

• Название: Комплексная механизация и автоматизация погрузоразгрузочных работ в транспортно грузовых системах
• Анкор: Реферат
• Дата: 20.12.2021
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: bestreferat-202503.docx
• Тип: Курсовой проект; #311489
• страница: 3 из 4

2. Определение суточного грузо- и вагонопотоков
2.1. Определение суточного расчётного грузопотока
Суточные грузопотоки грузов, указанных в задании, с которыми выполняются погрузочно-разгрузочные работы и складские операции на рассматриваемой станции или подъездном пути, рассчитываются:
(2.1.1)
Где – годовой грузопоток конкретного груза по прибытии или отправлению, т;

– коэффициент неравномерности прибытия или отправления грузов;

– количество дней в году, когда перевозятся грузы.

Суточный вагонопоток определяется с учетом технических норм загрузки вагонов:
(2.1.2)
где – норма загрузки железнодорожного вагона;

Находим суточный контейнеропоток:
(2.1.3)

где – масса контейнера с учетом технической нормы загрузки, т.

Определим суточный грузопоток тарно-штучных грузов в мешках матерчатых в крытых вагонах:
Q_c=(120000•1,15)/365 = 378 т;
Определим суточный грузопоток для контейнерных грузов в контейнерах массой брутто 25 тонн:
Q_c =(180000•1,15)/365 = 567,1т;
Определим суточный грузопоток для перевозки наливного груза—хлора в цистернах:
Q_C= (155000•1,15)/365 = 488,3 т;
Определим суточный грузопоток для перевозки стали в рулонах на платформе
Q_c= (130000•1,15)/365 = 409,5 т;
Находим суточный контейнеропоток:
Q_К= 567,1/50 = 11

Р_тех=2∙25=50;
Найдём суточный вагонопоток для перевозки тарно-штучных грузов в крытых вагонах:

N_C= 378/29,250 = 13;
Суточный вагонопоток для перевозки наливного груза—вина:
N_C= 488,3/66,7 = 8;
Суточный вагонопоток для перевозки стали в рулонах:
N_C= 409,5/60 = 7;
2.2. Расчет нормы загрузки железнодорожного подвижного состава
Техническая норма загрузки крытого вагона при перевозки тарно—штучных грузов в матерчатых мешках равна 29,250 т. (В крытом вагоне размещается 65 поддонов по 9 мешков для пакетирования мешков весом 1т в два яруса).

Техническая норма загрузки цистерн определяется из грузоподъёмности 4-осной специализированной цистерны для виноматериалов — вина, модели 15-1593, равной 66,7т.

Техническими условиями размещения и крепления грузов в вагонах определены правила размещения пакетированной и непакетированной стали в рулонах в универсальных 4-осных платформах. В 4-осной платформе размещается в 4 ряда, общая ширина уложенных на платформе рядов, при диаметре одного ряда 600 мм, составляет 2400 мм, а по длине размещается в 14 штук в одном ряду при длине одного рулона равной 900 мм, , весом 1,125 т. Следовательно норму технической загрузки 4-осного платформы можно принять 63 т.

При затаривании крупнотоннажных контейнеров принимаются следующие нормы загрузки:

- на четырехосные платформы для большегрузных контейнеров:

• 
  2 контейнера массой брутто 25т;
  

Определим среднюю загрузку платформ контейнерами массой брутто 25 т:
Р_техн=2 •25=50 т;

3. Определение технико-эксплуатационных показателей сравниваемых вариантов
3.1 Определение вместимости складов для хранения стали в рулонах
При определение объёмов и параметров склада учитывается прямой вариант перегрузки грузов с одного вида транспорта на другой, минуя склад.

Количество груза, перегружаемого по прямому варианту:
Q_п=К_п•Q_с, т, (3.1.1)
Где К_п—коэффициент непосредственной перегрузки по прибытию и отправлению.

Определяем количество стали в рулонах, перегружаемого на автомобильный транспорт, минуя склад, при непосредственной перегрузки из вагонов:
Q_п=0,30•409,5 = 122,85 т,
На полученный объём уменьшается расчётный складской грузопоток.

Вместимость склада определяется с учётом суточного грузопотока и срока хранения грузов:
V_ск=Q_с •Т_хр(1-К_п), м³ (3.1.2)
Где К_п—коэффициент непосредственной перегрузки;

Q_с—расчётный суточный грузопоток груза, т;

Т_хр—продолжительность хранения груза на складе, сутки;

Рассчитываем вместимость склада для круглого леса:

V_ск=409,5∙1,5∙(1-0,3) = 430 м³.
3.2. Расчёт площади линейных размеров складов
Площадь склада может быть определена методами удельных нагрузок и элементарных площадок. При штабельном хранении может быть выделена элементарная площадка—штабель состоящего из 4 рулонов массой 4,5 т.

Площадь элементарной единицы, которая многократно повторяется в складе с учётом необходимых проходов и проездов рассчитывается по формуле:
ДF=(L_ш+а_ш)(B_ш+b_ш), м²; (3.2.1)
При этом общая площадь склада:
F_ск=Уn_пл•ДF, м²; (3.2.2)
Где n_пл—число элементарных площадок—штабелей;

L_ш—длина штабеля, м;

В_ш—ширина штабеля, м;

а_ш, b_ш—расстояние между рядами штабеля, м;

Определим площадь элементарной единицы, учитывая выбранные параметры выгружаемого груза:

-сталь в рулонах;

-для перевозки принимаются следующие параметры: диаметр —600 мм, , длина 900 мм, масса рулона весом 1,125 т,.

-расстояние между соседними штабелями применяют не менее 0,7 м
ДF=(1,21 + 0,7) • (1,21 + 0,7) = 3,64 м²;

Количество размещаемых штабелей на площадке равно 62 шт.
V_ск /m_тш = 430/4,5 = 96 шт

F_CК= 96•3,64= 349,44м
В данной курсовой работе выбираем две технологии погрузочно-разгрузочных работ:

Первый вариант: погрузочно-разгрузочные операции производятся с помощью козлового крана ККТ 5.

Второй вариант: погрузочно-разгрузочные операции производятся с помощью стрелового крана КДЭ 151

Произведем расчет по первому варианту.

Ширина открытого склада, обслуживаемого двухконсольным козловым краном, определяется:
B_с=l_пр-2(l_т+l_б), м; (3.2.3)
Где I_пр—пролет крана, м;

L_т—габарит ходовой тележки крана, м;

L_б—зазор безопасности между наиболее выступающей частью ходовой тележки и грузом на площадке (должен быть не менее 20-30 см), м.

Вычислим ширину открытого склада:
B_c=16-2•(1,3+0,7)=12 м;
Длина склада, м:
L_C=F_C/B_C , м; (3.2.4)
Вычислим длину открытого склада:

L_C= 349,44/12 = 29,1 м;
Фронт погрузки и выгрузки представляет собой длину железнодорожного пути, где непосредственно производится выгрузка из вагонов одной подачи.

В качестве исходных данных для расчёта фронта выгрузки со стороны железной дороги, служит заданное число подач и расчитаный выше суточный вагонопоток.

Необходимо, чтобы длина складов была равна или больше погрузо-разгрузочного фронта L_ФР, т.е. соблюдалось условие: L_ФР≤L_C .

Длина фронта погрузки и выгрузки:
L_фв=n •l_в/Z, м; (3.2.5)
Где n—количество вагонов, разгружаемых или загружаемых в сутки;

L_в—длина вагона, м; (можно принять 15 м );

Z—число подач;

Определим фронт погрузки и выгрузки:
L_фв= 7•15/7 = 15 м;
Произведем расчеты по второму варианту:

-расстояние между соседними штабелями применяют не менее 0,7 м
ДF=(1,21 + 0,7) • (5,5 + 0,7) = 11,8 ≈ 12 м²;
Количество размещаемых штабелей на площадке равно 96 шт.
V_ск /m_тш = 430/4,5 = 96 шт

F_CК= 96•12= 1152 м

Ширина площадки, оборудованной мостовым краном:
B_с=l_с - (l_к/2) + 0.6 – (в + с), м. (3.2.6)

где l_с— вылет стрелы крана, соответствующий потребной грузоподъемности, м;

l_к — размер стороны контейнера или пакета, размещаемой по ширине площадки, м;

0,6 — ширина крайних продольных проходов, м;

в — габаритный размер кабины крана, м;

с –– зазор безопасности (с=0,3 м), м.

При погрузочно-разгрузочных работах на автотранспорт, последний нужно ввести в зону вылета стрелы, соответствующей грузоподъемности. Для этой цели по длине площадки необходимо предусмотреть проезды шириной, обеспечивающей беспрепятственный въезд и выезд автомобилей.

Определим ширину площадки оборудованной стреловым краном:
В_с=14-(5,5/2)+0,6-(1,21+0,3)=12,16 м;
Определим длину склада:
L_с= 1152/12,16 = 95 м;
Определим длину фронта погрузки-выгрузки:
L_фр=7•15/2 = 52 м;

3.3. Выбор типа и расчёт количества погрузочно-разгрузочных машин
Среднее время цикла для мостовых и козловых кранов определяем по формуле:
, (3.3.1)
Где t_з—время застроповки груза, зависит от типа ГЗУ, с;( t₃=90с)

T_о—время отстроповки груза, с;(t₀ =45с)

ц—коэффициент совмещения операций (ц =0,8 для козловых и мостовых кранов);

Н—средняя высота подъема груза (опускания) за цикл, м;(Н =3,55м)

L_м—средний путь передвижения тележки за цикл, м;( l_м=8м)

L_к—средний путь передвижения крана за цикл, м;( l_к=9м)

скорости подъема груза, передвижения тележки крана, м/с.

Определим среднее время цикла козлового крана:
Т_ц=90+45+0,8(4•3,55/0,13+2•8/0,33+2•9/1)=275 с.
Техническая производительность машин, используемых при переработке грузов, может быть подсчитана по известным формулам для машин циклического действия:
П_т=(3600/Т_ц)G_м, т/ч; (3.3.2)
Где G_м—грузоподъемность машины, т;

Т_ц—продолжительность цикла работы машины, с;

Определим техническую производительность козлового крана:

П_т=(3600/275) •5=65,45т/ч;

Эксплуатационная производительность для машин периодического (циклического) действия:
П_э=П_т•К_в•К_г, т/ч; (3.3.3)
Где К_в—коэффициент использования времени (0,7…0,8);

К_г—коэффициент грузоподъемности.
К_г=m_г/G_м, (3.3.4)
Где m_г—масса груза, т;

Определим эксплуатационную производительность для козлового крана:
К_г=1,125/5 = 0,225;

П_э=65,45•0,8•0,225 = 11,78 т/ч;
Выработка погрузочно-разгрузочной машины за смену будет составлять:
П_см=П_э•(Т_см-1), (3.3.5)
Где Т_см—часов в смену (1час на обеденный перерыв), ч.

Определим выработку погрузо-разгрузочной машины за смену:
П_см=11,78•11 = 129,58 т/ч;
При перегрузке грузов стреловыми кранами:
, с (3.3.6)
Где t_пов—время поворота, с.

Определим время цикла при перегрузке стали в рулонах стреловым краном:
Т_ц=90+45+0,7(4•7,5/0,29+2•32,5/3,58+30)=241,11 с;
Определим техническую производительность стрелового крана:
П_т=(3600/241,11) •5 = 74,65 т/ч;
Определим эксплуатационную производительность для стрелового крана:
К_г=1,125/5 = 0,225;

П_э=74,65•0,8•0,225 = 13,43;
Определим выработку погрузо-разгрузочной машины за смену:
П_см=13,43•11 = 147,73 т/ч;
Графики циклов, рассматриваемых погрузочно-разгрузочных средств, согласно полученным расчетам, представлены в приложениях 1, 2.

3.4. Выбор типа и определение потребного количества автотранспортных средств.
При выборе типа автотранспортных средств необходимо определиться в выборе типа и марки автомашины, учитывая физико-механические свойства и габариты груза. В рамках этих параметров можно выделить основные группы автомобилей: грузовые автомобили открытого типа, автофургоны, автоцистерны, саморазгружающиеся автомобили, автоплатформы. При оптимальном выборе следует учитывать:

-рациональность использования грузоподъемности при эксплуатации;

-обеспечение механизированной загрузки;

-сохранность перевозки груза.

В данной курсовой работе в качестве автотранспортного средства предложен автомобиль с бортовой платформой КрАЗ 6443. Его параметры: грузоподъемность 17 т; количество осей – 3; габаритный размер платформы 9640Х2650Х2670 мм., максимальная конструкционная скорость 68 км/ч.

Время, расходуемое машиной за один рейс:
t_тр=t_вп+t_пр, ч; (3.5.1)
Где t_вп—время в пути, ч;

t_пр—время на маневрирование и прочие оргмероприятия в среднем за один оборот, 0,15 – 0,2 ч.
t_вп=2•l/v_ср, ч; (3.5.2)
Где l—расстояние от станции до места постановки, км; ( l=8км)

V_ср—средняя скорость движения, км/ч; (v_ср=34 км/ч)

Определим время расходуемое машиной на один рейс:

t_вп=2•30/34 = 0.88 ч;

t_тр=0.88+0,2 = 1.08 ч;
Время погрузо-разгрузочных работ:
t_пр=Т_ц•n_ц, ч; (3.5.3)
Где t_ц — время цикла погрузо-разгрузочных работ, ч;

n_ц — число циклов;

Определим время погрузо-разгрузочных работ:
t_пр= 275•15= 1,14ч;
Время затрачиваемое на один оборот с учетом рейса, погрузки и выгрузки выражается следующей формулой:
T_об=(t_тр+t_пр) •К_н, ч; (3.5.4)
Где К_н—коэффициент неисправности автомашины; (К_н=0,8—0,9)

Определим время затрачиваемое на один оборот:

склад хранение грузопоток

T_об= (1.08+1,14) •0,9 = 1,99 ч;
Число оборотов за смену:
n_см^об=Т_см/Т_об; (3.5.5)
Где Т_см—продолжительность полезной работы за смену;

Определим число оборотов за смену:

n_см^об= 11/1,99 = 6
Номинальная загрузка автомобиля перевозимым грузом:
q_авт=n_ц •m_г, т; (3.5.6)
Где m_г—масса пакета;

N_ц—количество пакетов, размещаемых в кузове автомобиля;

Определим номинальную загрузку автомобиля:
q_авт= 15•1.125 = 16,87 т;
Количество груза перевозимого одной автомашиной в сутки:
Q_авт=q_авт • n_см^об, т; (3.5.7)
Определим количество груза перевозимого одной машиной в сутки:
Q_авт= 16,87•6 = 101,22 т;
Необходимое количество автомобилей для перевозки грузов определяется по формуле:
А=Q_с/Q_авт, шт; (3.5.8)
Где Q_с—суточный объем перевозок, т;

Q_авт—количество грузов перевозимого одной автомашиной в сутки.

Определим необходимое количество автомобилей:
А= 409.5/101,21 = 5 шт;

Произведем аналогичные расчеты по второму варианту:
t_тр=0,88+0,2=1,08;

t_пр=241,11 •15=1 ч;

Т_об=(1,08+1) •0,9 = 1,87 ч;

n_см^об= 11/1,87 = 5,8;

q_авт=15 •1,125=16,87 т;

Q_авт=16,87 •5,8=97,84 т;

А=409,5/97,84 = 5 шт;

4. Определение технико-экономических показателей сравниваемых вариантов
4.1. Определение капиталовложений
Для каждого из сравниваемых вариантов устанавливается весь комплекс сооружений и оборудования, который имеется в принятых конкретных условиях и обеспечивает наиболее полную комплексную механизированную и автоматизированную переработку груза.

Полные капиталовложения:
УК=К_м+К_в+К_с+К_ж+К_а+К_э+К_вк+К_авт, руб; (4.1.1)
Где К_м—затраты на средства механизации с учетом их доставки и монтажа;

К_в—затраты на вспомогательные устройства (подкрановый путь, эстакада и др.);

К_с—строительная стоимость сооружений склада;

К_ж—то же, железнодорожного пути;

К_а—то же, автопоезда;

К_э—то же, электросети;

К_вк—то же, водопроводно-канализационных коммуникаций;

К_ав—затраты на средства автоматизации (если они не были предусмотрены при выборе средств комплексной механизации работ).

При использовании кранов на железнодорожном ходу учитывать стоимость подкрановых путей и стрелочных переводов.

Длина подкрановых путей, как и длина подкрановой эстакады, принимается равной длине склада, устанавливаемой в соответствии с фронтом погрузки-выгрузки.

Длина железнодорожных путей у склада:

L_жд=2•L_ск, м; (4.1.2)
Где коэффициент 2 учитывает укладку одного выставочного пути, помимо погрузочно-разгрузочного.

Длина линий электросети и водопроводно-канализационной сети:
L_э=n_л •L_cкл и L_вк=n_л •L_скл, м; (4.1.3; 4.1.4)
Где n_л—количество линий электросети или водопроводно-канализационной сети, прокладываемых по длине склада.

В расчетах при определении капиталовложений на оборудование и сооружение к прейскурантной стоимости оборудования следует добавлять расходы на доставку погрузо-разгрузочных машин с заводов изготовителей к местам работы, в размере от 2 до 7% на хранение, монтаж; окраску – до 7-15% от их первоначальной стоимости.

Соответствующие затраты, руб., определяются по формулам:
К_м=(1+в)М •С_м, руб; (4.1.5)
Где М—количество погрузо-разгрузочных машин, шт. (определено расчетом по вариантам);

в—коэффициент начисления на транспортировку, хранение, монтаж, окраску (в долях единицы), принимается в=0,15—0,20;

С_м—стоимость одной машины, руб;
К_в=L_cкл •С_в, руб; (4.1.6)
Где L_cкл—длина склада (определена расчетом по вариантам), м;

С_в—стоимость 1 погонного м вспомогательных устройств;

К_с=F_скл •С_скл, руб; (4.1.7)
Где F_скл—расчетная площадь склада по вариантам, м²;

С_скл—стоимость 1 м² склада;
К_ж=L_скл •С_жд и К_а=L_скл •b_а •С_а, руб; (4.1.8)
Где b_а—ширина автопроезда на складе, принять 15м;

С_а—стоимость 1 м² автопроезда;
К_э=L_э •С_э, К_вк=L_вк •С_вк, руб; (4.1.9)
Где С_э, С_вк –стоимость погонного м электросети и водопроводно-канализационных комуникаций.

Проведём расчёты по первому варианту выгрузки с использованием козлового крана:
К_м= (1+0,20) •1•14000 = 16800 руб;

L_жд= 29,1•2 = 58,2 м;

L_вк= 58,2 м;

L_э=58,2 м;

К_в= 58,2•30 = 1746 руб;

К_с= 349,44•20 = 6988,88 руб;

К_ж= 58,2•75 = 4365 руб;

К_а= 58,2•15•20 = 17460 руб;

К_э= 58,2•12,5 = 727,5 руб;

К_вк= 58,2• (240+195) =25317  руб;

УК=16800+1746+6988,88+4365+17460+727,5+25317 =  73404,3 руб;
Произведем расчеты по второму варианту:

К_м=(1+0,2) •1•24210 = 29052 руб;

L_жд=2•95 = 190 м;

L_вк=190 м; L_э=190 м;

К_в=190•75 = 14225 руб;

К_с=1152•20 = 23040 руб;

К_ж=190•75 = 14250 руб;

К_а=190•15•20 = 57000 руб;

К_э=190•12,5 = 2375 руб;

К_вк=190• (240+195) = 82650 руб;

УК= 29052+14225+23040+14250+57000+2375+82650 = 139942 руб;