Как было рассчитано в пунктах 1.4 и 1.6 потребуется три причала при ёмкости склада 7527 тонны.
Компоновка причала осуществляется в соответствии с «базовым» вариантом.
Размеры склада указаны в разделе 1.6.
Расстояние от линии кордона причала до стены склада должно быть достаточным для маневрирования тягачей с ролл-трейлерами, но не более 50м. Поэтому в соответствии со схемой движения техники на причале принимаем расстояние от кордона причала до склада 50 м.
При нахождении ж/д путей за складом, расстояние от стены склада до рельсов принимается с учетом ширины рампы; для данного типа погрузчика, работающего на складе и используемого для разгрузки вагонов, принимается 6м. Высота прирельсовых рамп нормируется 1,1м от уровня верха головки рельсов, что соответствует высоте пола вагона.
2.4Определение структурной схемы перегрузочного процесса и вариантов перегрузки.
На основе выполненной компоновки причала строится структурная схема перегрузочного процесса по образцу.
Т.к. в данном проекте используется судно Ро-Ро, количество механизированных линий определяется количеством одновременно загружаемых палуб. В судне работают 2 механизированные линии – по загрузке трюма и по загрузке твиндека, ограничивающие производительность по всем вариантам перегрузки:
2.5 Определение производительности перегрузочных средств по вариантам перегрузки и средневзвешенной производительности.
Определим производительность обработки судна. Для этого сначала надо определить производительность работы погрузчиков по загрузке твиндека и трюма:
Производительность АП (машин циклического действия) зависит от продолжительности цикла и фактической грузоподъемности:
P = (3600*Gп)/Тц
Для этого необходимо рассчитать время цикла погрузчика, которое зависит от скорости и пути перемещения:
Тц =2*t1+t2+t3 +t4+t5,
Где:
2*t1 – время подъема груза и опускания порожних вил на половину наибольшей высоты штабеля hш;
t2 – время движения погрузчика с грузом на среднее расстояние Lп;
t3 – время движения погрузчика порожнем на среднее расстояние Lп;
t4 – время захвата пакета погрузчиком с палубы/РТ, для АП t4 = 19 с (для АП с захватом на 6 пакетов принимается 25с);
t5 – время установки пакета на палубу/штабель, для АП t5 = 20 с;
Величины t4 и t5, взяты из Методических указаний по ТиОПП.
2*t1= hш/V1, где V1 – скорость подъема и опускания вил, м/мин, 2*t1=2/18=0,11мин=6,6с
t2= Lп/V2, где V2– скорость передвижения погрузчика с грузом, V2=10км/ч=2,7м/с
t3= Lп/V3 , где V3– скорость передвижения погрузчика порожнем, V3=15км/ч=4,2м/с
(по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ)
Расстояние перемещения определяется макетированием и расчётом. При различных вариантах работ Lп будут разными и определяются графически.
Загрузка трюма. В трюме работает 2 АП ( г/п 20т), оснащенных навесными грузовыми захватами ГМП-7, позволяющими одновременно поднимать 6 пакетов (общий вес 6,3 т) и 1 АП г/п 4т с захватом ГМП-1,5 на 2 пакета (общая масса подъема 2,1 т). Среднее расстояние Lп:
13,03м
18м
(кормовая часть) Схема трюма вид сверху (носовая часть)
Штабель
Ln min =1м, Ln max= 33м. Lп=(33+1)/2=17м
Для 20-тон АП: Тц =6,6+17/2,7+17/4,2+25+20=61,9с, Р=(3600х6,3)/61,9=366 т/ч
Для 4-тон АП: Тц =6,6+17/2,7+17/4,2+19+20=48с, Р=(3600х2,1)/48=158 т/ч
Общая производительность АП в трюме: Ртр=366х2+158=890 т/ч=848шт/ч, но необходимо учитывать время перемещения РТ из твиндека в трюм и обратно гр.платформой.
На 1 РТ 20 пакета, рассчитаем через какой промежуток времени надо забирать порожний РТ и подавать груженый, т.е. сколько времени требуется на разгрузку 1 РТ:
848шт/60мин=20шт/Хмин, отсюда – 1,4 мин.
На подъем гр.платформы с РТ, снятие с нее порожнего РТ и установку груженого РТ требуется не менее 10 минут, т.к. у гидравлических подъемников очень малая скорость подъема/опускания. Определим количество циклов лифта в час через уравнение:
60=5+4,8(Х-1)+10Х, Х=4,04 циклов/ч. Тогда чистое время работы АП в трюме за 1 час без ожидания лифта будет 60-4,04х10=19,6мин. Чистая производительность АП в трюме с учетом работы гр.платформы рассчитывается из выражения: 890/60=Рч.тр/19,6, Рч.тр=281 т/ч.
2. Загрузка твиндека.В твиндеке работают 2 АП г/п 4т на 2 пакета.
Lп принимается как (64+1)/2=32,5м.
Тц=6,6+32,5/2,7+32,5/4,2+19+20=65,4с,
Р=(3600х2,1)/65,4=116 т/ч.
Общая производительность АП в твиндеке: Ртв= 232т/ч (=221шт/ч) На 1 РТ 20 пакетов, рассчитаем через какой промежуток времени надо забирать порожний РТ и подавать груженый, т.е. сколько времени требуется на разгрузку 1 РТ:
221шт/60мин=20шт/Хмин, отсюда – 5,4 мин.
Рассчитаем время на замену РТ на твиндеке: расстояние от кордона (у аппарели) до ПВВ ≈30м. Vгруж.РТ=8км/ч=2,2м/с (задним ходом) (по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ), Vпорож.РТ=4,2м/с, время на сцепку/отцепку РТ принимаем 20с.Тзам=30/2,2+30/4,2+20х2=44,7с=0,74мин. Определим количество замен РТ в час через уравнение:
60=0,37+5,4(Х-1)+0,74Х, Х=7 замен. Тогда чистое время работы АП в твиндеке за 1 час без ожидания замен РТ будет 60-7х0,74=54,8мин. Чистая производительность АП в твиндеке с учетом ожидания замены порожнего РТ на груженый рассчитывается из выражения: 232/60=Рч.тв/54,8, Рч.тв=212 т/ч.
Средневзвешенная производительность обработки судна:
Рср.с=1/(φтр/Рч.тр+φтв/Рч.тв), где φтр – доля груза в трюме = 0,4; φтв – доля груза в твиндеке =0,6. Рср.с=1/(0,4/281+0,6/212)=238т/ч.
Производительность технологической линии (за смену): Рсм=Рср.с х tсм, tсм – продолжительность смены, 7ч.
Для технологической линии по загрузке трюма: Рсм=7х291=2037т/см.
Для технологической линии по загрузке твиндека: Рсм=7х212=1484т/см.
Определим эксплуатационные показатели для рассчитанной производительности:
Тгр= Qф/ Рср с*m, m – число мех. линий
П сут = 24Qф/(Tгр+Tвсп)
Пгод = 30,5*Псут*11,9
nпр = Qг / Пгод
Тгр =3930/238х2=11,3=0,34сут.
П сут = 3930/(0,34+0,42) =5171 т/сут
Пгод =30,5* 5171 * 11,9=1876814(т/год)
nпр = 700000/1876814 =0,37=> 1причал
Уточнённое число причалов –1, механизированных линий – 2.
Пересчет емкости склада и его размеров при уменьшении количества причалов не производится, т.к. за счет пропускной способности большей, чем было изначально рассчитано, увеличивается оборачиваемость склада, следовательно, время хранения груза на складе уменьшится на 40-50%; поэтому не требуется увеличение складской емкости.
Проверка: 0,245+0,755=1, и 171759+528241=700000. Проверка подтвердила вычисления
Продолжительность цикла тягача:
Тц=2*tз.о.+t2+t3, где tз.о.- время на сцепку/отцепку РТ – 20с.
Тягачи для загрузки трюма. Определим Lп: расстояние от кордона (у аппарели) до грузового подъемника≈69м, радиус поворота тягача с РТ R≈12,5м, длина дуги поворота на 90° Lпов=πR/2=19,6м. Расстояние от площадки загрузки РТ перед ж/д рампой до середины причала 34м. Lп.max=69+46+19,6х2=154,2м, Lп.min=69+19,6х2=108,2м. (см. схему движения по причалу). Lп=131,2м. Vгруж.РТ=8км/ч=2,2м/с, Vпорож.РТ=4,2м/с. Тц=2х20+131,2/2,2+131,2/4,2=130,4с
Тягачи для загрузки твиндека. Определим Lп: расстояние от кордона (у аппарели) до ПВВ ≈30м, радиус поворота тягача с РТ R≈12,5м, длина дуги поворота на 90° Lпов=πR/2=19,6м. Расстояние от площадки загрузки РТ перед ж/д рампой до середины причала 34м. Lп.max=30+46+19,6х2=115,2м, Lп.min=30+19,6х2=69,2м. (см. схему движения по причалу). Lп=92,2м. Vгруж.РТ=8км/ч=2,2м/с, Vпорож.РТ=4,2м/с. Тц=2х20+92,2/2,2+92,2/4,2=103,9 с.
Порядок загрузки судна:
Тягач с груженым РТ передним ходом выезжает из склада, разворачивается, подъезжает задним ходом к носовой аппарели судна, заезжает по аппарели на палубу, проезжает по палубе, останавливается, когда РТ полностью находится на грузовой платформе, производит его отцепку, уезжает с палубы на причал (передним ходом), на причале перед воротами склада разворачивается, задним ходом заезжает в склад, где стоит следующий груженый РТ, производит сцепку, выезжает из склада, разворачивается и останавливается, когда задняя ось РТ находится в 3 метрах от въездной аппарели.
В это время (пока тягач забирает со склада груженый РТ) другой тягач задним ходом въезжает на палубу, подъезжает к гр.платформе, где стоит порожний РТ, производит сцепку и выезжает из судна. Как только тягач с порожним РТ съехал с аппарели на причал, тягач с груженым РТ, который уже стоял на причале перед аппарелью, въезжает задним ходом на аппарель и далее на палубу, а тягач с порожним РТ завозит РТ на склад для загрузки.
Для загрузки трюма тягачи должны забирать порожний РТ и подавать груженый через каждые 12 мин.
Для загрузки твиндека тягачи должны забирать порожний РТ и подавать груженый через каждые 5,4 мин: порядок действий такой же, как при загрузке трюма, только тягач не въезжает на палубу, а останавливается на площадке ввоза-вывоза (ПВВ), которая расположена на внутренней аппарели для въезда на палубу. Ширина проезда внутренней аппарели 7м, поэтому на ней возможен разъезд 2-х тягачей с РТ или движение тягача с РТ при разгрузке РТ погрузчиками на ПВВ.
Для обеспечения непрерывной подачи РТ к фронту выгрузки в трюме необходимо 2 тягача, но т.к. перерыв между двумя подачами РТ на судне составляет 12 минут, то эти же тягачи производят замену РТ и для загрузки твиндека.
Производительность складских погрузчиков:
P = (3600*Gп)/Тц, Тц =2*t1+t2+t3 +t4+t5,
Где:
2*t1 – время подъема груза и опускания порожних вил на половину наибольшей высоты штабеля hш;
t2 – время движения погрузчика с грузом на среднее расстояние Lп;
t3 – время движения погрузчика порожнем на среднее расстояние Lп;
t4 – время захвата пакета погрузчиком со штабеля, для автопогрузчика t4=19 с;
t5 – время установки пакета на РТ, для автопогрузчика t5 = 20 с;
Величины t4 и t5, взяты из Методических указаний по ТиОПП.
2*t1= hш/V1, где V1 – скорость подъема и опускания вил, м/мин, 2*t1=2/18=0,11мин=6,6с
t2= Lп/V2, где V2– скорость передвижения погрузчика с грузом, V2=10км/ч=2,7м/с
t3= Lп/V3 , где V3– скорость передвижения погрузчика порожнем, V3=15км/ч=4,2м/с
(по технике безопасности из сборника Технологии Грузовых Работ)
Т.к. в складе 3 проезда, то одновременно на склад могут разгружаться 3 вагона, следовательно, требуется 3 погрузчика. Перемещение пакетов с рампы на склад (в штабель) производится складскими погрузчиками того же типа.
Также при этом происходит перегрузка по прямому варианту – из вагона на РТ и далее на судно, поэтому необходимо еще 2 погрузчика для выгрузки пакетов из вагонов, ближайших к площадке загрузки РТ, и погрузки их на РТ (на площадке загрузки РТ у боковой стены склада). Lп принимаем как расстояние от начала до середины вагона + длина рампы вдоль боковой стены склада: Lп=7,9+15=22,9м. Тц=4,7+22,9/2,7+22,9/4,2+19+20=47с,
Р=(3600х2,1)/47=160т/ч.
Средневзвешенная производительность обработки вагонов: