Определение режима работы причала

Погрузчик ЭП -103 К; 2,0; 3,3

Qпогр  - грузоподъемность = 1,0 (т)

Lс вил - длина с вилами = 2760 (мм)

Lвил - длина вил = 900 (мм)

Bобщ - ширина погрузчика = 950 (мм)

Vпод - скорость подъема груза = 12 (м/мин)

Vпередв - скорость передвижения = 12 (км/ч)

Hпод - высота подъема груза = 3300 (мм)

Rпов - радиус поворота = 1630 (мм)

2.3 Определение структурной схемы перегрузочного процесса и вариантов перегрузки.

Расчет базового варианта.

2.4   Определение производительности перегрузочных средств и средневзвешенной производительности.

В качестве базового варианта берется стандартная схема с портальными кранами Ганц грузоподъемностью 6(т) , работающими по вариантам: вагон-судно, вагон-склад и склад -судно.

В качестве грузозахватного устройства используется гак грузоподъемностью 4 (т) .

Производительность машин циклического транспорта зависит от количества циклов в час и фактической грузоподъемности:

Pц = (3600*Gп)/Тц

Для этого необходимо рассчитать время цикла крана по следующей формуле:

Тц =(2*t1+2*t2+2*t3)*Е+t8+t9+t10+t11+2*t12                            ,где

t1 – время подъема груза и опускания порожнего ГЗУ на среднюю высоту Hп

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

t3 – время поворота крана с грузом и обратно

t8,t10 – время застропки ГЗУ с грузом и без груза

t9,t11 – время установки и отстропки ГЗУ с грузом и без груза

Величины t8, t9, t10, t11,t12 , берутся из нормативов на ПРР

2*t1=(2* Hп /Vп )+4   (с) ,где Vп – скорость подъема

2*t2=(2* Hо /Vп )+4   (с)

2*t3=(α /3n )+8   (с) ,где n – частота вращения стрелы крана

Все высоты определяются методом макетирования.

При различных вариантах работ Hп и Hо будут разными (см. рис.1):

1) вагон-судно:

Hп =2,01 (м)

Hо =8,66 (м)

2) склад-судно:

Hп = 2,76 (м)

Hо = 8,66 (м)

3) вагон-склад:

Hп = 2,01 (м)

Hо = 2,76 (м)

hн – высота набережной = 5 (м)

0,5 м– запас при подъеме над вагоном

hc – высота борта судна = 8,3(м)

Tc – осадка судна = 7 (м)

Рассчитывается время цикла

1) вагон-судно

t8=10 (с) t9=10 (с)

t10, t11, t12 равны 0

2*t1 – время подъема груза и опускания порожнего ГЗУ на среднюю высоту Hп

Vп – скорость подъема = 1,2 (м/с)

2*t1=(2,01 /1,2*0,9 )+ (2,01 /1,2*0,8 )+4 = 7,95   (с)

2*t2 – время опускания груза и подъема порожнего ГЗУ на среднюю высоту Hо

2*t2=(8,66 /1,2*0,9 )+ (8,66 /1,2*0,8 )+4 = 21,04 (с)

t3 – время поворота крана с грузом и обратно при n = 1,75 (об/мин) = 0,029 (об/с) и α =180º=3,15 (рад)

2*t3=(3,15 /(3*0,029))+8 = 44,21  (с)

при Е=0,75

Тц =(7,95+21,04+44,21)*0,75+10+10= 74,9 (с)

2) склад-судно

t8=10 (с) t9=10 (с) t10=0 (с) t11=0 (с) t12=0 (с)

2*t1 – время подъема груза и опускания порожнего ГЗУ на среднюю высоту Hп

Vп – скорость подъема = 1,2 (м/с)

2*t1=(2,76 /1,2*0,9 )+ (2,76 /1,2*0,8 )+4 = 9,43   (с)

2*t2 – время опускания груза и подъема порожнего ГЗУ на среднюю высоту Hо

2*t2= (8,66/1,2*0,9)+ (8,66 /1,2*0,8 )+4 = 21,04 (с)

2*t3 – время поворота крана с грузом и обратно при n =0,029 (об/с) и α =360º=6,3 (рад)

2*t3=(6,3 /(3*0,029))+8 = 80,41  (с)

при Е=0,7

Тц =(9,43+21,04+ 80,41)*0,7+10+10= 97,61 (с)

3) вагон-склад

t8=10 (с) t9=10 (с) t10=0 (с) t11=0 (с) t12=0 (с)

2*t1 – время подъема груза и опускания порожнего ГЗУ на среднюю высоту Hп

Vп – скорость подъема = 1,2 (м/с)

2*t1=(2,01 /1,2*0,9 )+ (2,01 /1,2*0,8 )+4 = 7,95  (с)

2*t2 – время опускания груза и подъема порожнего ГЗУ на среднюю высоту Hо

2*t2=(2,76 /1,2*0,9 )+ (2,76 /1,2*0,8 )+4 = 9,43  (с)

t3 – время поворота крана с грузом и обратно при n = 1,75 (об/мин) = 0,029 (об/с) и α =180º=3,15 (рад)

2*t3=(3,15 /(3*0,029))+8 = 44,21  (с)

при Е=0,75

Тц =(7,95+9,43+44,21)*0,75+10+10= 66,19 (с)

4)склад-склад

Тц=2t1+t2+t3+t4+t5 , где

2t1=hш/v1 – время подъема груза и опускания порожних вилок на половину наибольшей высоты штабеля, с;

t2=Lп/v2 – время движения погрузчика на среднее расстояние, с;

t3= Lп/v3 – время движения погрузчика порожнем на среднее расстояние, с;

t4=17 (с) – время захвата груза погрузчиком со штабеля;

t5=22 (с) – время установки пакета в штабель;

v1=0,2 (м/с) – скорость подъема и опускания вилок;

v2=2,66 (м/с) – скорость передвижения погрузчика с грузом;

v3=3 (м/с) - скорость передвижения погрузчика порожнем.

Тц=(2,2/0,16)+(2,2/0,18)+(20,5/2,66)+(20,5/3)+17+22= 79,51 (с)

Производительность по каждому варианту рассчитывается по формуле:

Pц = (3600*Gп)/Тц

Gп – количество груза перемещаемое за цикл = 1,452 (т)

Тц – время цикла при каждом варианте

Рассчитывается время цикла

1) вагон-судно

Pв-с = (3600*1,452)/ 74,9 = 69,79(т/ч)                   

2) склад-судно

Pскл-с = (3600*1,452)/ 97,61 = 53,55(т/ч)

3) вагон-склад

Pв-скл = (3600*1,452)/ 66,19 = 78,97(т/ч)

4) склад-склад

Pскл-скл=(3600/0,726)/79,51=32,87(т/ч)

Pср с – средневзвешенная производительность при разгрузке судна

Pср с= 1/( Ктр /Pв-с*+ Кскл/ Pскл-с)

Pср с= 1/(0,38/69,79+0,62/53,55)=58,82 (т/ч)

Pср в – средневзвешенная производительность при разгрузке вагонов

Pср в= 1/( Ктр /Pв-с*+ Кскл/ Pв-скл)

Pср в=1/(0,38/69,79+0,62/78,97)=76,92 (т/ч)

2.5        Оптимизация числа механизированных линий на причале.

2.5.1. Расчет минимально необходимого количества механизированных линий на причале.

Суммарная производительность должна обеспечивать переработку максимального суточного грузооборота.

mmin1 = Qср/( Pср с*tэф)

Pср взв – средневзвешенная производительность при разгрузке судна

Qср= 765,07 –суточный расчетный грузооборот на один причал (т/сут)

tэф – среднее число часов работы перегрузочного оборудования – 21(ч)

mmin1 = 765,07 /(58,82*21) = 0,61

mmin2 = (24*Мч)/(Pср с*tр)

Pср с- средневзвешенная производительность при разгрузке судна

Мч – судочасовая норма (т/судочас)

Мч = Qф/( Тлгр*0,9)

Мч = 4841,69/(3,72*0,9)= 1446,14 (т/судочас)

tр – оперативное время работы перегрузочного оборудования в сутки, определяется по нормам (18,4 ч).

mmin2 = (1446,14)/(58,82*18,4) = 1,34

mmin3 = Qср /( nпр*сп*tп*P скл -ваг)

Pваг-скл –производительность по варианту вагон-склад = 78,97 (т/ч)

сп – число подач в сутки

tп – продолжительность обработки 1 подачи.

mmin3 = 765,07 /( 8*3*78,97) = 0,4

Получаем nmin мех лин2 – наибольшая = 1 мех. линия

2.5.2.   Определение максимально возможного количества механизированных линий.

Необходимо учитывать следующие факторы:

1)      Учет геометрических параметров крана и груза. Число линий у борта судна:

mmax1 = Lc/lф                           

lф – фронт работы = 25 (м)

Lc – длина судна = 120,7 (м)

mmax1 = 120,7/25 = 4,8

так как округление идет в меньшую сторону mmax1 = 4

2)      Соотношение размеров люков и наибольшего размера подъема в плане (1,1м).

По правилам техники безопасности при максимальном размере подъёма = 1100мм возможна работа на два хода на каждый люк.

mmax = 8

4)      Неравномерность загрузки судна по люкам

   Для расчета времени на загрузку трюмов используется средневзвешенная производительность по разгрузке судна Pср взв =58,82 (т/ч)

Машино-часы на обработку

1-го отсека T1=1194,09/58,82=20,3(маш-час)

2-го отсека T1=1390,11/58,82=23,63(маш-час)

3-го отсека T1=1390,11/58,82=23,63 (маш-час)

4-го отсека T1=867,39/58,85=14,75 (маш-час)

Учитывая геометрические параметры крана (Пункт1), на 1 люке могут работать 2 портальных крана.

Средняя концентрация мех.линий, одновременно занятых на обработке судна равна:

mmax 2 = Σt1-4/ t1im

mmax 2 = 82,31/23,63=3,48

mmax3=Кнт*nл , где

Кнт –коэффициент конструктивной неравномерности трюмов судна =0,8,

nл – количество расчетных люков =4

mmax3=0,8*4=3,2

2.5.3   Определение рационального числа механизированных линий на причале и уточнение числа причалов.

Тгр= Qф/ Рср с*m

П прич сут = Qф/(Tгр+Tвсп)

При 2-х механиз. линиях Тгр = 4841,69/58,82*2 = 41,16 (ч) = 1,71 сут

              П прич сут = 4841,69/(1,71+0,26) = 2457,71(т)

              П прич год = 467751,47 (т) < Qгод т.е.

Потребуется 2 причала.

При 3-х механиз. линиях Тгр = 4841,69/58,82*3 = 27,44 (ч) = 1,14 сут

              П прич сут = 4841,69/(1,14+0,26) = 3458,35(т)

              П прич год = 658193,16 (т) > Qгод т.е.

Потребуется 1 причал.

Естественно наиболее оптимальным будет поставить 3 мех.линии.

2.6        Корректировка числа кранов на причале.

Число кранов увеличится с учетом простоев по техническим причинам:

Nкр действ = N расч*Кпр

N расч – расчетное число кранов = 3 шт

Кпр – коэффициент, учитывающий простои машин = 1,2

Nкр действ = 3*1,2 =3,6 , то есть 4 портальных крана.

2.7        Уточнение параметров склада и компоновка причала.

Так как в результате подсчетов количество причалов изменилось – необходимо пересчитать параметры складов. Для этого пересчитываем теоретический транзитный грузооборот:

Qтр т. = (12*Qмес²*Tгр )/(tмес*nпр²*Qф)

nпр – число причалов = 1

Qмес – среднемесячный грузооборот  = 650000/12 = 54166,67(т)

tмес – продолжительность месяца в сутках (= 30,5 суток)

Tгр – нормативное время обработки судна у причала           

Тгр=1,14 (сут)

Qф – фактическая загрузка судна = 4841,69 (т)

Qтр т. = (12*54166,672*1,14)/(30,5*1*4841,69) = 271802,54(т)

Учитывая коэфф. неравномерности подач (Кнп=1,25), получим Qтр (меньше Qтр т.).

Qтр = Qтр т./1,25 = 271802,54/1,25 = 217442,03 (т)

Qскл получаем по формуле: Qскл = Qн-Qтр= 650000 – 217442,03 = 432557,97(т)

При этом изменяются коэффициенты транзитности и складочности:

Ктр = Qтр/Qн    ;   Кскл = Qскл/Qн

Ктр = 217802,54/650000 = 0,33  ;   Кскл = 432557,97/650000 = 0,67

Так как изменятся только ёмкости по формулам 1, 2 (макс) и 4 – 3 не рассматривается

Eскл1 = Ксл*Qф + Eз                       ,коэфф. сложности грузопотока Ксл = 1

                                                           ,Eз – ёмкость запаса

Eскл2 = 0,01*ен*Qн*Кн              ,ен – нормативная емкость в % от грузооборота (ен=4,5%)

                 Qн– навигационый грузооборот(на 1 причал)=650000(т)

                                                           кн – кофф. неравномерности грузооборота (кн = 1,25)

Eскл4 = Qср* Кскл*tхр                                , tхр – нормативное время хранения на складе (10 сут.)

                                                          , Кскл – коэфф. складочности (Кскл = 0,67)