Определение режима работы причала

Расчет 2 проектного варианта.

2.1  Выбор ведущей перегрузочной машины.

В проектном варианте считаю целесообразным сформировать блок-пакеты, с размерами места 2,1*2,1*2,35( с учетом 2 прокладок из досок между пакетами 15 см), масса блок-пакета 5,808т.

Мостовой кран на склад.

Qкр  - грузоподъемность крана = 10(т)

L – пролет крана = 25,5(м)

Нп – высота подъема = 16(м)

Vп – скорость подъема = 8(м/мин)
Vт – скорость тележки = 40(м/мин)
Vк – скорость крана = 80(м/мин)

Lр – рабочая зона = 25,3(м)

Lк – вылет консоли = 11,5(м)

Портальный кран Ганц 5/6-30-10,5, 5N,Венгрия

Qкр  - грузоподъемность крана = 6 (т)

Lстрелымакс - вылет стрелы максимальный = 32 (м)

Lстрелымин - вылет стрелы минимальный = 8 (м)

Bпортала - ширина портала = 10,5 (м)

Vподъем - скорость подъема ГЗУ = 72 (м/мин)

Vвылета - скорость изменения вылета стрелы = 60 (м/мин)

Vпередв - скорость передвижения крана = 35 (м/мин)

Hопуск  - высота опускания груза ниже головки подкранового рельса = 15 (м)

Hпод - высота подъема груза над головкой подкранового рельса = 25 (м)

Nвр - скорость вращения крана = 1,75 (об/мин)

2.2  Предварительная компоновка причала и определение фактической вместимости складов.

Площадка находится в пределах эстакады с шириной пролета 12м. Причал ширину не ограничивает, следовательно фактическая емкость равна расчетной.

2.3 Определение структурной схемы перегрузочного процесса и вариантов перегрузки.

2.4   Определение производительности перегрузочных средств и средневзвешенной производительности.

В качестве проектного варианта берется стандартная схема с портальными кранами Ганц -6(т), работающими по вариантам: вагон-судно, вагон-склад и склад -судно и с мостовыми кранами грузоподъемностью 10(т) по варианту склад- склад.

В качестве грузозахватного устройства используется гак грузоподъемностью 6 (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

Для мостового крана

2*t3=(2*Lм / Vм )+4   (с) ,где Lм – среднее расстояние передвижения моста крана, м;

Vм – скорость передвижения моста крана, м/с.

Все высоты определяются методом макетирования.

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

1) вагон-судно:

Hп =2,56 (м)

Hо =9,91(м)

2) склад-судно:

Hп = 2,685 (м)

Hо = 9,91 (м)

3) вагон-склад:

Hп = 2,56 (м)

Hо = 2,685 (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=(2,56 /1,2*0,9 )+ (2,56 /1,2*0,8 )+4 = 9,04   (с)

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

2*t2=(9,91 /1,2*0,9 )+ (9,91 /1,2*0,8 )+4 = 23,5 (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 =(9,04+23,5+44,21)*0,75+10+10= 77,56 (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=(2,685 /1,2*0,9 )+ (2,685 /1,2*0,8 )+4 = 9,28   (с)

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

2*t2=(9,91 /1,2*0,9 )+ (9,91 /1,2*0,8 )+4 = 23,5 (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 =(9,28+23,5+ 80,41)*0,7+10+10= 99,23 (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=(2,56 /1,2*0,9 )+ (2,56 /1,2*0,8 )+4 = 9,04   (с)

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

2*t2=(2,685 /1,2*0,9 )+ (2,685 /1,2*0,8 )+4 = 9,28   (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 =(9,04+9,28+44,21)*0,75+10+10= 66,9 (с)

Производительность по каждому варианту рассчитывается по формуле:

Pц = (3600*Gп)/Тц

Gп – количество груза перемещаемое за цикл = 5,808 (т)

Тц – время цикла при каждом варианте

Рассчитывается время цикла

1) вагон-судно

Pв-с = (3600*5,808)/ 77,56 = 269,58(т/ч)                   

2) склад-судно

Pскл-с = (3600*5,808)/ 99,23 = 210,71(т/ч)

3) вагон-склад

Pв-скл = (3600*5,808)/ 66,9 = 312,54(т/ч)

Pскл-скл=(3600/5,808)/187,328=111,62(т/ч)

Pср с – средневзвешенная производительность при разгрузке судна

Pср с= 1/( Ктр /Pв-с*+ Кскл/ Pскл-с)

Pср с= 1/(0,38/269,58+0,62/210,71)=227,27 (т/ч)

Pср в – средневзвешенная производительность при разгрузке вагонов

Pср в= 1/( Ктр /Pв-с*+ Кскл/ Pв-скл)

Pср в=1/(0,38/269,58+0,62/312,54)=294,12(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 /(227,27*21) = 0,16

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)/(227,27*18,4) = 0,35

mmin3 = Qср /( сп*tп*P скл -ваг)

Pваг-скл –производительность по варианту вагон-склад = 312,54 (т/ч)

сп – число подач в сутки

tп – продолжительность обработки 1 подачи.

mmin3 = 765,07 /( 8*3*312,54) = 0,1

Получаем nmin мех лин – наибольшая = 1 мех. линия

2.5.2.   Определение максимально возможного количества механизированных линий.

Необходимо учитывать следующие факторы:

5)      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

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

По правилам техники безопасности при максимальном размере подъёма = 2100мм возможна работа на два хода на каждый люк.

mmax = 8

6)      Неравномерность загрузки судна по люкам

   Для расчета времени на загрузку трюмов используется средневзвешенная производительность по разгрузке судна Pср взв =227,27 (т/ч)

Машино-часы на обработку

1-го отсека T1=1194,09/227,27 =5,25(маш-час)

2-го отсека T1=1390,11/227,27 =6,12(маш-час)

3-го отсека T1=1390,11/227,27 =6,12 (маш-час)

4-го отсека T1=867,39/227,27 =3,82 (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 = 21,3/6,12=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 1-ой механиз. линии Тгр = 4841,69/227,27*1 = 21,3 (ч) = 0,89 сут

              П прич сут = 4841,69/(0,89+0,26) = 4210,17(т)

              П прич год = 801278,56 (т) > Qгод т.е.

Потребуется 1 причал.

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 = 1 шт

Кпр – коэффициент, учитывающий простои машин = 1,2

Nкр действ = 1*1,2 =1,2 , то есть 2 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=0,89 (сут)

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

Qтр т. = (12*54166,672*0,89)/(30,5*1*4841,69) = 212196,72(т)

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

Qтр = Qтр т./1,25 = 212196,72/1,25 = 169757,37 (т)

Qскл получаем по формуле: Qскл = Qн-Qтр= 650000 – 169757,37 = 480242,63(т)

При этом изменяются коэффициенты транзитности и складочности:

Ктр = Qтр/Qн    ;   Кскл = Qскл/Qн

Ктр = 169757,37/650000 = 0,26  ;   Кскл = 480242,63/650000 = 0,74

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 = 0,66)

Eскл1 =4841,69+4210,17=9051,86 (т)

Eскл2 = 0,01*4,5*650000*1,25 = 36562,5 (т)

Eскл4 = 2295,2*0,74*10 = 16984,48 (т)

Ёмкость склада принимается = 36562,5 (т)

Еобщ = Е*nпр*kп+ек              ,где kп – коэфф. на несовпадение скопления остатков груза (на 1 причал = 1)