Министерство образования и науки Украины Одесский национальный морской университет
Кафедра «Эксплуатация морских портов»
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Организация и технология грузовых работ»
Направления подготовки: 6.050503 «Машиностроение»
Одесса – 2014
2
Методические указания к курсовому проекту разработаны канд. техн. наук. Малаксиано Александром Антониевичем – доцентом кафедры «Эксплуатация морских портов» Одесского национального морского университета.
Методические указания восстановлены Тихониным Владимиром Ивановичем– старшим преподавателем этой же кафедры.
|
|
Содержание |
|
Общие указания .............................................................................................................................. |
2 |
||
1. |
Введение ...................................................................................................................................... |
3 |
|
2. |
Описание естественного режима и транспортно-экономической характеристики порта......... |
3 |
|
3. |
Транспортно-перегрузочная характеристика груза.................................................................... |
3 |
|
4. |
Описание способов перевозки груза морем и смежными видами транспорта.......................... |
3 |
|
5. |
Определение возможных вариантов технологических схем перегрузки заданного груза ....... |
3 |
|
6. |
Выбор типа судна........................................................................................................................ |
4 |
|
7. |
Выбор типа вагона ...................................................................................................................... |
5 |
|
8. |
Определение пределов концентрации технологических линий при обработке судна.............. |
5 |
|
9. |
Расчет складов в первом приближении ...................................................................................... |
7 |
|
10. |
Расчет производительности токологической линии ................................................................ |
8 |
|
10.1. Расчет производительности портального крана.................................................................... |
8 |
||
10.2. Расчет производительности вагонного погрузчика............................................................. |
10 |
||
10.3. Расчет производительности трюмного погрузчика............................................................. |
11 |
||
10.4. Расчет производительности складского погрузчика ........................................................... |
11 |
||
10.5. Определение количества машин малой механизации в составе технологической линии . 11 |
|||
11. |
Определение верхней границы концентрации технологических линий на судне ................ |
12 |
|
12. |
Определение минимального количества технологических линий на морском грузовом |
|
|
фронте ...................................................................................................................................................... |
|
|
12 |
13. |
Определение оптимального количества технологических линий на морском грузовом |
|
|
фронте ...................................................................................................................................................... |
|
|
13 |
14. |
Определение количества технологических линий на тыловом грузовом фронте................. |
14 |
|
15. |
Определение количества железнодорожных путей морского грузового фронта.................. |
15 |
|
17. |
Определение количества железнодорожных путей тылового грузового фронта.................. |
15 |
|
17. |
Уточненный расчет складов.................................................................................................... |
15 |
|
18. |
Расчет удельной себестоимости погрузочно-разгрузочных работ ........................................ |
15 |
|
19. |
Расчет суммарных проведанных затрат и экономического эффекта ..................................... |
18 |
|
20. |
Проектная интенсивность грузовых работ и календарный план-график производства |
|
|
грузовых операций................................................................................................................................... |
18 |
||
21. |
Заключение.............................................................................................................................. |
19 |
|
Приложения................................................................................................................................... |
19 |
||
Список литературы ....................................................................................................................... |
42 |
||
Общие указания
Целью курсовой работы является закрепление и углубление у студентов знаний, а также приобретение ими практических навыков в вопросах проектирования оптимальной организации и технологии погрузочно-разгрузочных работ, читаемых в курсе «Технология, организация и управление перегрузочными процессами в портах».
Основная задача курсовой работы состоит в том, чтобы студент разработал оптимальную организацию и технологию перегрузочных работ в заданных условиях на основании изучения настоящих методических указаний, конспекта лекций, рекомендуемой специальной литературы.
Задание на выполнение проекта содержат следующие данные:
1.Порт погрузки или разгрузки.
2.Величина и направление годового грузооборота, тыс. гоня.
3.Наименование груза-представителя грузооборота.
4.Коэффициенты транзитности, месячной неравномерности.
5.Вид сообщения и корреспондирующий порт (страны).
6.Продолжительность навигации, месяцы.
7.Количество нерабочих суток в месяц по метеопричинам.
Недостающие данные студент подбирает самостоятельно по справочным материалам.
Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки .и, графической части (2 чертежа формата А1). На первом чертеже изображаются проектная схема механизации (боковой, разрез и вид
3
сверху), уточненный календарный план-график. На втором – проектная рабочая технологическая карта.
1.Введение
Воснову проектирования оптимальной организации и технологии грузовых работ должны быть
положены решения партии и правительства об основных направлениях развития народного хозяйства и морского транспорта, в частности в текущем пятилетии и на перспективу.
Здесь приводятся данные о росте грузооборота в текущем пятилетки и задачах морского флота (рост тоннажа; пропускной способности портов; задачи портов по комплексной механизации и автоматизации грузовых работ; по сокращению стоянки судов в порту, снабжению себестоимости перегрузки груза и по росту производительности труда).
2. Описание естественного режима и транспортно-экономической характеристики порта
Здесь приводится краткое описание гидрометеорологических и навигационных условий в заданном и корреспондирующем портах. с точки зрения их влияния на организацию и технологию перегрузочного процесса (глубины в порту, падение уровня вода, ветровые нагрузки, температурновлажностный режим и т.п.).
Транспортно-экономическая характеристика порта должна раскрывать специализацию и транспортные связи порта с тяготеющими к нему промышленными районами, динамику грузооборота и перспектива развития порта. Очень важно выделить недостатки в работе существующих перегрузочных комплексов с тем, чтобы при проектировании предложить решения по их устранении
3. Транспортно-перегрузочная характеристика груза
При описании груза следует прежде всего обратить внимание на его транспортно-перегрузочные свойства, которые предопределяют возможные способы перегрузка, хранения и перевозки груза.
К таким свойствам штучных грузов относятся: вес отдельных мест груза; их размеры и форма; тип, конструкция, материал и прочность тары; допускаемая высота складирования; погрузочный объем груза. Кроме того, необходимо знать специфические свойства грузов, такие как хрупкость, возможность самовозгорания, реакция на свет, тепло, влагу, восприимчивость или, наоборот, выделение запахов. И, наконец, необходимо иметь сведения о том, как изменятся свойства груза в процессе перевозки, хранения, перегрузки, подлежит да груз перевеске [2 – 6].
4. Описание способов перевозки груза морем и смежными видами транспорта
При изучении и описании способов перевозки штучных грузов необходимо рассмотреть все возможные способы доставки груза в порт: поштучно; на плоских универсальных поддонах; на одноразовых поддонах; в строп-контейнерах; в строп-сетках; в пакетах, сформированных баз поддонов; в контейнерах; флетах. При этом следует привести размеры пакета, количество мест в пакетах, вес пакета, дать описание способа крепления отдельных мест в пакетах и самих пакетов при перевозке груза морем и по железной дороге. Эти сведения можно найти в [2, 5 – 11, 22].
Из всех возможных способов перевозки грузов морем должен быть выбран для дальнейших расчетов один способ, обеспечивающий комплексную механизацию погрузочно-разгрузочных работ, сохранность груза при его транспортировке, хранении и перевозке, а также максимальное сокращение времени перегрузки грузов с одного вида транспорта на другой при наименьших затратах трудовых ресурсов и денежных средств.
5. Определение возможных вариантов технологических схем перегрузки заданного груза
Для каждого способа перевозки груза, определенного в п. 4, разрабатываются возможные варианты технологии его перегрузки в порту. Для этого перегрузочный процесс (ПП) разбивается на технологические операции (начальную, перемещения, передаточную и конечную).
На основании изучения технологии перегрузки заданного (или аналогичного груза) не менее чем
в3-х портах СССР, а также справочных материалов [12 - 19] определяются вез возможные способы выполнения каждой операции. Определяются возможные варианты технологических схем перегрузки данного груза – как допустимые комбинации из различных способов выполнения отдельных операций (Приложение 28).
Таких вариантов может быть достаточно много. Расчеты, связанные с определением техникоэкономических, показателей всех вариантов и выбором лучшего варианта весьма трудоемки. Поэтому
врамках данной работы для подробных технико-экономических расчетов будем оставлять один -ва риант, который в большей степени отвечает требованиям и условиям работы и имеет лучшие техни-
ко-эксплуатационные показатели (обеспечение переработки заданного объема погрузочнразгрузочных работ, сохранности груза, техники безопасности, степень комплексной механизации, надежность в работе, универсальности, интенсивности грузовых работ, стоимости перегрузочного оборудования, эксплуатационных расходов, соответствия современному уровне техники и др.).
4
6. Выбор типа судна
Эффективность использования судна для перевозки заданного груза зависит от следующих факторов: специализация судна, протяженности перевозки, архитектурно-конструктивных особенностей судна, определяющих удобство погрузочно-разгрузочных работ и степень использования его грузоподъемности и грузовместимости; от скорости хода, строительной стоимости, эксплуатационных расходов судна на ходу и стоянке.
В приближении достаточном для данной работы выбор типа судна можно производить в два эта-
па.
На первом этапе, исходя из перечисленных выше факторов, устанавливаются возможные типы судов для перевозки данного груза.
На второй этапе из этих судов выбирается лучшее судно на основании технико-экономических расчетов.
Выбор возможных типов судов на первом этапе производится в следующей последовательности.
1.Определяется верхняя и нижняя гранила изменения грузоподъемности(г/п) проектного тина судна (Приложение 29). Расстояние перевозки определяется по таблицам морских расстояния, либо до атласу.
2.На основании данных о специализации судов в пределах верхней и нижней гранита изменения грузоподъемности подбирается 2-3 типа судна-кандидата для перевозки данного груза[20]. При выборе возможных типов судов следует учитывать также ограничивавшие факторы, как глубины в базовом к корреспондирующих портах, линейные размеры люков в подъема груза. Таким образом, на первом этапе выбора типа судна подбираются суда-кандидаты для перевозки данного груза.
На втором этапа рассчитывается затраты, связанные с перевозкой груза морем на этих судах. В. качестве проектного выбирается тип судна, для которого затраты будут наименьшими.
Расчеты до выбору оптимального типа судна начинают с определения количества груза на каждом судне. При этом возможен следующие случаи.
Для всех грузовых помещений судна выполняется условие
Hi £ min (hМ, hГ), |
(6.1) |
а грузовые места могут укладываться одно на другое по всей высоте грузового помещения(Hi). В
этом случае количество груза на судне (QC) равно |
|
QC = DЧ, если w ³ u; |
(6.2) |
WС / u, если w < u, |
|
где hМ – максимальная высота укладки груза тройной машиной, м»; |
|
hГ – максимально допустимая для данного груза высота складирования, м; |
|
w – удельная грузовместимость судна, м3/т; |
|
u – удельный погрузочный объем груза, м3/т. |
|
w = WС / DЧ, |
(6.3) |
где WС – объем грузовых помещений судна, м3; |
|
DЧ – чистая грузоподъемность судка, т. |
|
Удельный погрузочный объем рассчитывается по формуле |
|
u = u¢ × КТУ, |
(6.4) |
где u¢ – удельный объем груза, рассчитывается исходя из веса та размеров грузового места, если груз имеет правильную геометрическую форму, либо определяется из [28];
КТУ – коэффициент трюмной укладки (Приложение 20). Для грузов, имеющих форму параллеле-
пипеда u¢ рассчитывается по формуле: |
|
u¢ = ℓ × b × h / qМ, |
(6.5) |
где ℓ, b, h – линейные размеры грузового места, [19,22] м; |
|
qМ – вес грузового места, т.
Если w ³ u, то полностью используется грузоподъемность судна, но не используется грузовместимость. В этом случав говорят, что груз «тяжелый» для данного судна. А высота занимаемая гру-
зом в i-ом грузовом помещении (hi) определяется по формуле |
|
hi = Hi×u/w. |
(6.6) |
Если w < u, то грузоподъемность судна полностью не используется, но используется грузовме-
стимость. В этом случав говорят, что груз «легкий» для данного судна |
|
hi =Hi. |
(6.7) |
Груз распределяется по грузовым помещениям пропорционально их объему: |
|
Qi = QC × Wi / WС. |
(6.8) |
2. Грузовые места не могут укладываться одно на другое. Груз перевозится в один ярус. |
|
Qi = qМ × ([Li /(ℓ × КТУ)] × [Bi /(b × КТУ)]) |
(6.9) |
5
где qМ – вес одного грузового места, т;
Li, Bi – длина и ширина i-го грузового помещения, м.
Здесь и далее [В] – наибольшее целое число не большее В, например, [3,6] =3, [5] = 5. Рассчитывается приведенные затраты, связанные с перевозкой грузов морем
S = SХ + SС + R; |
|
(6.10) |
|
SС = СС × ТГ; |
SХ = СХ × ТХ; |
R = NС × Е × КС; |
(6.11) |
NС = (ТХ + ТГ) / ТН, |
|
(6.12) |
|
где SС, SХ – эксплуатационные расходы, связана» с содержанием судов на стоянке и на ходу соответ- |
|||
ственно, руб.; |
|
|
|
R – приведенные расходы по строительству судов, руб.; |
|
|
|
СС, СХ – себестоимость содержания |
одного судна на |
стоянке и на ходу |
соответственно, руб/ч |
(Приложение 1); |
|
|
|
ТГ, ТХ – продолжительность стояночного и ходового времени судов, ч; |
|
||
NС – количество судов, необходимых для перевозки груза; |
|
||
КС – строительная стоимость судна, руб. (Приложение 1); |
|
|
|
Е – нормативный коэффициент относительной эффективности капиталовложений; |
|
||
ТН – период навигации, ч |
|
|
|
ТГ = 2 × r × tГ; |
ТХ = 2 × r × tХ; |
r = QГ / QC, |
(6.13) |
где tГ, tХ – продолжительность грузовой обработки судна и продолжительность ходового времени судна в рейсе, ч;
r – количество судозаходов; |
|
QГ – годовой грузооборот, т. |
|
tГ = QC / М; |
tХ = L / v, |
где М – интенсивность грузовых работ в соответствии с действующими нормами обработки судов в портах, т/судно-ч;
L – расстояние между корреспондирующими портами, мили; v – скорость судна, узлы,
Лучшим будет тип судка, для которого приведенные затрата, связанные с перевозкой грузов морем, примут наименьшее значение (Приложение 32).
7. Выбор типа вагона
При выборе типа вагона следует учитывать такие основные факторы.
1.Специализация вагонов [21].
2.Удобство погрузочно-разгрузочных работ.
3.Использование грузоподъемности и кубатуры вагона. Из аналогичных соображений выбирается и другое виды смежных видов транспорта (Приложение 33).
8.Определение пределов концентрации технологических линий при обработке судна
Пределом концентрации технологических линий (ТЛ) называется наименьшее число ТЛ, которое
модно одновременно сосредоточить на обработке одного грузового люка либо отсека(совокупности смежных отсеков).
Предел концентрации ТЛ на люке (ri) зависит от размеров люка и размеров подъема груза. Количество подъемов груза, одновременно выгружаемых (погружаемых) из люка (предел концентрации на люке), определяется таким образом, чтобы расстояние между подъемами было не менее 2 м, а между подъемом и комингсом люка не менее 1 м. На рис. 8.1. показано расположение подъемов при определения величины ri. Кроме того необходимо учесть, что по условиям техники безопасности: для работы на два хода люк должен иметь длину не менее 9 м, а ширину 8 м. Предел концентрации ТЛ на отсеке либо совокупности смежных отсеков (R) зависит от размеров подъема груза, типа крана я его характеристик, длины причала, варианта грузовых работ, способов работы кранов. Величины R можно рассчитывать графическим способом. При выгрузке (погрузке) судна по варианту судно-склад расчеты осуществляются в следующей последовательности.
1.Вычерчивается в масштабе на миллиметровке судно в плане (рис. 8.2).
2.Из центра каждого люка проводится по2 луча, соединяющих центр с угляди комингса люка, до пересечения с осью подкранового пути. Точка пересечения примерно определяет крайнее положение оси крана, при котором грузовые устройства судна (стрелы, мачты) еще позволяют работать крану через данный люк. Если окажется, что длина отрезке ОА больше Rmax, то в этом случае крайнее положение крана можно определить, отложив от центра люка дугу радиусом Rmax до пересечения с осью подкрановых путей. Таким образом, в процессе обработки данного люка кран может перемещаться в пределах некоторойi зоны, определенной двумя крайними положениями оси крана. На рис.
8.2показаны зоны работы кранов при обработку отдельныхотсеков: первого – ℓ11; второго – ℓ22; третьего – ℓ33; четвертого – ℓ44, С помощью линейки измеряется длина этих зон.
|
|
6 |
|
|
c |
1 |
2 |
1 |
|
|
ВТР |
|
|
ВЛ |
|
|
c |
a |
LЛ |
b |
LТР
Рис. 8.1. Расположение «подъемов» груза рот прохождении через люк
0
А
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ13 |
|
ℓ12 |
|
ℓ11 |
|
|
|
ℓ14 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ℓ22 |
|
|
|
|
|
|
ℓ24 |
ℓ23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ℓ33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ℓ44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 8.2. Зоны работы кранов при обработке отсеков судна
3.Аналогично определяются зона работы крапов для совокупности смежных отсеков: первого и
второго – ℓ12, второго и третьего – ℓ23, третьего и четвертого – ℓ34; первого, второго, третьего – ℓ13; второго, третьего, четвертого – ℓ24; к наконец, всей совокупности смежных отсеков – ℓ14.
4.Рассчитывается предел концентрации ТЛ на отсеке:
Ri,i = [ℓi,i / LК] + 1, i = 1, 2, …, m; |
(8.1) |
|
на совокупности из двух смежных отсеков; |
|
|
Ri,i+1 = [ℓi,i+1 / LК] + 1, i = 1, 2, …, m – 1; |
(8.2) |
|
на совокупности из трех смежных отсеков; |
|
|
Ri,i+2 = [ℓi,i+2 / LК] + 1, i = 1, 2, …, m – 2. |
(8.3) |
|
Аналогично определяется придел концентрации TЛ при обработке четырех, пяти и т.д. отсеков. |
||
Определяется предел концентрата при обработке всех m – отсеков |
|
|
R1,m = [ℓ1,m / LК] + 1, |
(8.4) |
|
где LK – наименьшее допустимое расстояние между кранами; |
|
|
LK = LКT + D; |
D = ℓГ – D, |
(8.5) |
где LКT – наименьшее расстояние между кранами, определяемся из приложения 16 в предположении, что краны работают в одну сторону, м:
ℓГ – наибольший размер подъема груза в плане, м;
D – принимает значения: 4 м для штучных и навалочных грузов; 6,5 м для лесных, металлов, автомобилей, крупногабаритного оборудования.
Наибольшее число кранов, которое монет быть использовано при обработке судна(Приложение 34) рассчитывается по формуле
m |
|
Nmax = min ( åri , R1,m) |
(8.6) |
i=1 |
|