Транспортно грузовые системы
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Исходные данные
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ
1.1Расчет суточных
1.1.2Расчет суточных
2.ВЫБОР СХЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ
2.1Типовые схемы комплексной
механизации погрузочно-
3.РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ СКЛАДСКИХ СООРУЖЕНИЙ 3.1Выбор склада
3.2Определение площади и линейных размеров складов
4.РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ
МАШИН
5.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА МЕХАНИЗАЦИИ
5.1 Расчёт капитальных вложений
5.2 Расчёт эксплуатационных
5.3 Выбор оптимального варианта
6.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ГРАФИК РАБОТЫ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ПОГРУЗКИ И ВЫГРУЗКИ ГРУЗОВ
7.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ПОГРУЗОЧНО- РАЗГРУЗОЧНЫХ МАШИН
9.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА
9.1Общие положения
9.2Требования охраны труда перед началом работы
9.3Требования охраны труда во время работы
9.4Требования охраны труда в аварийных ситуациях
9.5Требования охраны труда после окончания работы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ.
Социальное значение
В настоящее время реализуются мероприятия направленные на развитие магистрального и промышленного транспорта: внедрение новейших универсальных и специализированных транспортных средств; увеличения грузоподъемности и мощности подвижного состава. Кроме того, улучшается взаимодействие различных видов транспорта, совершенствуется технология организации перевозок, ускоряется внедрение высокоэффективных машин и высоко современных систем автоматического управления. Находит широкое применение кибернетика, электронные счетно-решающие средства в производстве, в плановых расчетах, сфере учета и управления.
Всем известно, что доставка сырья, полуфабрикатов или готовой продукции с места добычи или производства в места потребления или переработки осуществляется следующими видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, водным (речным или морским), воздушным, конвейерным, трубопроводным (пневматическим и гидравлическим), специальным (подвесными канатными и монорельсовыми дорогами).
Перечисленные виды транспорта образуют транспортную систему страны, которая имеет огромное значение в развитии экономики. Все продукты производства и добычи при поступлении на транспорт называют грузами. Процесс перевозки состоит из операций: подготовки груза к транспортированию, погрузки-выгрузки, складских и собственно транспортных (перевозочных) операций, зависит от выбора транспортных средств и организации перевозочного процесса. Сейчас существует большой объем перевозок с высокой концентрацией грузопотоков.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Наимено- вание груза |
Место погрузки и выгрузки |
Число подач |
Годовой грузопоток, тыс.т | ||||
прибытие |
Отправление |
Прибытие |
Доля прямого варианта, Впр |
отправление |
Доля прямого варианта, Вот | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Тарно – щтучные (грузы катнобочковые 81-100кг) |
Грузовой двор |
3 |
3 |
460 |
0,15 |
260 |
0,15 |
Зерно насыпью. |
Подъездной путь |
2 |
_ |
875 |
_ |
_ |
|
Выбор груза для выполнения технико-экономического сравнения – Зерно насыпью.
ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУЗОВОГО ВАГОНА
Тип вагона |
Количество осей |
Грузоподъемность, т |
Длина по осям автосцепок, мм | ||
Специализированный вагон-хоппер |
4 |
65 |
14720 | ||
Специализированный вагон-хоппер |
4 |
65 |
14720 | ||
Для перевозки зерна был выбран хоппер модель 11 - 739
Рис. 1 - Схема вагон - хоппер модель 11 – 739
Техническая характеристика:
Грузоподъемность, т – 65
Масса вагона (тара), т - 22
Длина, мм:
- по осям сцепления автосцепок - 14720
- концевым балкам рамы (длина рамы) - 13500
Ширина, мм - 3250
Высота, мм – 4653
Объем кузова, м3- 93
Места погрузки-выгрузки работают круглосуточно. При продолжительности рабочей смены tсм=8 ч число смен принимается nсм=3.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
РАСЧЕТНЫХ ОБЪЕМОВ РАБОТЫ
- Расчет суточных грузопотоков, вагонопотоков
По заданным объемам годового грузопотока рассчитываются суточные грузопотоки отдельно по прибытии Qсут и отправлении Qсут по каждому роду груза:
Qсут = Qгод Кн / 365 ,
где Qгод – годовой грузооборот по прибытии и отправлении, т ;
Кн – коэффициент неравномерности прибытия и отправления груза.
Наименование груза |
Кн |
Pm, т |
Тарно - штучные |
1,05÷1,1 |
30÷38 |
Зерно насыпью |
2,0÷3,0 |
40÷65 |
Суточный грузопоток по прибытию Qпрсут тарно – штучных грузов:
Qпрсут = 460×1,1/365 = 1,38 тыс.т = 1380 т
Суточный грузопоток по отправлению Qотсут тарно – штучных грузов:
Qотсут = 260×1,1/365 = 0,78 тыс.т= 780 т
Суточный грузопоток по прибытию Qпрсут зерно:
Qпрсут = 875×1,2/365 = 2,63 тыс.т = 2630 т
1.2 Расчет суточных вагонопотоков
Суточные вагонопотоки по прибытии и отправлении рассчитываются исходя из суточного грузопотока для всех грузов, кроме универсальных контейнеров, по формуле
Nпр,отсут = Qпр,отсут/Рm,
где: Рm – техническая норма загрузки вагона, т.
Суточный вагонопоток по прибытию Nпрсут тарно - штучных грузов:
Nпрсут = Qпрсут/Рm
Nпрсут = 1,38/0,038 = 36,31 ≈ 36 ваг
Суточный вагонопоток по отправлению Nотсут тарно - штучных грузов:
Nотсут = Qотсут/Рm
Nотсут = 0,780/0,038 = 20,52 ≈ 20 ваг
Суточный вагонопоток по прибытию Nпрсут зерно:
Nпрсут = Qпрсут/Рm (1.5)
Nпрсут = 2,63/0,065 = 40,46 ≈ 40 ваг
- ВЫБОР СХЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ
2.1. Типовые схемы комплексной
механизации погрузочно-
Схемой механизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций называется комплекс машин, устройств и оборудования, обеспечивающий переработку груза по определенному технологическому процессу.
Наименование груза |
Тип склада |
Рекомендуемые средства механизации ПРР |
Тарно – щтучные (грузы катнобочковые 81-100кг) |
Крытый: -с внешним расположением ж.д путей автоподъездов; -с внутренним вводом одного, двух ж.д путей и внешним автоподъездом |
Электропогрузчики и малогабаритные автопогруз-чики грузоподъемностью (г.п) 0,75; 1,0; 1,5 т. |
Зерно насыпью |
Закрытая навалочная площадка, бункер |
Погрузка: пневматические установки, самотеком с помощью отпускных труб. Выгрузка: мехлопаты, разгрузчики непрерывного действия, инерционные разгрузочные машины, пневматические разгрузчики. |
Рис.2 Схема ПРР с тарно – штучными грузами.
Для разгрузки навалочных сыпучих грузов закрытого хранения из специализированных железнодорожных бункерных вагонов-хопперов используют следующие устройства и средства механизации (рис.3.):
- бункерные приемные устройства, оснащенные приемными решетками и питателями;
- конвейеры ленточные, пластинчатые, винтовые и скребковые;
- пневмотранспортные установки;
- вибраторы пневматические и электрические для устранения зависания груза в вагонах.
При небольших грузопотоках прибытия сыпучих грузов, чтобы исключить сооружение сложной подземной части приемного устройства для приема груза из люков вагонов-хопперов, применяют переставной или подкатной винтовой конвейер-питатель (рис. 4.). При разгрузке вагона-хоппера питатель подставляют в промежуток между рельсошпальной решеткой разгрузочного железнодорожного пути 11 и разгрузочным люком вагона 1. Принятый из вагона сыпучий груз питатель 3 отводит из-под вагона и перегружает на передвижной ленточный конвейер 8, после чего сыпучий груз ленточными конвейерами направляется на склад или перегружается в автомобиль.
При недостатке специализированного подвижного состава для транспортирования сыпучих навалочных грузов закрытого хранения некоторые из этих грузов перевозят в универсальных крытых вагонах. Для разгрузки грузов из вагонов в этих случаях используют следующие устройства и механизмы:
- ковшовые погрузчики;
- погрузчики непрерывного действия;
- инерционные разгрузочные машины ИРМ;
- устройства всасывающего пневмотранспорта.
При транспортировании сыпучих грузов закрытого хранения на короткие расстояния в открытом подвижном составе разгрузка их из полувагонов осуществляется в приемные траншеи или на повышенном пути, расположенном в крытых приемных устройствах или непосредственно в закрытых складах.
При транспортировании сыпучих грузов закрытого хранения на короткие расстояния в открытом подвижном составе разгрузка их из полувагонов осуществляется в приемные траншеи или на повышенном пути, расположенном в крытых приемных устройствах или непосредственно в закрытых складах.
Рис.3. Бункерные приемные устройства для сыпучих грузов:
а — с конвейерами; б — с пневмотранспортом;
1 — здание приемного устройства; 2 — провальные
решетки; 3 — подземный приемный бункер;
4 — подземная часть приемного устройства;
5 — подбункерный питатель (пластинчатый
или ленточный); 6 — наклонный ленточный
конвейер; 7 — наклонная конвейерная галерея;
8 — винтовой питатель; 9 — смесительная
камера (камерный насос); 10 — трубопровод
подачи сжатого воздуха; 11 — транспортный
нагнетательный трубопровод
1 2 3
Рис. 4. Подкатной винтовой конвейер конструкции «Оргтехснаб» ВНИИМСа для приема сыпучего груза из вагонов-хопперов:
1 — разгрузочные люки вагона; 2 — приемный патрубок конвейера; 3 — приемный винтовой питатель; 4 — перегрузочное устройство; 5 — отвальный винтовой конвейер; 6 — привод конвейера; 7 — разгрузочный патрубок; 8 — ленточный конвейер подачи груза на склад; 9 — ходовая часть конвейера; 10 — опоры; 11 — верхнее строение разгрузочного железнодорожного пути.
2.2. Выбор грузозахватных приспособлений
Производительность ПРМ находится в прямой зависимости от конструктивных качеств захватных устройств, правильного подбора их к конкретному грузу и условий работы с ним. Простой вагонов под грузовыми операциями зависит от производительности ПРМ.
Наименование груза |
Грузозахватные приспособления |
Тарно - штучные |
Вилочный захват, зажимы, штыри, захваты - кантователи |
Зерно |
Ковши, грейферы |
В качестве захватных приспособлений для тарно - штучных грузов на грузовых дворах применяются различного рода вилочный захват, зажимы, штыри, захваты – контователи.
Схема комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ с зерном на складе грейферным краном на рисунке 5.
Рис.5.. Закрытый склад сыпучих грузов с закромами и грейферным краном: 1 — приемные траншеи; 2 — передвижные мостики для обслуживания вагонов; 3 — разгрузочный железнодорожный путь; 4— грейфер; 5 — подкрановые пути; 6— мостовой кран; 7— складское здание; 8 — закрома; 9 — перегрузочный бункер; 10 — питатель; 11 — ленточный конвейер для подачи груза в производство; 12 — конвейерная галерея
3. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ СКЛАДСКИХ СООРУЖЕНИЙ
3.1. Выбор склада
Тарно-штучные грузы:
К ним относятся грузы перевозимые
только в затаренном виде. Тарой груза
является ее внешняя оболочка, которая
должна быть достаточно прочной и предохранять
груз от потерь и порчи.
Эффективный способ доставки
тарно-упаковочных грузов – пакетный. При перевозке пакетами
применяется система машин и оборудования,
обеспечивающая комплексную механизацию и автоматизацию
всех производственных операций. На складах
широко используется средства напольного
безрельсового транспорта: электротележки,
электропогрузчики, электроштабелеры,
автопогрузчики.
3.2. Определение площади и
Площадь склада и его линейные размеры зависят от типов принятых складов, размещения в них грузов и технологии их переработки. При этом площадь склада может быть определена методом удельных нагрузок или методом элементарных площадок. Методом удельных нагрузок определяется площадь склада для хранения тарно-штучных, тяжеловесных грузов и металлопродукции по формуле
Fскл = Kдоп ·Qсут ·tхр Pm (1- В)/ Pскл ,
где Kдоп – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы, проезды и установку средств механизации;
tхр – нормативное время хранения груза на складе, сут.;
В – Коэффициент, учитывающий долю груза, перерабатываемого по прямому варианту;
Pскл – допустимая нагрузка на 1 м² площади склада, т/м².
Наименование груза |
Нормативное время хранения tхр, сутки |
Коэффициент дополнительной площади, Kдоп |
Нагрузка на 1 м²площади склада Pскл, т/м² | |
По прибытии |
По отправлении | |||
Тарно - штучные |
2,0 |
1,5 |
1,7 |
0,85 |
Зерно |
2,5 |
3,0 |
1,4 |
1,0 |
Площадь склада Fсклпр для хранения тарно - штучных грузов по прибытию:
Fсклпр = 1,7×1,38×2,0(1-0,12)/0,85 = 4,857 ≈ 4857 м2
Площадь склада Fсклот для хранения тарно - штучных грузов по отправлению:
Fсклот = 1,7×0,78×1,5(1-0,12)/0,85 = 2,059 ≈ 2059 м2
Площадь склада для зерна:
Fскл = 1,4 × 2,63×2,5 ( 3,0 × 1)/1,0 = 8,100≈8100 м².
При проектировании склада, кроме общей площади, важно правильно определить его размеры, т.е. ширину и длину. Ширина зависит от рода груза, конструктивных особенностей склада и средств механизации. Для открытых складов ширина определяется в зависимости от величины пролета крана (козлового), количества железнодорожных путей и зазоров для безопасной работы на складе.
На площадке, оборудованной двухконсольным козловым краном, представляется возможным подавать вагоны под грузовые операции под одну из консолей крана, а автомобили под другую. При такой планировке вся территория, ограничена пролетом крана, может быть использована для складирования груза. Ширина площадки, обслуживаемая двухконсольным козловым краном:
Вскл=Lпр-2× lб, (3.2)
где: Lпр – величина пролета крана, м;
lб – габарит безопасности (расстояние от оси опоры крана до
крайней точки склада, lб=1 м.
Вскл=16-2×1=14 м
Рассчитав площадь и ширину склада, определяем его длину по формуле
Lскл=Fскл/Вскл (3.3)
Длина склада по прибытию тарно - штучных грузов
Lсклпр=4857/14=346,9 м
Длина склада по отправлению тарно - штучных грузов
Lсклот=2059/14=147,0 м
Длина склада для зерна
Lскл = 8100/14 = 578,5 м
При этом длина склада должна соответствовать фронту погрузочно-разгрузочных работ с тем, чтобы все подаваемые одновременно вагоны могли разместиться вдоль складского сооружения Lфр ≤ Lскл. Под фронтом погрузочно-разгрузочных работ понимается часть складских путей, на которых непосредственно производиться погрузка грузов в вагоны, автомобили и выгрузка из вагонов, автомобилей. Длина погрузочно-разгрузочного фронта находиться по формуле
Lфр = ( l · N)/е + а,
где l – длина вагона принятого типа по осям сцепления автосцепок, м;
N – Суточный вагонопоток;
е – число подач;
а – запас учитывающий неточность установки вагонов,
а = 7÷8 м.
Длина погрузочно-разгрузочного фронта по прибытию Lпрфр тарно - штучных грузов:
Lпрфр=(l×Nпр)/e+a
Lпрфр=(13,92×37)/3+7=178,68 м
Длина погрузочно-разгрузочного фронта по отправлению Lотфр тарно - штучных грузов:
Lотфр=(l×Nот)/e+a
Lотфр=(13,92×20)/3+7=99,8 м
Длина погрузочно-разгрузочного фронта для зерна:
Lотфр=(l×Nот)/e+a
Lотфр=(13,92×48)/3+7=229,72 м
Ряд грузов (уголь, минеральные удобрения, зерно и т.д.), перевозимых в крытых и специализированных вагонах, при значительном грузопотоке целесообразно хранить в силосных и элеваторных складах.
Емкость силосного склада определяется по формуле
Е = Qсут×tхр, (3.8)
Е = 4,31× 2,5 = 10,77 тыс. т
Полученное значение емкости принимаем близким к типовому – 12 тыс. т
Число силосных (элеваторных) башен рассчитывается по формуле
nc = Е/ес, (3.9)
где: ес – емкость одной силосной (элеваторной) башни, т.
Силосные корпуса строят круглой и квадратной форм из монолитного или сборного железобетона. Емкость силосного корпуса квадратной формы определяется
ес=а2×Нс×γ×φ, (3.10)
где: а2 – длина стороны силосной башни, а=4 м;
Нс - полезная высота силоса, Нс=30 м;
γ - объемная масса груза, т/м3;
φ - коэффициент заполнения силоса, φ =0,95-0,98.
Емкость силосного корпуса ес квадратной формы
ес=42×30×1,1×0,95=501,5 м3
Число силосных (элеваторных) башен nc
nc = 12000/501,5=23,93≈24
Для насыпных грузов выгрузка грузов должна быть организована так, чтобы они не простаивали в ожидании освобождения ларей, а приемные конвейеры и ковшовые элеваторы работали в «холостую» во время заполнения ларей. Продолжительность освобождения ларей от груза
Тл=n×tл, (3.11)
где: n - число ларей (бункеров) приема груза;
tл - время освобождения от груза одного ларя, мин.
Время освобождения от груза одного ларя tл
tл=t1+t2+t3,
где: t1 - чистое время освобождения ларя, мин;
t2 - время истечения остатков груза до полного освобождения ларя,
t2=1мин;
t3 - период между концом выпуска груза из одного ларя и началом
выпуска груза их другого ларя, t3=0,5-1,0 мин.
Чистое время освобождения ларя t1
t1=60×Рm/Птех,
где: Рm -количество груза в ларе (нагрузка вагона, т;
Птех – часовая производительность ковшового элеватора, т/ч.
Часовая производительность ковшового элеватора определяется по формуле
Птех=3,6×Ек/Iк×ψ×γ×Vк,
где: Ек - емкость ковша, Ек=4,2 м3;
Iк - шаг ковшей, Iк=0,5 м;
ψ - коэффициент заполнения ковша, ψ =0,75-0,9;
γ - объемная масса груза, т/м3;
Vк - скорость перемещения ковша, Vк=2,0 м/с.
Часовая производительность ковшового элеватора Птех
Птех=3,6×4,2/0,5×0,75×1,1×2,0=
Чистое время освобождения ларя t1
t1=60×62/124,74=29,82 мин
Время освобождения от груза одного ларя tл
tл=29,82+1+0,5=31,32 мин
Необходимое число ларей
n=tр+tуб/tл, (3.15)
где: tр - продолжительность разгрузки вагона, tр =96 мин;
tуб –продолжительность уборки и постановки вагонов под разгрузку,
tуб =10 мин.
Необходимое число ларей n
n=96+10/31,32=3,38≈4
Продолжительность освобождения ларей от груза Тл
Тл=4×31,32=125,28 мин
Число линий приемных устройств (ларей, конвейеров и ковшовых экскаваторов) для разгрузки суточного вагонопотока
Х=Nсут/nв, (3.16)
где: nв - количество вагонов, разгружаемых одним приемным
конвейером и элеватором.
nв=Птех× (24-tуб×Nпод/60)/Pm,
где: Nпод – число подач вагонов за сутки.
Количество вагонов, разгружаемых одним приемным конвейером и элеватором nв
nв=124,74×(24-10×2/60)/62=16,
Число линий приемных устройств (ларей, конвейеров и ковшовых экскаваторов) для разгрузки суточного вагонопотока Х
Х=65/17=3,82≈4
- РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ МАШИН
Потребность в погрузочно-разгрузочных машинах рассчитывается на основе детерминированных грузопотоков и технологии их переработки. Детерминированный режим работы грузового пункта характеризуется регулярным входящим потоком транспортных средств (вагонов, автомобилей) или поступлением их на грузовой фронт по расписанию, примерно через одинаковые интервалы, при этом количество вагонов в подаче и время выполнения грузовых операций практически не отклоняется от своего среднего значения. При детерминированном режиме работы вагоны и автомобили обслуживаются без задержки, исключается время ожидания грузовых операций и вероятность образования очереди у грузового фронта.
Количество погрузочно-разгрузочных машин Z1, необходимое для выполнения суточного расчетного объема грузопереработки, рассчитывается отдельно по прибытии Qр и отправлении Qр по формуле:
Z1 = Qр · 365 / Пэкс ·tсм· nсм (365 – Тр),
где Qр – расчетный суточный грузопоток с учетом «прямого» варианта переработки груза, т;
Qр = Qсут (2 –В),
Расчётный суточный грузопоток с учётом «прямого» варианта переработки груза Qр для тарно - штучных грузов по прибытию
Qрпр=1380×(2–0,12)=2594,4≈2594 т
Расчётный суточный грузопоток с учётом «прямого» варианта переработки груза Qр для тарно - штучных грузов по отправлению
Qрот=780×2=1560 т
Расчётный суточный грузопоток с учётом «прямого» варианта переработки груза Qр для угля по прибытию
Qрпр=2630×2=5260 т
Регламентированный простой каждой машины в течении года (выходные дни, праздники, простой в техническом обслуживании и ремонте.
Тр = ( 365 tmo-1 / nmo-1+ 365 tmo-2 / nmo-2 + 12 tр / nр) + Тпр, (4.3)
Tсм – продолжительность одной смены; nсм - число смен работы машин за сутки; Тр – регламентированный простой каждой машины в течении года (выходные дни, праздники, простой в техническом обслуживании и ремонте), сут.;