Комплексная механизация складских операций

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные данные

Введение

1 Определение расчетных объемов работы грузовых пунктов

1. Расчет суточных грузопотоков, контейнеропотоков
2. Расчет суточных вагонопотоков

2 Выбор схемы комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ

2 Типовые схемы комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ

2.2 Выбор грузозахватных приспособлений

3 Расчет размеров складских сооружений

3.1 Выбор склада

3.2 Определение площади и линейных размеров склада

4 Расчет потребного количества погрузочно-разгрузочных машин

5 Технико-экономические расчеты

5.1 Расчет капитальных вложений

5.2 Расчет эксплуатационных расходов

6 Технологический график работы средств механизации погрузки и выгрузки грузов

7 Техническое обслуживание и ремонт погрузочно-разгрузочных машин

8 Разработка мероприятий по охране труда и техники безопасности

9 Схема автоматизации управления средствами механизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций

Заключение

Список литературы

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Наименование груза	Место погрузки и выгрузки	Число подач		Годовой грузопоток, тыс.т
		прибытие	отправление	прибытие	Доля прямого варианта βпр	отправление	Доля прямого варианта Βот
1	2	3	4	5	6	7	8
Контейнеры массой брутто 20т	Грузовой двор	3	3	405	0,35	635	0,35
Цемент	Подъездной путь	2	-	1310	-	-	-

 

Выбор груза для выполнения технико-экономического сравнения – цемент

Тип вагонов:

- специализированная платформа  для крупнотоннажных контейнеров;

- крытый цельнометаллический

Места погрузки-выгрузки работают круглосуточно.

Продолжительность рабочей смены t_см = 12ч;

Число смен n_см = 2

Режим работы подъездных путей и  автотранспорта – круглосуточно.

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Социальное значение комплексной  механизации и автоматизации  в развитии железнодорожного транспорта огромно. Этой проблеме правительство  выделяет большое внимание, чем ярко свидетельствует Конституция: «Государство заботится об улучшении условий  труда, его научной организации, о сокращении, а в дальнейшем и  полном вытеснении тяжелого физического  труда на основе комплексной механизации  и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного  хозяйства».

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.

Повышение производительности труда  на предприятиях железнодорожного транспорта и совершенствование технологического процесса зависят от уровня механизации  и автоматизации этого процесса. Ликвидация ручных погрузочно-разгрузочных работ и исключение тяжелого ручного  труда при выполнении основных и  вспомогательных операций за счет внедрения  комплексной механизации и автоматизации  производственных процессов обеспечивает сокращение простоев транспортных средств  под грузовыми операциями, сокращает  затраты труда и себестоимость  переработки грузов, в конечном счете  увеличивает доходность и прибыльность грузовых объектов и подразделений  железнодорожного транспорта.

 

 

 

 

 

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ОБЪЕМОВ  РАБОТЫ ГРУЗОВЫХ ПУНКТОВ

1. Расчет суточных грузопотоков, контейнеропотоков

 

По заданным объемам годового грузопотока рассчитываются суточные грузопотоки отдельно по прибытии и отправлении по каждому роду груза:

 

,                                          (1.1)

 

где - годовой грузооборот по прибытии или отправлении, т;

- коэффициент  неравномерности прибытия или  отправления груза

 

 для цемента принимается равным 1,1

3948 т                                                          (1.1)

Суточный контейнеропоток  для крупнотоннажных контейнеров  рассчитывается в условных контейнерах  массой брутто 20т:

                                          (1.2)

  – средняя техническая норма загрузки 20-тонного контейнера, в расчетах принимается

 контейнера                                                   (1.2)

контейнеров                                                    (1.2)

 

Если  , рассчитывают количество отправленных после выгрузки порожних контейнеров (избыток порожних):

                                   (1.3)

Если  , рассчитывают количество прибывших под погрузку порожних контейнеров (недостаток порожних):

                                   (1.4)

                                                   (1.4)

2. Расчет суточных вагонопотоков

Суточные вагонопотоки по прибытии и отправлении рассчитываются исходя из суточного грузопотока  для всех грузов, кроме универсальных  контейнеров по формуле:

,                                       (1.5)

где - техническая норма загрузки вагона

                                                                       (1.5)

суточные вагонопотоки для  контейнеров определяют:

- по прибытии 

,                                      (1.6)

                                                                   (1.6)

- по отправлении

,                                   (1.7)

                                                                      (1.7)

где - количество контейнеров в вагоне; принимается для крупнотоннажных контейнеров усл. контейнеров

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ВЫБОР СХЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ

2.1 Типовые схемы комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ

 Схемой механизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций называется комплекс машин, устройств и оборудования, обеспечивающих переработку груза по определенному технологическому процессу.

Комплексная механизация и автоматизация  погрузочно-разгрузочных работ с  тарно-штучными грузами

Наиболее эффективной является перевозка тарно-штучных грузов пакетами, при которой возможно применение системы машин и оборудования, обеспечивающих комплексную механизацию  и автоматизацию всех производственных операций на пути перемещения груза  от отправителя до получателя.

Для выгрузки из крытых вагонов и  погрузки в вагоны тарно-штучных  грузов применяются вилочные электропогрузчики  повышенной маневренности (малогабаритные). Для этих целей используют вилочные погрузчики типа ЭП грузоподъемностью 0,63т.; 0,75т.; 0,8т.; 1,0т. и 1,25 т, изготовляемые  отечественными заводами, а также  поставляемые Болгарией типов ЕВ 667-22-7', 654-27 и 661-3 соответственно грузоподъемностью 1000кг., 1250кг. и 1250 кг и другие, предназначенные  для работы в стесненных условиях складов. Вилочные погрузчики являются пока единственным средством механизированной загрузки и разгрузки крытых вагонов.

Вилочные погрузчики выбирают исходя из параметров и номенклатуры грузов. Должны быть известны: основные размеры  грузов и их масса; подготовленность к перемещению (в пакетах без  поддонов или на поддонах, с применением  специальной оснастки, отдельными местами); дальность перемещения и высота штабелирования или укладки в  стеллажи; условия и режим работы погрузчиков внутри склада; запыленность воздуха, взрывоопасность и др. Для работы во взрывоопасных условиях применяются специальные электропогрузчики типа ЭПВ.

Технология погрузки груза в  вагон (автомобиль) или выгрузки из вагона (автомобиля) начинается с установки  вилочным погрузчиком мостика, компенсирующего  разницу в уровнях рампы склада и пола кузова вагона (автомобиля). Во время погрузки или разгрузки  высота пола автомобилей и прицепов сильно изменяется от прогиба рессор и шин. Удобны выдвижные секционные мостики, располагаемые напротив дверей склада со стороны автопоездов. Мостик в нерабочем положении полностью спрятан в рампе склада, являясь ее составной частью. При подходе автомобиля мостик поднимается, раздвигается, а затем конец его опускается на пол автомобиля. После установки мостика у дверей вагона с пакетированным грузом погрузчик подъезжает к грузу, поднимает вилы на высоту груза, вводит вилы в проемы, предусмотренные в пакете (поддоне) для захвата груза, затем, наклонив раму назад и опустив вилы с грузом в транспортное положение (высота 300мм), загруженный погрузчик перемещается в склад, где подъезжает к штабелю груза, разворачивается, поднимает пакет на высоту штабеля, наклоняет грузоподъемную раму вперед, освобождает вилы и возвращается за следующим пакетом груза. Аналогично операции выполняются при загрузке грузов в вагоны и на погрузке-выгрузке автотранспорта.

В крытом вагоне пакеты груза широкой  стороной устанавливаются в два  ряда и два яруса по ширине вагона; узкой стороной по длине вагона с  каждой стороны от дверей по шесть  рядов, а в дверном проеме устанавливаются  четыре поддона (пакета), узкой стороной по ширине вагона, а широкой —  по длине. Внутри склада, если прибытие и отправление грузов объединено в одной секции, грузы, прибывающие  в вагонах, укладываются ближе к  автомобильной стороне, а отправляемые — к железной дороге. Укладка  в штабеля (стеллажи) производится в  соответствии с принятой специализацией мест хранения (по направлениям перевозки, станциям назначения, получателям).

Хранение грузов в штабелях целесообразно  при массовых поступлениях и небольшой  номенклатуре грузов. В остальных  случаях наиболее эффективным является применение стеллажного хранения груза.

Типовое устройство склада с трехъярусными  стеллажами для хранения грузов в  складах, рекомендуемое ВНИИЖТ для  опорных станций. Обслуживание такого склада возможно с применением вилочных погрузчиков с аккумуляторной батареей или питанием от сети с помощью  гибкого токопровода. Ширина склада, обслуживаемого такими погрузчиками, может быть до 30 м. Токоподводящий кабель подвешивается с помощью скоб в виде петель на натянутых вверху вдоль склада проволоках на гибком тросе.

Выдача груза со склада обеспечивается в обратной последовательности. Вилочные погрузчики загружают пакеты на транспортные средства. На складе предусмотрена зона сортировки груза. Тележки этой зоны распределяют поддоны по линиям сортировки и комплектования заказов, затем готовые партии отправляют по назначениям через зону выдачи груза. Зона сортировки грузов находится рядом с зоной хранения, но она может быть размещена и непосредственно в зоне хранения.

В складах высотой 5-6 м малой емкости (2,5-4,0 тыс. пакетов) стеллажные тележки подаются на соответствующий ярус вилочными погрузчиками или передвижными штабелерами. Емкость описанного склада может достигать 50 тыс. пакетов. Многоярусный склад оборудуется одним или двумя подъемниками со скоростью движения кабины до 100 м/мин с двусторонним перемещением тележек.

Управление стеллажными складами автоматическое или программированное  с применением ЭВМ. Необходимая  информация по управлению средствами механизации стеллажных складов  наносится на соответствующую сервер, с которого вводится в ЭВМ. Ввод этой информации подтверждается выводом  на печать.

На груз, полученный складом, также  составляется электронная накладная, куда переносятся данные, указанные  в сопроводительных документах.

В случае несоответствия данных сопроводительных документов содержимому грузового  пакета в электронной делается определенная отметка. Данные считываются ЭВМ, которая  вырабатывает команду на установку  груза в соответствующую ячейку стеллажным краном или другими машинами и контролирует выполнение этой команды. В числе элементов входного контроля информации предусмотрена проверка электронной накладной, полноты адресного кода.

Схема комплексной механизации  погрузочно-разгрузочных работ с  тарно-штучными грузами

 

 

Комплексная механизация и автоматизация  погрузочно-разгрузочных работ и  складских операций с контейнерами

Для переработки контейнеров на железных дорогах организуются контейнерные пункты, где выполняются погрузка, выгрузка, сортировка, хранение, завоз, вывоз, технический осмотр и текущий  ремонт контейнеров, оформление перевозочных и транспортно-экспедиционных документов, информация грузополучателей и др.

Комплекс устройств, входящих в контейнерный пункт: площадка для краткосрочного хранения контейнеров, автопроезды, железнодорожные погрузочно-выгрузочные пути, грузоподъемные механизмы, стоянки для полуприцепов и прицепов, служебные и бытовые помещения. Контейнерные пункты размещаются либо непосредственно на железнодорожных станциях, либо на подъездных путях предприятий.

При специализации контейнерной площадки выделяют отдельные участки для  размещения контейнеров по отправлению  и прибытии, причем участок, расположенный  ближе к железнодорожному пути, выделяется для контейнеров по отправлению, а находящийся со стороны подъезда автомобильного транспорта — для  прибывающих контейнеров.

Участок по отправлению, в свою очередь, делят на секции по дорогам назначения и по назначениям плана формирования. Участок по прибытии на крупных контейнерных пунктах специализируется по районам  города или по отдельным грузополучателям или группам. На площадках контейнерных пунктов, где это возможно, выделяются специальные секции для отдельного размещения порожних и неисправных  контейнеров, подлежащих ремонту.

Специализация участков секций может  быть постоянной и скользящей. Скользящая специализация применяется при  недостаточной вместимости площадки. Контейнеры размещают длинной стороной вдоль площадки дверьми друг к  другу с зазором между контейнерами 0,15-0,20 м. Два ряда контейнеров, расположенных поперек площадки, образуют сектор. Между секторами оставляют проходы 0,6 м, через каждые 100 м длины фронта предусматривается противопожарный разрыв. На площадке предусматривают поперечные проезды для автомобилей, через каждый 19 м при работе с мостовыми кранами и 44 м при работе с кранами на железнодорожном ходу. Ширина проездов и разрывов 4-5 м. Покрытие площадок может быть асфальтовым, наиболее эффективно асфальтобетонное. Продольный уклон допускается не менее 0,4 ‰ и не более 6 ‰. По бокам площадки устраивают дренажные канавы для отвода дождевых и талых вод и придают ей уклон от середины к краям при асфальтобетонном покрытии 2 ‰. Железнодорожные пути располагают по одну сторону площадки, в отдельных случаях — по обе стороны.

Каждое контейнеро-место на площадке имеет свой номер. Под контейнеро-местом понимается площадь, занимаемая одним контейнером массой брутто 3 т. В зависимости от применяемых погрузочно-разгрузочных машин и покрытия площадки контейнеры размещают в один-два яруса.

Для перегрузки контейнеров в основном применяют козловые краны, при большом  объеме переработки — мостовые, реже используются другие виды кранов и автопогрузчики. Для сокращения холостых пробегов крана выгрузка с  платформ и автомобилей чередуется с погрузкой на платформы и  автомобили.

Схема комплексной механизации  погрузочно-разгрузочных работ с  контейнерами

 

2.2. Выбор грузозахватных  приспособлений

 

Для 20-тонных контейнеров  используем кран КК-20

Основные технические  характеристики крана КК-20

Грузоподъемность – 20т

Пролет – 25 м

Рвабочий вылет консоли  – 5 м

Высота подъема – 8,5 м

Скорость подъема – 12 м

Масса крана – 90т

 

Для выгрузки цемента используем электропогрузчик ЭП-103 грузоподъемностью  1т

Электропогрузчик с асинхронным  приводом ЭП-103 предназначен для перемещения  и укладки грузов на открытых площадках  и в закрытых помещениях: на базах, в складах, в пакгаузах, в трюмах судов, в железнодорожных вагонах  и других местах, оборудованных твердым  и ровным покрытием.

Особенности: простота управления, маневренность, хороший обзор с места водителя, экологическая чистота в рабочей зоне, минимальное время на техническое обслуживание, оборудован дополнительными навесным оборудованием и светотехникой, ограждением типа «контейнерная крыша» для работы в контейнере, рекуперация энергии позволяет продлить время работы погрузчика.

Основные технические  характеристики: грузоподъемность – 1 т

Высота подъема груза  – 1,8 м

Радиус поворота – 1,6 м

Скорость подъема вил  с грузом – 9,0 м/мин; без груза  – 12,5 м/мин

Скорость передвижения с  грузом – 9 км/ч, без груза 10 км/ч

3 РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ СКЛАДСКИХ  СООРУЖЕНИЙ

3.1 Выбор склада

 

Для тарно-штучных грузов в зависимости от грузопотока  и вида: грузовых операций рекомендуются  крытые склады с внешним расположением путей, склады ангарного типа с внутренним вводом путей и внешними автоподъездами, автоматизированные склады.

Для контейнеров проектируют  типовые открытые площадки: грузовые (погрузка и выгрузка), грузосортировочные (погрузка, выгрузка и сортировка) и  сортировочные. В зависимости от объема грузопереработки и вида грузовых операций контейнерные склады проектируются  с одним, двумя и более железнодорожными путями.

 

3.2 Определение площади и линейных  размеров складов

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, лесных, насыпных (гравий, песок, уголь, кокс, руда) грузов и металлопродукции по формуле:

 

,                                (3.1)

 

где - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на 
проходы, проезды и установку средств механизации;

 – нормативное время хранения груза на складе, сут.;

- допустимая нагрузка на 1 м² площади склада, т/м².

 

м²                                                                     (3.1)

Методом элементарных площадок определяется площадь склада 
для хранения контейнеров. Площадь грузовой контейнерной площадки 
определяется:

 

 , (3.2)

 

где ,, - приведенное число прибывающих, отправляемых и порожних контейнеров;

,, - время хранения контейнеров на площадке соответственно по прибытии, по отправлении, неисправных и порожних, сут.;

,- коэффициент, учитывающий долю перегрузки по 
прямому варианту соответственно по прибытию и отправлению контейнеров;

- площадь, занимаемая одним контейнером, м²;

0,03 – доля неисправных контейнеров.

 

 м²                                                                             (3.2)

 

При проектировании склада важно, кроме общей площади, правильно  определить его размеры, т.е. ширину и длину. Ширина зависит от рода груза, конструктивных особенностей склада и  средств механизации. 
Для крытых складов ширина принимается равной 18, 24, 30 м. Для 
открытых складов ширина определяется в зависимости от величины 
пролета фана (козлового, мостового) или вылета стрелы крана (стрелового), 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, ограниченная пролетом крана, может быть использована для складирования груза. Ширина площадки, обслуживаемой двухконсольным козловым краном:

 

,                                   (3.3)

 

где - величина пролета крана, м;

 - габарит безопасности (расстояние от оси опоры крана до крайней точки склада, = 1 м.

 

 для цемента = 50м

=23 м (для контейнеров)                                             (3.3)

 

Рассчитав площадь и ширину склада, определяется его длина 
по формуле:

 

,                                     (3.4)

 

 для контейнеров                                            (3.4)

 для цемента                                          (3.4)

При этом, длина склада должна соответствовать фронту погрузочно-разгрузочных работ с тем, чтобы все подаваемые одновременно вагоны могли разместится вдоль складского сооружения . Под фронтом погрузочно-разгрузочных работ понимается часть складских путей, на которых непосредственно производится погрузка грузов в вагоны, автомобили и выгрузка из вагонов, автомобилей. Длина погрузочно-разгрузочного фронта находится по формуле:

 

,                                      (3.5)

 

где - длина вагона принятого типа по осям сцепления автосцепок, м; - суточный вагонопоток;

- число подач; 

- запас, учитывающий неточность установки вагонов,

 

Условие не выполняется, поэтому увеличиваем число подач

 

 для цемента                                            (3.5)

                                                                       (3.5)

    для  контейнеров                                        (3.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 , необходимое для выполнения суточного расчетного объема грузопереработки, рассчитывается отдельно по прибытии и отправлении по формуле:

,                      (4.1)

где расчетный суточный грузопоток с учетом «прямого» варианта переработки груза, т;

 

            (4.2)

для контейнеров расчетный  суточный контейнеропоток:

,                                (4.3)

 - продолжительность одной смены, ч;

 - число смен работы машин за сутки;

- регламентированный простой каждой машины в течение года (выходные дни, праздники, простой в техническом обслуживании и ремонте), сут;

 

,         (4.4)

где , - периодичность технического обслуживания соответственно ТО-1, ТО-2, сут.;

 - периодичность текущего ремонта, мес;

, - продолжительность технического обслуживания соответственно ТО-1, ТО-2 и текущего ремонта, сут.

   - продолжительность выходных и праздничных дней в течении года, = 60;

- эксплуатационная производительность погрузочно-разгрузочной машины.

Эксплуатационная производительность - это количество груза, перерабатываемого ПРМ за один час с учетом внутрисменных технологических перерывов (прием-сдача смены, обед, перестановка вагонов, техническое обслуживание механизма и др.).

Эксплуатационная производительность ПРМ может быть рассчитана по формуле:

,                                  (4.5)

где - коэффициент использования ПРМ по времени в течение

1часа, принимается равным 0,8;

  - техническая производительность погрузочно-разгрузочной машины.

Под технической производительностью  понимают количество груза в тоннах, кубометрах, штуках и других единицах, которое может переработать ПРМ за один час непрерывной работы в условиях максимальной загрузки.

Для ПРМ периодического действия (кранов, погрузчиков, вагоноопроопрокидывателей) техническая производительность рассчитывается по формуле:

,                                     (4.6)

где 3600 - количество секунд в часе; - количество груза, перерабатываемого за один цикл, т или шт.; - длительность рабочего цикла

машины, с.

 

Поскольку продолжительность  простоя подвижного состава под  операциями погрузки (выгрузки) строго регламентируется, поэтому число  ПРР машин на обработку в заданные сроки количества одновременно подаваемых вагонов определяется отдельно по прибытии и отправлении по формуле:

,                                      (4.7)

где - количество груза в одной подаче, т;

,                                        (4.8)

- продолжительность погрузки  или выгрузки одной подачи, ч;

                               (4.9)

  - время, затрачиваемое на подачу и уборку вагонов одной подачи на перегрузочном фронте, ч; принимается равным 0,7; - время на обед, прием-сдачу смены,

 

Для контейнеров:

                                              (4.3)

                                                 (4.3)

                                      (4.4)

                                                                           (4.5)

                                                                            (4.6)

                                                         (4.1)

                                                          (4.1)

                                                                                      (4.8)

                                                                        (4.9)

                                                                          (4.7)

                                                                                   (4.8)

                                                                       (4.9)

                                                                           (4.7)