Оптимизация размещение грузов в портовых складах

  Федеральное агентство морского и речного  транспорта

  Федеральное государственное образовательное  учреждение

  « Морской государственный университет  им. Адмирала Г.И. Невельского» 
 
 

  Морская академия 

  Морского  права 
 
 
 

Курсовая  работа 
 

  По  дисциплине Грузоведение 
 
 
 
 

  Оптимизация размещение грузов в  портовых складах 
 
 
 

  7--190041 
 

           

                                                                                                 Руководитель работы 

                                    В.В 

                                                                                               Выполнил студент з/ф 

                                                                                   Сокотун Д.Н 
 
 
 
 
 
 

  Г. Владивосток 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Содержание

     1.Исходные  данные…………………………………………….2

     2. Расчетная часть……………………………………………...4

     3. Приложение №1…………………………………………….11

     4. Приложение №2…………………………………………….12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение.

       Грузоведение – самостоятельная научная дисциплина, которая имеет свой предмет исследования (груз), проблемы и методологический аппарат.

Предметом грузоведение являются транспортные характеристики и транспортное состояние грузов, взаимодействие грузов с окружающей средой и между собой, взаимосвязь транспортного состояние грузов с технологией и организации транспортного процесса, оптимальные режимы хранения грузов в трюмах судов и портовых складах.

   Одним из ключевых и решающим фактором обеспечения безопасных транспортных процессов, сохранности грузов и эффективной работы предприятия в целом является грамотное ведение складского хозяйства.

   Рациональное использование складских  емкостей, а также планирование  загрузки складской емкости, напрямую  влияют на грузооборот порта,  простой судов, безопасность транспортировки  и как немаловажный фактор для конечных потребителей, на конечную стоимость продуктов.

     Целью выполнения данного курсового проекта является получение знаний

для расчетов условий оптимизации размещения грузов в портовых складах, а также 

приобретение  практических навыков при проектировании безобвязочных пакетов, определение потребности и планирование загрузки складской площади. Результатом работы становится план распределения по складам прибывающих грузопотоков.

      

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2. Расчетная часть

     1. Исходные данные

     Исходные данные формируются на основании задания с использованием прил. 1 и 2. результаты сводятся в табл. 1 и 2.

     2.1.1 Характеристика складов

 

     2.1.2Вариантная таблица

 
 
 
 
 
 
 

     2.1.3Технические характеристики электропогрузчика СИНКО                                                

 

     2.1.4 Параметры поддона № 1 

 

     2.1.5 Параметры складов.

 
 
 
 
 
 
 
 

     2.1.6 Характеристика грузов.

 
 

     2.2.Формирование пакетов из прибывших грузов 

     Являясь укрупненной грузовой единицей, состоящей  из нескольких мест, пакет предназначен обеспечить повешение интенсивности  погрузочно-разгрузочных работ благодаря  более широкому применению механизмов. При формировании пакета должны соблюдаться требования:

• Однородность груза в пакете;
• Прочность и устойчивости пакета;
• Возможность перегрузки пакета существующими машинами и механизмами;
• Удобство подсчета количества мест в пакете, сохранности тары груза и самого груза.

     В курсовой работе цель формирования пакета – механизация складских операций. В дальнейшем пакет может быть расформирован. Это определило средство пакетирования – поддон, удобный  для работы с использованием складских  машин малой механизации. Транзитные склады, описываемые в курсовой работе, не специализированные по назначению, нормы технической нагрузки в складах – различны, по этому рекомендуется формировать пакет исходя из использования грузоподъемности складской перегрузочной машины – элктропогрузчика. Габаритные размеры пакета ограничиваются размерами поддонов.

     Выделив основные ограничения характеристик  формируемого пакета, интерактивно определяющего  габариты и массу.

     При этом на каждом последующем шаге накладываются  новые ограничения. 

     2.2.1 Определение массы пакета 

     Масса пакета, формируемого из i-го груза на поддон, не должна превышать грузоподъемности ПТМ.

      - масса формируемого пакета, кг;

       -   грузоподъемность механизма, работающего с пакетом, кг.

     Исходя  из неравенства максимально допустимое количества мест груза i в пакете

     

где - масса одного места груза i, кг.

      =1500/17=88

      =1500/51=29

      =1500/25=60

      =1500/105=14  

     2.2.2 Определение площади пакета 

     Площадь пакета, формируемого из i-го груза, должна быть близка площади поддона.

,

где - площадь пакета с грузом,

      - площадь пакетирующего устройства.

     В работе в качестве пакетирующего  устройства используется поддон.

     Это формула ограничивает размеры основания  пакета длинной и шириной пакетирующего  средства. Допустимое отклонение размеров пакета от размеров поддона – 80 мм.

,

,

где , - длина и ширина пакета, мм.

      , - длина и ширина пакетирующего устройства, мм.

      1200+80

      800+80

      1280 мм

      880 мм 

     2.2.3 Определение ограничения высоты пакета 

     Высота  пакета зависит от физических свойств  пакетирующего груза, способа формирования пакетов, места формирования штабеля, а также некоторых других факторов. Однако, вне зависимости от их влияния, установлено максимально допустимое значение высоты пакета, при котором пакет сохраняет форму после воздействия возникших при транспортировке инерционных и динамических нагрузок.

,

где - высота формируемого пакета, мм;

       -допустимая или расчетная высота укладки груза на поддон площадью , мм.

,

где - высота одного груза i, мм.

       принадлежит к ряду целых чисел, выбор целых чисел необходимо производить в меньшую сторону.

      =970/180=5

      =970/190=5

      =970/150=6

      =970/500=1 

     2.2.4. Условие сохранения  стабильности формы  пакета. 

     Сформированный  пакет должен обладать устойчивостью  к разрушения при воздействии  инерционных нагрузок с ускорением до 20 м/с.

     При  отсутствии средств скрепления устойчивость достигается путем применения специальных  методов укладки грузовых мест с  перевязкой по слоям.

       Укладку производят таким образом,  что каждое место последующего  яруса оказывает давление на два и более грузовых места предшествующего яруса. Благодаря стандартизации тары, разработаны общие методы формирование пакетов. Однако перевозки морским транспортом грузов с широким диапазоном типов и размеров заставляют прибегать к использованию нестандартных способов укладки. В этом случае предлагается воспользоваться методом графического моделирования. Суть метода – в последовательном моделировании нечетного (начиная с первого) яруса и четного (начиная со второго). При данном подходе пакет представляется в виде набора стандартных, последовательно чередующихся нечетного и четного ярусов. Тогда процесс моделирования состоит из следующих этапов.

     1-й  этап. Начало моделирования первого  яруса. Выбирается масштаб позволяющий  отобразить поддон на стандартном листе формата А4, сохраняя пери этом пропорции поддона. Вычерчивается макет поддона в виде прямоугольника.

     2-й  этап. На левой и нижней стороне  прямоугольника с помощью рисок  наносится расстояние, равное ширине  грузового места.

     3-й  этап. На левой и нижней стороне прямоугольника наносится расстояние, равное длине грузового места. При этом используются риски, длина которых превышает длину рисок, используемых на втором этапе.

     4-й  этап. Находят участки наименьшего  расстояния маленькой риски от  большой. На макете такой участок должен быть обведен кругом.

     5-й  этап. На участке максимального расстояния рисок от длиной риски вдоль стороны макета располагают грузовое место длиной стороной. В противоположную сторону от короткой риски располагают второе грузовое место. При этом ширина места откладывается на стороне макета, а место располагается перпендикулярно первому месту.

     6-й  этап. Достраивается макет яруса,  сохраняя направленность выкладки  как вдоль, так и поперек.

     7-й  этап. Второй ярус моделируется  поворотом первого яруса на 180º.

     Пользуясь выбранными ограничениями и выбранным способом укладки, определяем количество мест в одном ярусе. 

     2.2.5. Уточнение характеристик пакета

     2.2.5.1. Уточнение высоты  пакета 

     Выбрав  способ укладки (см. Приложение № 1), определяются количества ярусов в пакете, исходя из использования грузоподъемности средств механизации.

где - максимально допустимое количество мест в пакете;

       -количества мест груза i в одном ярусе; зависит от выбранного способа укладки.    принадлежит к целому ряду чисел.

      =88/6=14

      =29/4=7

      =60/3=20

      =14/43=3

     На  полученное значение накладывается ограничение высоты пакета. Фактическое количество ярусов в пакете выбирают из неравенства:

     5 14

     5 7

     6 20

     1 3

      =5

      =5

      =6

      =1 

     2.2.5.2. Уточнение массы пакета 

     Масса пакета на поддоне с грузом i может быть найдена как произведение количества мест в пакете на массу одного груза.

где - масса пакета с грузом, т;

       - количество ярусов в пакете;

       - количество мест груза i в одном ярусе;

       - масса одного грузового места груза i, кг.

      =5*6*17*0,001=0,51 т

      =5*4*51*0,001=1,02 т

      =6*3*25*0,001=0,45 т

      =1*4*105*0,001=0,42 т 

     2.2.5.2 Определение удельной нагрузки пакета

     Удельная  нагрузка, создаваемая одним пакетом, вычисляется кА частное  от деления  массы пакета на площадь основания (поддона).

,

где - удельная нагрузка пакета, т/м²;

       - масса пакета с грузом i, м.

      =0,51/(1,2*0,86)=0,49 т/м²

      =1,02/(1,2*0,8)=1,06 т/м²

      =0,45/(1,2*0,8)=0,47 т/м²

      =0,42/(1,2*0,8)=0,44 т/м²

     Результаты  расчета удельной нагрузки одиночных  пакетов заносим в таблицу.

     Находим высоту пакета по формуле:

где - высота места, м.

      =5*0,18=0,9 м

      =5*0,19=0,95 м

      =6*0,15=0,9 м

      =1*0,5=0,5 м 

 
 

     2.3. Расчет по загрузке склада       

     В этом разделе курсовой работы необходимо провести расчеты плановых показателей  удельной нагрузки и коэффициента использования  площади склада, характеризующих  эффективность использования емкостей склада при хранении каждого из прибывших грузов. 

     2.3.1.  Определение удельных  эксплутационных  нагрузок 

     Удельные  эксплуатационные нагрузки определяются по формуле:

,

      -эксплуатационная нагрузка, создаваемая  штабелем из пакетов грузов в складе j , т/м².

      - количество пакетов в складе  i по высоте в складе j.

     Величина  зависит от технической нормы  загрузки склада и технических возможностей перегрузочных машин , обслуживающих  склада, и соответственно:

,

где - допустимое количество пакетов груза i по высоте, исходя из технической нормы нагрузки в складах j.

        - допустимое количество пакетов груза i по высоте, исходя из технических возможностей электропогрузчиков, обслуживающих склады, которые определяются по формуле:

,

где - техническая форма загрузки склада j, т/м².

     Полученную  величину округляют до целого в меньшую  сторону.

     Склад № 1

        = 2,2/0,49 =4     

      =2,2/1,06=2

      =2,2/0,47=4

      =2,2/0,44=5

     Склад № 2

      =3,2/0,49=6      

      =3,2/1,06=3

      =3,2/0,47=6

      =3,2/0,44=7

     Склад № 3

      =1,8/0,49=3      

      =1,8/1,06=1

      =1,8/0,47=3

      =1,8/0,44=4

,

где - наибольшая высота подъема груза электропогрузчиком, м.

     Величину  округляют до наименьшего целого значения.

       -высота пакета груза i, м.

      =(3,2/0,9)+1=4

      =(3,2/0,95)+1=4

      =(3,2/0,9)+1=4

      =(3,2/0,5)+=7 

     Склад № 1                                                      Склад № 1

     4 4                                                     =4

     4 2                                                     =2   

     4 4                                                     =4

     7 5                                                    =5 

     Склад № 2                                                     Склад № 2  

     4 6                                                    =4

     4 3                                                    =3    

     4 6                                                    =4      

     7 7                                                    =7 

     Склад № 3                                                     Склад № 3    

     4 3                                                     =3

     4 1                                                     =1 

     4 3                                                     =3

     7 4                                                     =4

Эксплуатационная  нагрузка будет равна.

     Склад № 1

      =4*0,49=1,96

      =2*1,06=2,12

      =4*0,47=1,88

      =5*0,44=2,22

     Склад № 2

      =6*0,49=2,94

      =3*1,06=3,18

      =6*0,47=2,82

      =7*0,44=3,08

     Склад № 3

      =3*0,49=1,47

      =1*1,06=1,06

      =3*0,47=1,41

      =4*0,44=1,76 

 
 

     2.3.2. Планирование загрузки складской площади

     Планирование  загрузки складской площади – это комплекс взаимоувязанных мероприятий по выбору систем выкладки грузовых единиц и схемы расположения проходов, проездов, с последующим определением их ширины в зависимости от их назначения. Одним из результатов планирования является определение площади для хранения в складе грузов .

,

где - полезная площадь склада, м²;

      - площадь проходов, м²;

      - площадь проездов для технических  средств, м²;

      - площадь разрывов между штабелями.

     При планировании площади необходимо соблюсти общие правила к складированию  грузов в складах:

• требование создание условий для безопасного хранения грузов на складах, предполагающие возможность вентилирования груза и предотвращение его отсыревания от стен благодаря разрывам между конструкциями склада и штабелями – 0,5 м;
• требование дискретного хранения партии груза, предусматривающее проходы между штабелями для осмотра и подсчета груза;
• требование доступности каждой партии, определяющее место нахождения начала или конца партии у одного из проездов.
• Совершенство планирования оценивают коэффициентом использования полезной площади склада .