Транспортно-грузовые системы. 8

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Дальневосточный государственный  университет путей сообщения»

 

 

Кафедра «Станции, узлы, технология грузовой

и коммерческой работы»

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Транспортно-грузовые системы»

 

 

Выполнила:

Кобец Екатерина Григорьевна

Шифр: КВ-10-ОПУ-264

Проверил:

Куклев Д.Н.

 

 

Хабаровск

2012г.

Содержание

 

Введение	стр. 3
Исходные данные	стр. 5
1. Определение расчетных объёмов работы грузовых пунктов	стр. 6
1.1. Расчет суточных  грузопотоков	стр. 6
1.2. Расчет суточных  вагонопотоков	стр. 8
2. Выбор схемы комплексной  механизации погрузочно-разгрузочных  Работ	стр. 9
2.1.  Типовые схемы  комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ	стр. 9
2.2.  Выбор грузозахватных  приспособлений	стр. 14
3. Расчет размеров  складских сооружений	стр. 17
3.1. Выбор склада	стр. 17
3.2. Определение площади  и линейных размеров складов	стр. 20
4.  Расчет потребного  количества погрузочно-разгрузочных машин	стр. 23
5.  Технико-экономические  расчеты  по выбору оптимального  варианта механизации	стр. 28
5.1. Расчет капитальных  вложений	стр. 29
5.2. Расчет эксплуатационных  расчетов	стр. 32
5.3. Выбор оптимального  варианта	стр. 36
6. Технологический график  работы средств механизации погрузки  и выгрузки грузов	стр. 37
7. Техническое обслуживание  и ремонт  погрузочно-разгрузочных  машин	стр. 40
8. Разработка мероприятий  по охране труда и технике  безопасности	стр. 42
Заключение	стр. 55
Список использованной литературы	стр. 56

 

Введение

Инженер по эксплуатации железных дорог должен иметь знания, необходимые для проектирования складских сооружений, комплексной  механизации и автоматизации  погрузочно-разгрузочных работ, эффективного использования, содержания и ремонта современных средств механизации и автоматизации, а также ведения научных исследований в этой области.

Социальное значение комплексной механизации и автоматизации в развитии железнодорожного транспорта огромно. Этой проблеме правительство уделяют большое внимание. В нашей стране предусматриваются работы по созданию законченных систем машин, приборов и высоко эффективных технологических процессов, позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать весь процесс от поступления сырья до отгрузки готовой продукции, включая транспортирование, хранение, погрузку-выгрузку и доставку потребителю.

В настоящее время  реализуются мероприятия, направленные на развитие магистрального и промышленного  железнодорожного транспорта: внедрение новейших универсальных и специализированных транспортных средств; увеличение грузоподъемности и мощности подвижного состава. Кроме того, улучшается взаимодействие различных видов транспорта, совершенствуется технология организации перевозок, ускоряется внедрение высокоэффективных машин и высокосовершенных систем автоматического управления. Находит широкое применение кибернетика, электронные счетно-решающие устройства в производстве, плановых расчетах, сфере учета и управления.

Повышение производительности труда на предприятиях железных дорог 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.

Цель курсовой работы – научить студента принимать  обоснованные технические и технологические  решения в сфере организации  и механизации погрузочно  – разгрузочных работ.

Задачами курсовой работы являются:

- получение практических  навыков выполнения инженерных  расчетов и методов проектирования  комплексной механизации и автоматизации  погрузочно – разгрузочных работ;

- выбор наиболее рационального варианта  комплексной механизации и автоматизации погрузочно – разгрузочных работ для данного объёма грузопереработки на основе анализа схемы перегрузочных процессов и технико – экономических расчетов;

- определение влияния  организации погрузочно – разгрузочных работ и складских операций на экономические показатели работы станции.

 

Исходные данные:

  Таблица 1

Наименование Груза	Место погрузки и выгрузки	Число подач		Годовой грузопоток, тыс. т.
		Прибы- тие	Отправ- ление	Прибы- тие	Доля прямо- го ва- рианта, βпр	отправ- ление	Доля прямо- го ва- рианта, βпр
1	2	3	4	5	6	7	8
КОНТЕЙНЕРЫ МАССОЙ БРУТТО: 3 т – 70%; 5т – 30%	Грузовой двор	3	3	495	0,25	250	0,25
ПЕСОК	Подъездной путь	2	-	1000	-	-	-

 

Для выполнения технико-экономических  расчетов по определению наиболее эффективного варианта механизации, выбираем – контейнеры.

 

Тип вагона:

Таблица 2

Тип вагона	Количество осей	Грузоподъемность, т	Длина по осям автосцепок, Мм
Платформа с металлическими бортами	4	66÷70	14620
Полувагон цельно- Металлический	4	69	13920

 

Место погрузки и выгрузки работает круглосуточно.

При продолжительности  рабочей смены t_см = 8 ч., число смен принимается n_см = 3.

1. Определение расчетных объемов работы грузовых пунктов

1.1 Расчет суточных грузопотоков, контейнеропотоков

По заданным объемам годового грузопотока рассчитываем суточные грузопотоки отдельно по прибытии и отправлении по каждому рода груза:                                          ,          (1.1)

где - годовой грузооборот по прибытии или отправлении, т. - коэффициент неравномерности прибытия или отправления груза, для контейнеров – 1,05 – 1,08; песка – 1,1 - 1,2.

т.;

т.;

т.;

Суточный контейнеропоток  для среднетоннажных контейнеров (3 и 5 тонн) рассчитывается в условных контейнерах. Число трехтонных контейнеров  по прибытии и отправлении определяется по формуле

;          (1.2)

 

;          (1.3)

 

где γ₃, γ₅ – процентное содержание трех- и пятитонных контейнеров от суточного вагонопотока; - средние технические нормы загрузки трех- и пятитонных контейнеров. В расчетах принять

;

;

;

;

 

За «условный» принят контейнер массой брутто 3 т. Контейнер  массой брутто 5 т принимают равным двум условным контейнерам.

Так как > рассчитываем количество отправленных после выгрузки порожних контейнеров (избыток порожних)

(1.4)

.

1.2 Расчет суточных вагонопотоков

Суточные вагонопотоки по прибытии и отправлении рассчитываются исходя из суточного грузопотока для песка, по формуле:

(1.5)

где - техническая норма загрузки вагона, принимаем 63 ÷ 68 т.

в.

Суточный вагонопоток  для контейнеров определяют:

 

(1.6)

где - количество контейнеров в вагоне, принимается для среднетоннажных контейнеров 10÷12 .

в;

в

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 обеспечивающий переработку груза по определенному технологическому процессу. Для песка и среднетоннажных контейнеров выбираем наиболее эффективную схему комплексной механизации ПРР с учетом заданных объемов работы грузового пункта.

          Подвижной состав обеспечивается  грузом к перевозке, в основном  на различных складах. В зависимости от объема перевозок склады для тарно-штучных грузов строят преимущественно крытые одноэтажные, одно- и многопролетные. Грузы, не боящиеся температурных колебаний и ветра, но требующие защиты от атмосферных осадков, хранятся на крытых площадках.

Контейнеризация – один из элементов технического процесса в организации перевозок, складирования и хранения грузов. Эффективность контейнеров и сферы их наиболее экономичного использования зависит от объема перевозок, размером отдельных отправок груза, структуры грузопотоков и вида груза, дальности перевозок, перевозочных средств и др.

          На железных дорогах контейнерные пункты размещают на грузовых дворах станций, обслуживающих административные и промышленные центры и предприятия, а также на опорных станциях. Контейнерные пункты на крупных промышленных предприятиях и базах размещают, как правило, непосредственно на территории предприятия или базы в местах подхода транспортных коммуникаций.

Контейнерные  пункты, выполняющие операции по перегрузке самих контейнеров, представляют собой открытые площадки. Железнодорожные пути и автоподъезды должны быть расположены так, чтобы они обеспечивали наименьшие перемещения контейнеров. Более устойчивым в эксплуатации для контейнерных площадок является асфальтобетонное покрытие. По бокам площадок устраивают дренажные канавы для отвода дождевых и талых вод. Площадке придается уклон от середины к краям: при асфальтобетонном покрытии —0,02. Продольный уклон площадки допускается не менее 0,004 и не более 0,06. Кюветы делают с продольным уклоном 0,001 и включают в общую сеть водоотвода.

Для перегрузки контейнеров применяют козловые, мостовые, стреловые краны, автопогрузники, контейнеровозы и контейнеровозы-штабелеры.

Для работы со средиетоннажными контейнерами рекомендуется использовать козловые краны (К-05; К-09; ККДК-10; КК-6; КК-5М) оснащенные автоматическими грузозахватными устройствами. Схема механизированной перегрузки средиетоннажных контейнеров с использованием козлового крана приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема механизированной перегрузки среднетоннажньк контейнеров с использованием двухконсольного козлового крана

Мостовые  краны применяются в основном на промышленных предприятиях. Они позволяют перекрывать значительные пролеты, располагая площадки параллельно друг другу, используя одну эстакаду для двух кранов (рисунок 2).

Стреловые краны  на железнодорожном и автомобильном  ходу (КС-1571; КС-2571; КС-2563; КС-3571, КС-4561) используются при малых объемах работы, когда один кран обслуживает несколько площадок с различными грузами.

Рисунок 2 — Схема механизированной перегрузки контейнеров с использованием мостовых кранов: а — однопролетная эстакада, 6 — двух пролетная эстакада

 

Основные параметры  козлового крана для перегрузки среднетоннажных контейнеров, тип КК – 6.

 

Грузоподъемность на захвате, т	6,0
Пролет крана, м	16
Рабочий вылет консолей, м	4,5
Высота подъема от уровня головки рельса, м	9
Скорость, м/мин подъема передвижения тележки передвижения крана	20 50 100
Установленная мощность электродвигателей, кВт	51,4
Масса крана, т	32,5

 

Навалочные грузы занимают значительный удельный вес в грузообороте транспорта. Этот вид грузов подразделяется на две основные группы: допускающие  перевозку и хранение в открытых (песок, гравий, щебень и др.) и закрытых (цемент, минеральные удобрения и др.) транспортных средствах и складах.

Физико-механические и  химические свойства навалочных грузов влияют на выбор подвижного состава, погрузочно-разгрузочных машин, грузозахватных устройств, способа перегрузки и  складирования.

Выбор ПРМ для навалочных грузов зависит от величины и постоянства  грузооборота. При постоянном грузообороте используют стационарные машины (мостовые, козловые краны), а при меняющемся – передвижные (в основном стреловые) краны. Кроме того при выборе ПРМ учитывают возможность работы с другими видами грузов, прибывающих на склад (погрузочно-разгрузочный пункт), для чего используют сменные грузозахватные устройства (траверса, электромагнит, грейфер).

Основные параметры: Козловой самомонтирующейся кран тип 972-00-00.

Грузоподъемность, кг	5000
Длина пролета, м	11,3
Число консолей	2
Вылет консолей	4,4 и 4,2
Наибольшая длина хода тележки, м	19,7
Наибольшая высота подъема  крюка, м	7,4
Габаритные размеры, мм ширина	21,93
Высота	10,84
Длина по фронту работ, м	8,55
Скорость крана, м/с (м/мин)	1 (60)
Скорость груза при  подъеме, м/с (м/мин)	0,133
Суммарная мощность, кВт	28,4
База крана, м	6,0
Восстановительная стоимость, руб.	10608

Для выгрузки груза из саморазгружающихся вагонов  используются повышенные пути. Они сооружаются в двух вариантах — блочные на естественном и балочные на свайном основании, что позволяет использовать этот метод для любых грунтовых условий. Верхние блоки опор сборные железобетонные. Верхний блок устоя служит одновременно опорной площадкой, крыльями для сопряжения эстакады с насыпью въезда. Под эстакадой устраивают наклонные плоскости (из бетонированной цементно-грунтовой или фунтовой отсыпки), по которым грунт отсыпается в сторону от эстакады, улучшая условия его забирания для погрузки на автотранспорт. Повышенный путь балочного типа представляет собой эстакадную конструкцию с шагом опор 6 м. Пролетное строение состоит из двух железобетонных балок, связанных между собой железобетонными диафрагмами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3  Пример комплексной  механизации ПРР с использованием козлового крана с грейфером:

1 – грейфер; 2 – бункера; 3 – штабеля; 4 – автомобиль; 5 – автомобильная  дорога; 6 – козловой кран.

 

 

 

2.2 Выбор грузозахватных приспособлений

При перегрузке кранами контейнеров применяются манипуляторы-захваты (спредеры) с жесткой рамой для одного типоразмера контейнеров (рис. 4, а), а для нескольких типоразмеров — с раздвижной (телескопической) рамой (рис. 4, б).

У спредеров  с жесткой рамой запирающие кулачки, вводимые в фитинги при перегрузке, и центрирующие лапы имеют постоянное фиксированное положение, у спредеров с раздвижной — захватные кулачки и центрирующие лапы расположены на раздвижных каретках и их положение фиксируется в соответствии с типоразмерами перегружаемых контейнеров.

              Для перегрузки контейнеров используют автоматический контейнерный захват (рис.4), предназначенный для оснащения специального козлового крана грузоподъемностью 32 т. Захват крепится к грузоподъемному механизму крана на канатах с помощью полиспастной системы, состоит из трех жестких рам. На верхней боковой раме установлены механизмы демпфирования груза, механизм вращения с опорно-поворотным шариковым устройством и узлы закрепления канатов. Средняя захватная рама крепится к боковой с помощью пальцев. На средней захватной раме по углам установлены четыре захватные головки с поворотными кулачками, четыре жесткие направляющие для центрирования захвата. Вторая захватная рама балочной сварной конструкции предназначена для работы с крупнотоннажными контейнерами массой брутто 30 т. Она имеет по углам четыре захватные головки, четыре центрирующие лапы, собственную гидронасосную систему с аппаратурой, восемь фитингов для присоединения к средней захватной раме и конечный выключатель с грузиком для автоматического перевода механизма подъема на посадочную скорость при соприкосновении грузика с контейнером. Подача электроэнергии осуществляется гибким кабелем со штепсельным соединением. Каждая центрирующая лапа имеет индивидуальный привод, который устанавливается на крышке захватной головки. Подъем и опускание лап осуществляются с помощью гидроцилиндра.

Рис. 4 Спредеры: а—жесткой конструкции; б—с подвижными захватами; 1 — центрирующие лапы; 2 —рама; 3 — каретка; 4—механизм поворота; 5—телескопическая рама; 6 — захватные балки

 

Значительное  количество насыпных грузов выгружается  из полувагонов и платформ козловыми кранами, оборудованными грейферами. Параметры канатных грейферов, предназначенных для погрузки-выгрузки навалочных грузов из вагонов, должны соответствовать ГОСТ 24599. Ширина двухчелюстного грейфера, независимо от величины размаха не должна превышать 2,5 м, а номинальная масса порожнего грейфера должна быть не более 8 т. Установка зубьев, клыков, перекрытие ножей внахлестку, а также режущие кромки на ножах не допускаются. Кромки ножей закрытого грейфера должны плотно прилегать один к другому. Размах многочелюстного грейфера должен быть не более 2720 мм, а ширина — не более 2500 мм в положении полного раскрывания.

На перегрузочных работах находят применение и другие виды грейферов: гидроэлектрогрейферы, у которых замыкание и раскрытие челюстей осуществляют гидроцилиндры, а подъем и опускание грейфера — грузоподъемный механизм крана; вибрационные электрогидравлические грейферы, у которых, кроме электрогидравлического привода замыкания челюстей, на каждую челюсть установлен электровибратор, увеличивающий зачерпывающие способности грейфера на трудных для переработки слежавшихся, уплотненных и слабосмерзшихся грузов. Этого вида грейфер имеет вместимость 3,5 м³, ширину челюсти 2600 мм, длину в открытом состоянии — 2500, в закрытом — 2000 и высоту — 2000 мм. Собственная масса грейфера 3 т. Особо эффективно применение таких грейферов, если краны имеют гидропривод, иначе для гидрогрейфера необходим гидропривод, состоящий из масляного насоса, гидрораспределителя, гидроаппаратуры (реле давления, фильтры, дроссели, предохранительные клапаны), гидроцилиндров и масляного бака. Емкость гидросистемы 100 л и более.

Грейферы  подгребающие (штивующие) предназначены для перегрузки массовых сыпучих материалов, рассыпанных сравнительно тонким слоем на значительной по размерам поверхности. Грейферы эти имеют: затупленную прямолинейную режущую кромку челюстей; малые режущие и большие стягивающие челюсти усилия; относительно увеличенный зев и ширину челюстей.

 

Рис. 5. Схема  работы  грейферов для  сыпучих  и  кусковых грузов: а — двухканатного; б — одноканатного

3. Расчет размеров складских сооружений

1. Выбор склада

Станции железных дорог имеют сооружения для хранения грузов от 
момента приема к отправлению до погрузки в вагон и от момента выгрузки прибывшего груза до выдачи его потребителю. Такие сооружения в зависимости от вида грузов представляют собой различные склады или открытые грузовые площадки, размещаемые таким образом, чтобы с одной стороны был подъезд для автомобильного транспорта, а с другой — железнодорожная колея.

Открытые  грузовые площадки должны быть оборудованы  так, чтобы обеспечивалось быстрое и удобное производство грузовых операций.

Грузовые районы железнодорожных станций в зависимости от характера работы разделяют на специализированные и общего типа. К специализированным относят крупные контейнерные терминалы, базы для погрузки-выгрузки навалочных грузов. Это создает благоприятные условия для комплексной механизации и автоматизации работ. На грузовых работах общего типа работают с грузами широкой номенклатуры. Склады и грузовые площадки в этом случае специализируют по роду грузов (навалочные, тяжеловесные), по виду отправок (навалочные, мелкие, мелкотоннажные) и по характеру выполняемых операций (погрузка, разгрузка, сортировка).

 

 

2. Определение площади и линейных размеров складов

Площадь склада и его  линейные размеры зависят от типов  принятых складов размещение в них  грузов и технологии их переработки. При этом площадь склада может быть определена методом удельных нагрузок, для гравия, или методом элементарных площадок, для хранения контейнеров.

Для песка определяется по формуле:

 

;            (3.1)

 

где - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы, подъезды и установку средств механизации, принимаем – 1,4; - нормативное время хранение груза на складе, по прибытию 3 суток; - коэффициент, учитывающий долю груза, перерабатываемого по прямому варианту; - допустимая нагрузка на 1 м² площади склада – 1,2 т/м².

м²;

Для хранения контейнеров  определяется по формуле:

;   (3.2)

где - приведенное число прибывающих отправляемых и порожних контейнеров; - время хранения контейнеров на площадке соответственно по прибытии – 1,5 сут.; по отправлении – 1,0 сут; порожних – 1,0 сут; - коэффициент, учитывающий долю перегрузки по прямому варианту соответственно по прибытию и отправлению контейнеров; - площадь, занимаемая одним контейнером – 2,78 м²; 0,03 – доля неисправных контейнеров.

м²;

 

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 открытых складов ширина определяется в зависимости от величины пролета крана (козлового, мостового) 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_б =1 м.

Для песка:

м;

Для контейнеров:

м.

Рассчитав площадь и ширину склада, определяем его длину по формуле:

;                     (3.4)

Для песка:

м;

Для контейнеров:

м.

 

При этом длина  склада должна соответствовать фронту погрузочно-разгрузочных работ с тем, чтобы все подаваемые одновременно вагоны могли разместиться вдоль складского сооружения .                       

 Под фронтом  погрузо-разгрузочных работ понимается  часть складских путей, на которых  непосредственно производится погрузка грузов в вагоны, автомобили и выгрузка из вагонов, автомобилей. Длина погрузо-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 равняется 7-8 м.