Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Костанайский социально-технический университет имени академика Зулхарнай Алдамжар

Кафедра «Организация перевозок и транспорт»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: Технология работы станции с зерном с разработкой КМАПРР

Специальность 050901 «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта»

Выполнил: Нурманова И.П.

Костанай 2009

Содержание

Введение

1. Характеристика зерновых грузов

2. Перевозки зерновых грузов

2.1 Условия перевозок зерновых грузов

2.2 Погрузка и выгрузка зерновых грузов

3. Определение расчетных объемов работы грузовых пунктов

3.1 Расчет суточных грузопотоков

3.2 Расчет суточных вагонопотоков

4. Выбор схемы комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ

4.1 Выбор типа склада и средств механизации погрузочно-разгрузочных работ для расчета

4.2 Технология погрузочно-разгрузочных работ

4.2.1 Технология погрузочно-разгрузочных работ на местах общего и не общего пользования

4.2.2 Выбор грузозахватных приспособлений

5. Расчет размеров складских сооружений

5.1 Выбор склада

5.2 Определение площади и линейных размеров складов

6. Расчет потребного количества погрузочно-разгрузочных машин

6.1 Потребность в погрузочно-разгрузочных машинах на основе детерминированных грузопотоков

6.2 Потребность в погрузочно-разгрузочных машинах на основе технологии переработки грузопотоков

6.3 Техническое обслуживание и ремонт погрузочно-разгрузочных машин

7. Использование крупнотоннажных контейнеров для перевозки зерна

7.1 Перевозки сыпучих грузов с использованием мягких большегрузных контейнеров (до 14тн)

8. Выполнение расчетов по сравнению вариантов технологических схем доставки зерна

9. Технологический график работы средств механизации погрузки и выгрузки грузов

10. Мероприятия по обеспечению безопасности труда и экологической безопасности

10.1 Утилизация твердых и жидких отходов

Заключение

Список литературы

Введение

В полном и своевременном удовлетворении потребностей населения и предприятий в перевозках, повышении эффективности и качества работы транспортной системы страны важное значение имеет повышение уровня комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ, прежде всего переход от использования отдельных машин к разработке, производству и массовому применению высокоэффективных машин и оборудования на всем пути перемещения груза от места добычи сырья до места потребления готовой продукции.

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

Ежегодная потребность Казахстана составляет 6-8 миллионов тонн зерна. Урожай зерна в 2007 году - 20,1 миллионов. Остальные 12 миллионов зерна Казахстану выгодно экспортировать. Поэтому основной объем погрузки и приходится на экспорт. Для организации перевозок зерна создан специальный зерновой круг, в котором посменно работают диспетчеры, инженеры, которые днем и ночью собирают информацию по погрузке, выгрузке, продвижению составов с зерновозами как в груженом, так и в порожнем состоянии.

Общий казахстанский парк зерновозов составляет 5249 вагонов, а этого недостаточно, чтобы удовлетворить потребности грузоотправителей. Поэтому работа каждого зерновоза - под особым контролем.

Каждый из зерновозов держится под контролем. В Казахстане зерно грузится на более чем ста станциях более чем двумястами грузоотправителями.

Зерно грузят маршрутным способом, т.к. когда поезд идет одним маршрутом, не останавливаясь на сортировку и разбор состава, оборот вагонов не снижается и теряется меньше времени.

В постперестроечные годы многие предприятия сельскохозяйственной и пищевой промышленности остались за пределами государства, а те, что остались, вынуждены были остановить свое производство. Одной из самых главных причин такого положения, было вырождение сельского хозяйства в Казахстане.

Являясь одним из приоритетных направлений развития экономики республики, сельское хозяйство располагает огромным потенциалом и большими резервами.

Разнообразные климатические условия Казахстана позволяют выращивать почти все культуры умеренного теплового пояса и развивать животноводство.

Костанайская область специализируется в перевозках зерновых грузов. Согласно экономической политике Республики Казахстан, огромное значение придается развитию сельского хозяйства: животноводству и растениеводству. Развитие любой отрасли зависит от транспортной составляющей: произведенную продукцию необходимо доставлять от производителя до потребителя.

За последние годы положение настолько улучшилось, что возникла потребность не только в возобновлении работы «старых» предприятий, но и в реконструкции их и создании новых. С целью подъема экономики села за последние десять лет были приняты государственные и отраслевые программы по развитию и поддержке АПК и села, подкрепленные солидными финансовыми ресурсами.

В связи с этим и согласно посланию президента Республики Казахстан Назарбаева Н.А. народу от 2008 года, целью дипломного проектирования является разработка схемы комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ с зерновыми грузами на специализированных пунктах.

1. Характеристика зерновых грузов

В нашей стране установлены стандарты на качество зерна каждой культуры и наименования, которые в свою очередь разделяются на виды в зависимости от ботанических и других признаков (например, пшеница -- яровая и озимая, белозерная или краснозерная и др.; рожь -- озимая северная, озимая южная и т. д.). По некоторым культурам виды разделяются еще на подвиды, классы и сорта в зависимости от их свойств и качественных показателей.

Качественные показатели зерна -- натура, влажность и степень чистоты. Натурой зерна называется масса известного объема зерна. Степень чистоты зерна характеризует наличие в нем посторонних примесей. Влажность определяется высушиванием зерна в специальных шкафах. Смешивать зерно различных видов и сортов не разрешается. Перевозят и хранят раздельно.

Физиологические свойства зерна определяют особые условия его хранения. Зерно следует предохранять от атмосферных влияний, так как оно обладает гигроскопичностью. При повышенной влажности в зерновой массе возможен процесс самосогревания, который вызывает порчу зерна. Большие потери зерна создаются также при заражении его хлебными вредителями. В связи с указанными особенностями зерновых грузов к складам, а также хранению и перевозке зерна предъявляют особые требования.

Зерно хлебных культур при содержании влажности до 14% и масленичных культур до 11% считается сухим. При более высоком проценте влажности зерновые культуры считаются влажными и сырыми и не подлежат ни хранению, ни перевозке. Зерно поступает в склады иногда влажностью до 30% и более при дождливой погоде в период уборки урожая. В этих случаях зерно подлежит сушке в специальных передвижных или стационарных сушилках с доведением до нормальной влажности, позволяющей обеспечить сохранность при перевозке и длительном хранении.

Предъявляя к перевозке зерно отправитель обязан представить сертификаты Государственной хлебной инспекции или удостоверения о качестве.

Физические свойства зерновой массы

Сыпучесть и самосортирование относят к физическим свойствам зерна. Зерновая масса состоит из множества отдельных твердых частиц, различных по размеру и плотности, поэтому обладает большой подвижностью - сыпучестью.

С сыпучестью связана способность зерновой массы к самосортированию. При любом перемещении или встряхивании зерновая масса «расслаивается». Тяжелые компоненты - минеральная примесь, крупные зерна как бы «тонут», опускаются вниз, а легкие - органический сор, семена сорняков и щуплые зерна «всплывают».

Это может оказать отрицательное влияние на сохранность, так как обычно семена сорных трав и щуплое зерно имеют повышенную энергию дыхания, что может привести к порче зерна при хранении.

Скважистость - заполненные воздухом промежутки между зернами в насыпи. Обычно скважистость выражают в процентах к общему объему данной насыпи. Плотность укладки зерновой массы в объеме хранилища и, следовательно, ее скважистость зависят от формы, размеров и состояния поверхности зерен, от количества и характера примесей, от массы и влажности зерновой насыпи, формы и размеров хранилища. Однородное по крупности зерно, а также зерно с шероховатой поверхностью имеют скважистость большую, чем зерна разной крупности и округлой формы.

Запас воздуха в межзерновых пространствах имеет большое значение для сохранения жизнеспособности семян. Большая газопроницаемость зерновых масс позволяет проводить активное вентилирование, регулировать состав газовой среды в межзерновых пространствах, вводить пары ядохимикатов для борьбы с амбарными вредителями. Однако наличие межзерновых пространств и кислорода в них благоприятствует развитию амбарных вредителей.

Сорбционные свойства зерна также относят к физическим. Зерно всех культур и зерновые массы в целом обладают сорбционной емкостью, т. е. способностью поглощать газы и пары различных веществ. Эта способность зерна обусловлена его капиллярно-пористой структурой, что делает активную поверхность зерновки в 200 - 220 раз больше истинной. При изменении условий окружающей среды зерно может частично отдавать поглощенные им вещества - десорбировать их. Однако полностью десорбция не происходит.

Явления сорбции принято подразделять на две группы: сорбция и десорбция различных газов и паров, кроме воды; гигроскопичность - сорбция и десорбция паров воды.

Способность зерна и продуктов его переработки активно сорбировать газы и пары различных веществ обязывает руководителей заботиться о чистоте транспорта и хранилищ, иначе продукты по вкусу и запаху могут стать непригодными для пищевых целей. При борьбе с амбарными вредителями можно применять лишь такие пестициды, которые менее вредны для теплокровных и более полно десорбируются.

Гигроскопичность зерновой массы оказывает наибольшее влияние на стойкость зерна при хранении. Хорошо сохраняет свои исходные свойства только то зерно, в котором вся влага находится в связанном коллоидами состоянии. Между относительной влажностью воздуха в хранилище и влажностью зерна через определенное время устанавливается динамическое равновесие. Каждому значению относительной влажности воздуха и его температуры соответствует определенная равновесная влажность продукта.

Влажность продукта, при которой в нем появляется свободная вода, носит название критической. Для большинства культур критическая влажность лежит в интервале 14, 5 - 16 %. Зерно, достигшее ее, может заплесневеть.

Гигроскопичность зерна и продуктов его переработки зависит от содержания в них белков и высококомолекулярных пентозанов, способных поглощать влаги больше, чем другие вещества.

Теплопроводность и температуропроводность зерна также относят к физическим свойствам. Тепло в зерновой массе распространяется двумя способами: от зерна к зерну при их соприкосновении - теплопроводность зерна и перемещением воздуха в межзерновых пространствах - конвекция. Зерно имеет теплопроводность, близкую к древесине, т. е. обладает низкой теплопроводностью. Воздух также характеризуется небольшой теплопроводностью. Поэтому суммарный показатель теплопроводности зерновой массы в целом невелик и колеблется в пределах от 0, 12 до 0, 2 ккал.

Скорость нагревания зерновой массы - температуропроводность зависит от теплопроводности и также невелика. Таким образом, зерновая масса характеризуется большой тепловой инерцией, изменение температуры зерна в средних слоях насыпи происходит очень медленно. Поэтому зерно в зимние месяцы можно охладить, проведя активное вентилирование насыпи холодным сухим воздухом. Низкая температура его сохраняется в течение большей части лета, в результате чего замедляются биохимические процессы, протекающие в нем, и прекращается размножение амбарных вредителей. Если же на хранение засыпано теплое зерно, то в нем долго сохраняются благоприятные условия для: активной жизнедеятельности самого зерна, амбарных вредителей и микроорганизмов. В весенне-летний период, а также в осенне-зимний наблюдается большая амплитуда колебаний температуры между отдельными слоями зерновой массы, что может привести к конденсации влаги на отдельных ее участках, увлажнению зерна.

Биохимические процессы, происходящие в зерновой массе

Зерно - живой организм, находящийся в покое и, следовательно, как и в любом живом организме, в нем совершается постоянный, хотя и медленный, обмен веществ, поддерживающий жизнь зародышевой клетки. Характер и интенсивность физиологических процессов, протекающих в зерновой массе при хранении, зависят не только от активности ферментативного комплекса зерна, но и от условий окружающей среды. Основным, важнейшим физиологическим процессом, протекающим в зерне, является дыхание.

Дыхание обеспечивает энергией клетки семян за счет окисления органических веществ, главным образом сахаров, под действием окислительно-восстановительных ферментов.

При недостатке кислорода полного окисления органических веществ не происходит, в зерне идет процесс анаэробного (интрамолекулярного) дыхания (спиртового брожения). При анаэробном дыхании параллельно со спиртовым брожением частично может идти и молочно-кислое, что приводит к медленному нарастанию титруемой кислотности продукта. Анаэробное дыхание зерновой массы нежелательно, так как накопление этилового спирта и других промежуточных продуктов дыхания может привести к гибели зародыша, т. е. потере всхожести семян.

Интенсивность дыхания зависит от влажности, температуры и качества зерна.

Сухое зерно имеет невысокую интенсивность дыхания.

Температура хранения оказывает существенное влияние на интенсивность дыхания. Зерно, хранящееся при температуре, близкой к 0єС, дышит с исчезающе малой интенсивностью. По мере повышения температуры интенсивность дыхания возрастает, достигая максимума при 50 - 55єС, после чего начинает резко падать. Падение совпадает с началом гибели зерна.

Качество зерна оказывает существенное влияние на энергию его дыхания.

Чем хуже качество зерна, тем труднее его хранить.

Следствия дыхания зерна при хранении. Каким бы способом ни дышало зерно, этот процесс вызывает:

- потерю сухого вещества (убыль массы) зерна. Расходуемая, при дыхании глюкоза постоянно пополняется за счет ферментативного гидролиза крахмала; изменение состава воздуха межзерновых пространств за счет выделения диоксида углерода и расходования кислорода, что в конечном итоге может вызвать анаэробное дыхание;

- увеличение количества гигроскопической влаги в зерне и повышение относительной влажности воздуха в межзерновых пространствах. Образующаяся при аэробном дыхании вода остается в зерновой массе и при высокой интенсивности дыхания может существенно увлажнить ее, приводя тем самым к еще большему увеличению интенсивности дыхания;

- образование тепла в зерновой массе особенно при высокой интенсивности аэробного дыхания мотает быть весьма существенным. Известно, что зерновая масса обладает низкой теплопроводностью, поэтому образующееся тепло вызывает повышение температуры и, следовательно, интенсивности дыхания. Два последних названных следствия дыхания являются причинами возникновения самосогревания зерновой массы, приводящего ее к порче, а иногда и к полной гибели.

Самосогревание - результат высокой интенсивности дыхания зерновой массы, развития в ней плесеней, а иногда и амбарных вредителей. В начальной стадии самосогревания (повышение температуры до 30єС) зерно приобретает солодовый запах и сладковатый вкус, свойственные прорастающему зерну. Поверхность зерна сначала обесцвечивается, затем приобретает красноватый оттенок, а эндосперм - сероватый. Объемный выход хлеба снижается, мякиш получается более темным, чем из нормального зерна. При переработке пшеницы с солодовым запахом ее смешивают с нормальным зерном.

При развитии самосогревания и повышении температуры до 40 - 50єС и выше поверхность зерна темнеет вплоть до полного почернения, иногда полностью покрывается мицелием плесеней. Темнеет, а затем чернеет эндосперм. Запах становится плесневым, а потом гнилостно-затхлым, изменяется соответственно и вкус, увеличиваются титруемая кислотность (в болтушке), кислотное число жира, растет содержание аммиака.

Интенсивность дыхания достигает максимума и начинает падать, снижается всхожесть зерна вплоть до полной ее утраты. Содержание клейковины в пшенице резко снижается, а ее качество ухудшается. Эти изменения говорят о распаде в греющемся зерне углеводов, белков и липидов под действием собственных и плесневых ферментов, а также длительным воздействием повышенных температур. Если самосогревание возникает в поверхностном слое насыпи (до 0, 7 м от поверхности), то главной причиной порчи зерна является его плесневение.

При возникновении самосогревания в глубинных слоях бурное развитие плесеней задерживается недостатком там кислорода, поэтому основной причиной порчи являются деятельность собственных ферментов и высокая температура. Мука из зерна поверхностных очагов самосогревания дает хлеб плоский, почти без пор, с очень темным заминающимся мякишем, а из глубинных очагов самосогревания - высоким, с рваными корками. Зерно, подвергшееся самосогреванию больше, чем в первой стадии, на пищевые (иногда и кормовые) цели не используется.

В период хранения постоянно проводят наблюдения за зерном. Температура хранящейся зерновой массы должна находиться под повседневным контролем. При небольшом повышении температуры (на 1 - 3єС) проводят активное вентилирование сухим холодным воздухом. Если зерно после этого продолжает греться, то его приходится перемещать в резервный силос, пропуская при этом через зерносушилку и зерноочистительную машину (для охлаждения).

Поверхностный слой зерна не реже одного раза в неделю осматривается для определения присутствия (или отсутствия) признаков появления амбарных вредителей. При их обнаружении принимаются срочные меры по обеззараживанию зерновой массы и предупреждению их перехода в другие силосы.

Изменение пищевой ценности зерна при хранении связано с постепенным, хотя и очень медленно протекающим, старением коллоидов. Начало процесса старения коллоидов практически совпадает с завершением послеуборочного дозревания зерна. Известно, что уборка зерна производится в стадии технической спелости, когда влажность его может достигать 18 - 25 % и синтез питательных веществ еще не завершен. Оно обычно имеет пониженные всхожесть и технологические достоинства. Полная физиологическая зрелость зерна, при которой наиболее полно выявляются технологические и семенные качества, наступает для ржи и овса через 15 - 20 дней, пшеницы - 1 - 1, 5 мес., ячменя - 6 - 8 мес. после уборки.

Послеуборочное дозревание - комплекс биохимических процессов синтеза высокомолекулярных органических соединений из низкомолекулярных, накопленных в зерне в ходе фотосинтеза растения и налива зерна. При дозревании заканчиваются процессы образования полисахаридов, белков и жиров.

Уменьшается доля растворимых углеводов и небелкового азота. Белки клейковины уплотняются, качество ее улучшается.

Послеуборочное дозревание наиболее быстро завершается в сухом зерне (до 14 %) при положительной температуре в хранилище (15 - 20 `С), достаточном доступе кислорода. Более низкая температура или недостаток кислорода растягивают время дозревания, а повышенная влажность зерна может привести к его плесневению. Необходимо подчеркнуть, что процессы синтеза протекают с выделением влаги, связанной низкомолекулярными соединениями. Поэтому наблюдение за изменением влажности зерна в первый период хранения имеет особенно большое значение.

Завершение послеуборочного дозревания и вступление зерна в состоянии покоя фактически являются началом процесса старения.

Биохимические изменения веществ, входящих в состав зерна, постепенно приводят к снижению активности ферментов, всхожести, потере присущего живому организму активного иммунитета и существенному снижению технологических свойств и пищевых достоинств. Зерно становится более хрупким, легко дробится при - переработке с образованием повышенного количества отходов, снижаются выход продукции и ее качество. Полученные продукты значительно легче обсеменяются микроорганизмами и быстрее портятся.

Долговечность зерна зависит от его исходного качества и условий хранения. Хлебные злаки сохраняют жизнеспособность (всхожесть) от 5 до 15 лет. Наиболее долговечными являются овес, пшеница и ячмень, быстрее всех теряет всхожесть просо. Мукомольно-крупяные и пищевые достоинства сохраняются 10 - 12 лет, а кормовые - еще дольше. Однако столь длительное хранение запасов нецелесообразно, их следует обновлять через 3 - 5 лет.

перевозка груз контейнер

2. Перевозки зерновых грузов

2.1 Условия перевозок зерновых грузов

К зерновым грузам относят злаковые культуры: пшеница, рожь, ячмень, овес, просо, гречиха, кукуруза в зерне и др.

Зерновые грузы обладают определенными свойствами, которые необходимо учитывать при перевозке и хранении. Прежде всего -- это натурная масса, влажность и содержание примесей. Натурная масса, т. е. масса определенного объема груза, зависит от влажности, формы, величины и компактности зерна. Принимают к перевозке (в прямом железнодорожном и прямом смешанном железнодорожно-водном сообщении) зерновые грузы влажностью до 16% (просо до 15%). Зараженное зерно можно перевозить на предприятия, специально выделенные для его переработки, после чего вагоны и хлебные щиты дезинфицируют средствами и за счет грузовладельцев.

Предъявляя к перевозке зерновые грузы, отправитель обязан представить сертификаты Государственной хлебной инспекции или удостоверения о качестве.

Массу всех зерновых грузов, перевозимых насыпью, определяет на весах отправитель, что удостоверяет подписью в накладной; при отсутствии вагонных или элеваторных весов у отправителя массу определяют на вагонных весах станции отправления приемосдатчики дороги совместно с отправителем, что также удостоверяется их подписями в накладной.

За взвешивание груза дорога взыскивает с отправителя сбор. Вагоны под погрузку зерна подают с исправным кузовом, очищенные и в необходимых случаях промытые. Представитель отправителя, ответственный за погрузку, обязан до начала ее убедиться в том, что вагоны исправны, очищены, не заражены вредителями и не имеют отверстий и щелей, через которые может произойти утечка зерна.

Одна из особенностей перевозок зерна: большинство станций (до 80%) отправляют в год не более 10 тыс. т, остальные - от 10 тыс. до 50 тыс. т и только 3% станций -- более 50 тыс. т.

Из наиболее крупных пунктов зерновые грузы отправляют в одногруппных маршрутах (отправительских), а основной вид перевозок зерна -- ступенчатая маршрутизация с погрузкой на нескольких станциях (двух--четырех) одного (как правило) участка назначением в один пункт выгрузки. Это обеспечивает минимальные простои вагонов. В большинстве случаев наиболее целесообразны ступенчатые маршруты кольцевого типа с постоянными составами. Определяя их эффективность, необходимо учитывать увеличение порожнего пробега вагонов при возвращении из пунктов выгрузки в пункты погрузки, а также сокращение расходов на очистку, промывку вагонов и оборудование щитами.

Число станций, участвующих в погрузке маршрута, зависит от размеров погрузки на каждой из них, времени стоянок поездов, продолжительности грузовых операций с каждой группой вагонов (частью маршрута) и особенно на последней (по направлению движения порожних) станции.

2.2 Погрузка и выгрузка зерновых грузов

Грузят, выгружают и хранят зерно на специальных складах. Наиболее совершенные склады-зернохранилища, обеспечивающие наилучшие эксплуатационные и экономические условия переработки зерна, -- элеваторы. Принимаемое в них зерно поступает из кузовов автомобилей в лари приемного амбара, откуда подается в рабочую башню и с помощью ленточных конвейеров направляется в зерносушилку или к механизмам, которые поднимают его в весовые бункера для взвешивания. Отсюда зерно попадает на очистительные машины или на надсилосные ленточные конвейеры, при помощи которых его распределяют по силосным бункерам. Для погрузки в железнодорожные вагоны зерно из них поступает на ленту подсилосного конвейера, затем с помощью ковшового элеватора или нории его передают на весы, а оттуда самотеком по трубе направляют в вагон или в отпускные бункера-силосы для последующей погрузки в вагоны.

Рисунок 2.1. Линия погрузки железнодорожных вагонов

Линия погрузки железнодорожных вагонов, модели GS-LLR, предназначены для высокопроизводительной погрузки зерна в вагоны зерновозы.

Погрузочное устройство станции на один вагон представляет собой специальные емкости с коническим дном вместимостью 40 тонн каждая, установленные на прочной металлической конструкции непосредственно над вагоном. В фермерских элеваторах возможна прямая погрузка с конвейера в вагон, без буферных емкостей. Для коммерческих элеваторов обязательно устанавливается одна, две и более емкостей, в зависимости от норм погрузки. Каждая емкость оборудована двумя самотечными трубами и электрической задвижкой.

Для подачи зерна с элеватора на линию погрузки применяется герметичный скребковый конвейер.

Количество одновременно разгружаемых вагонов - 1, 2 или 3 на одной ЖД линии. Линий погрузки может одна, две, три. Общая производительность конвейерной линии - 300 т/ч. Загрузка осуществляется из двух емкостей с коническим дном вместимостью по 40т. каждый самотеком непосредственно в вагон-зерновоз. Преимуществом данного вида загрузки является то, что вагон загружается одновременно в четыре загрузочных люка вагона, тем самым сокращая время простоя вагона под погрузкой.

После погрузки рекомендуется взвешивание вагона с грузом на вагонных весах, расположенных на путях разгрузки или на ж/д станции.

Для взвешивания зерно сначала поступает в питающий бункер автоматических элеваторных весов, а оттуда через выпускное отверстие с клапаном в ковш, соединенный с весовым механизмом. При заполнении ковша точно установленной порцией груза клапан выпускного отверстия бункера автоматически закрывается, ковш опрокидывается, и зерно высыпается в приемник подводящей системы. Освободившийся ковш возвращается в прежнее положение, клапан питающего бункера открывается и процесс повторяется. Массу зерна определяет особый механизм -- счетчик, учитывающий груз, прошедший через ковш, по количеству отвесов. Элеваторные весы позволяют взвесить в один прием зерно для целого вагона.

Определяя массу зерна не на элеваторных, а на вагонных весах, сначала взвешивают порожние вагоны, а затем груженые с отцепкой от состава и дозировкой, что требует много времени. Поэтому при загрузке группы вагонов рекомендуется разделить ее на две подачи и совмещать загрузку первой с взвешиванием второй, а загрузку второй -- с взвешиванием и дозировкой первой.

Для загрузки вагонов зерном применяют специальные приспособления -- разбрасыватели (крыльчатки), которыми оборудуют ленточные конвейеры. Зерно лентой конвейера подается в приемное устройство разбрасывателя, откуда поступает на вращающуюся крыльчатку, которая направляет его к торцовым стенам и разравнивает внутри вагона. Производительность разбрасывателей 68--73 т/ч; применение их позволяет повысить загрузку вагона на 3--5 т.

Для определения качества зерна берут пробы: при механизированной погрузке -- с транспортерной ленты, в остальных случаях -- из вагона вагонным щупом после погрузки.

Погрузка в специальные вагоны бункерного типа для перевозки грузов насыпью выполняется на пунктах, оборудованных устройствами для подачи грузов сверху с помощью погрузочных приспособлений (специальных лотков, отпускных труб).

В расчетную технологическую норму на погрузку вагонов бункерного типа включаются затраты времени на следующие операции:

- подготовительные операции t_подг - открывание двух-трех крышек загрузочных люков с выходом на крышу вагона и отмыканием запоров и фиксаторов, заправка в люки концов отпускных труб, установка желобов, лотков. Как правило, с этими операциями должны совмещаться операции закрепления троса маневровой лебедки;

- заключительные операции t_закл - выход на крышу вагона, уборка отпускных труб, желобов, лотков, очистка крыши вагона от просыпавшегося груза, закрывание загрузочных люков, замыкание затворов и фиксаторов, навешивание запорно-пломбировочных устройств. С этими операциями должны совмещаться операции отцепки троса маневровой лебедки, очистки последнего вагона снаружи;

- основные операции погрузки груза в вагон t _груз.

При погрузке группы вагонов в затраты времени на основные операции погрузки включается также время на передвижения вагонов маневровыми средствами. Время на дозировочные операции должно совмещаться с основными операциями погрузки, для чего места погрузки должны быть оснащены весоизмерительными и дозирующими устройствами, обеспечивающими загрузку массы груза, соответствующей технической норме загрузки вагона.

Выгружают зерно на элеваторах с приемными ларями (бункерами), а также на мельничных комбинатах и механизированных складах.

Производственные элеваторы на мельничных комбинатах одновременно принимают под выгрузку целый маршрут.

На станции назначения вагоны с зерновыми грузами взвешивают, а затем после подачи под выгрузку осматривают в коммерческом отношении (исправность вагонов и пломб) представитель местной организации хлебопродуктов и приемосдатчик дороги, в присутствии которого вскрывают вагоны и разгружают их. При взвешивании учитывают норму естественной убыли, которая зависит от расстояния перевозки.

Погрузка происходит через отпускную трубу элеватора из погрузочного бункера с выходным горизонтальным отверстием диаметром 350 мм. Насыпная масса зерна 0,75 т/м³, в вагон в среднем загружается Q_в = 65 т. В процессе загрузки вагоны последовательно передвигают на длину вагона и не менее трех раз перестанавливают отпускную трубу. Длина вагонов по осям автосцепок L_в = 14,7м. Скорость движения троса маневровой лебедки V_л = 0,18 м/с.

Закрепление троса маневровой лебедки согласно хронометражным данным занимает 1,5 мин и совмещается с операциями подъема рабочих на верхнюю площадку, выхода их на крышу вагона, открывания двух загрузочных люков и заправки отпускной трубы в первый люк вагона. На подготовительные операции требуется 3 мин, на операцию открывания (закрывания) бункерного затвора - 5с, продолжительность заключительных операций по уборке отпускной трубы, закрыванию люков на последнем вагоне группы, приведение в действие фиксаторов, а также по освобождению троса маневровой лебедки составляет 3 мин.

При выгрузке зерна на элеваторах вагоны разгружают в приемные бункера только после полного освобождения их от ранее выгруженного зерна. Разгружать вагоны необходимо без простоев в ожидании освобождения приемных бункеров и так, чтобы конвейеры и ковшовые нории не работали вхолостую. Поэтому при массовом поступлении зерна на элеваторы время на разгрузку и перестановку вагонов должно быть равно необходимому на полное освобождение приемных бункеров или больше его.

Особенность выгрузки зерна в склады мельничных комбинатов заключается в том, что в большинстве случаев часть освобожденных вагонов используется без особой очистки для погрузки муки. Продукты переработки зерна, перевозимые в таре (мука, крупа), принимают к перевозке и сдают грузополучателям по числу мест и по весу, устанавливаемому взвешиванием на вагонных весах, а при отсутствии их в пункте погрузки -- на товарных весах.

Кроме того, возможна непосредственная перегрузка зерна из вагона- зерновоза в автомобиль.

Комплекс для разгрузки вагонов-хопперов предназначен для выгрузки зерна, комбикормов и других сыпучих продуктов из железнодорожных вагонов типа "Хоппер" с последующей перегрузкой в транспортные средства.

Комплекс состоит из шнекового разгрузчика ШРВ-50 и шнекового конвейера передвижного ШКП-50.

Рисунок 2.2 Комплекс для разгрузки вагонов-хопперов.

Таблица 1 Технические характеристики комплекса

	ШРВ-50	ШКП-50
Производительность, т/час	50	50
Установленная мощность, кВт	5,2	5,5
Диаметр шнеков, мм	130; 250	250
Габаритные размеры, мм	4600х930х1950	5780х1610х3800
Масса, кг	420

3. Определение расчетных объемов работы грузовых пунктов

Объем работы грузовых пунктов исчисляется в суточных грузопотоках и в суточных вагонопотоках. Перевод годовых грузопотоков по каждому роду груза в суточные вагонопотоки выполняется в следующей последовательности.

3.1 Расчет суточных грузопотоков

На основе данных годового грузооборота по отправлению в тоннах переводится в расчетный грузопоток по формуле:

, тонн/сутки (3.1.1)

Где - годовое прибытие или отправление, т;

365 - дней в году;

- коэффициент неравномерности перевозок

Расчет:

Зерно:

3.2 Расчет суточных вагонопотоков

Тип вагонов для каждого груза принимается на основании перечней грузов, разрешенных к перевозке на открытом подвижном составе, в цистернах и в крытых вагонах.

Выбор типов вагонов должен производиться с учетом возможности использования под погрузку вагонов из-под выгрузки.

Суточные вагонопотоки рассчитываем исходя из суточного грузопотока для всех грузов, кроме контейнеров, по формуле:

ваг/сутки (3.2.1)

где Р_т - техническая норма загрузки вагона, т.

Расчет:

Зерно:

4. Выбор схемы комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ

4.1 Выбор типа склада и средств механизации погрузочно-разгрузочных работ для расчета

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

Для заданного груза выбираем наиболее эффективную схему комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ с учетом заданных объемов работы грузового пункта на основе типовых схем.

При выборе наиболее эффективной схемы учитываем следующие положения:

- выбираемые погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ) и устройства должны обеспечивать полную сохранность грузов, надежность в эксплуатации и безопасность для обслуживающего персонала, иметь минимальную массу, соответствовать своему основному назначению, роду и свойствам перерабатываемых грузов;

- техническая производительность и производственная норма выработки ПРМ должны соответствовать объему грузопереработки;

- грузоподъемность ПРМ выбирается в зависимости от количества груза, поднимаемого механизмом за цикл и массы грузозахватного приспособления;

- операции по застропке и отстропке грузов должны быть с минимальными затратами ручного труда и с применением автоматических (полуавтоматических) грузозахватов.

При выборе вариантов механизации и типов ПРМ учитываем расстояние и направление перемещения грузов, способы их хранения, типы складов (закрытое помещение или открытая площадка), размеры и форму площади складов, условия охраны труда обслуживающего персонала.

4.2 Технология погрузочно-разгрузочных работ

4.2.1 Технология погрузочно-разгрузочных работ на местах общего и не общего пользования

К навалочным и сыпучим относят грузы, не требующие упаковки при хранении и транспортировке. Зерно относится к группе навалочных грузов перевозимых в крытом подвижном составе и хранимых в крытых складах. В данном случае - в элеваторах.

Характеристики зерна как груза: объемная масса - 0,7-0,8 т/м³, угол естественного откоса в покое - 35. Зерно необходимо предохранять от атмосферного влияния, так как оно обладает гигроскопичностью. В связи с указанными особенностями к складам, хранению и перевозке зерна предъявляются особые требования.

После того, как сборка нового урожая зерна завершена, самый важный вопрос: как сохранить его, чтобы избежать потерь и излишних затрат. Зерно подлежит хранению в течение длительного времени. Для этой цели используются зернохранилища или элеваторы. Потребность в услугах качественного хранения зерновых есть у всех производителей и потребителей данного вида продукции: агрофирм, фермеров, частных предпринимателей и их ассоциаций, промышленных комбинатов, заводов.

Элеваторы представляют собой комплекс оборудования для хранения зерна (емкости, хопперы) и транспортного оборудования (нории, конвейеры), благодаря которому зерно движется по заданным маршрутам.

По своему назначению зерновые склады подразделяют на заготовительные, перевалочные, производственные и базисные. Часто зерновые склады имеют несколько из указанных назначений. Например, они могут быть одновременно перевалочными и базисными или перевалочными и производственными и т. д.

Основным типом зерновых складов являются элеваторы, но находят применение и склады напольного хранения. Элеваторы разделяют на заготовительные (линейные), которые служат для приема зерна непосредственно от совхозов (колхозов) и отгрузки его потребителям (рис.4.2.1) на мельничные производственные или перевалочные (портовые, базисные) элеваторы для перевалки с одного вида транспорта на другой или для длительного хранения. На рис. 4.2.2, а показан план и разрез башни заготовительного элеватора. Для приема зерна из автомобилей, предварительно взвешенных на автомобильных весах, предназначены бункера, расположенные на уровне пола в здании. Каждый из этих бункеров вмещает 50 т зерна. Зерно высыпается в бункер через открытый задний борт автомобиля, стоящего на наклонной платформе автомобилеподъемника. Под бункерами смонтированы ленточные конвейеры, перемещающие зерно к элеваторной башне. Здесь при необходимости зерно подвергают очистке, сушке или сразу же поднимают его нориями наверх башни, взвешивают на автоматических ковшовых весах и передают на ленточные надсилосные конвейеры. С этих конвейеров зерно попадает в силосы корпусов (показаны только два силосных корпуса, прилегающих к башне, но могут быть и четыре, тогда вместимость элеватора увеличивается в 2 раза).

Из силосов зерно ссыпают на подсилосные конвейеры, которые и доставляют его к нории. Затем его поднимают наверх и после взвешивания по отпускным трубам загружают в вагоны.

Технологическая схема движения зерна через силосы и башню элеватора показана на рис. 4.2.2, б. Зерно в вагоны поступает из отпускных бункеров из-под весов или через трубы, присоединенные непосредственно к сбрасывающим тележкам надсилосных ленточных конвейеров.



Рисунок 4.2.1. Приемный пункт и заготовительные склады для зерна: 1 -- автомобильные весы; 2, 3 -- здания с автомобиле разгружателями; 4 -- приемные бункера в тоннеле; 5 -- башня элеватора; 6 -- силосы для зерна; 7 -- конвейер; 8 -- железнодорожные пути для загрузки зерна в вагоны; 9 -- склад топлива; 10 -- конвейерная галерея; 11 -- механизированные склады; 12 -- башня с перегрузочными устройствами; 13 -- мельница; 14 -- цех отходов; 15 -- склад комбикормов.

Вдоль отпускных устройств элеватора укладывают один или два железнодорожных пути. Вагоны на них передвигают маневровыми лебедками или локомотивами.

Силосные корпуса элеватора изготовляют из монолитного или сборного и предварительно напряженного железобетона (пространственные элементы в виде коробов, плит, колец). В плане силосы имеют квадратную или круглую форму. Квадратные силосы (в плане 3х3 и 4x4 м и высотой 30 м) обычно строят на заготовительных элеваторах. Собирают их из объемных блоков или плит толщиной 25 см. Диаметр круглых силосов обычно 6 м, высота -- 30 м, толщина стен 20--25 см. Вместимость типовых сдвоенных круглых силосных корпусов (в тыс. т): 2x11, 2х25, 2х50. Вместимость, образующаяся при соединении круглых силосов в виде звездочки в плане, также используют для хранения зерна. Условные обозначения элеватора Л2х100 или Л3х175. Буква Л показывает, что элеватор линейный; первая цифра после буквы соответствует числу норий, вторая -- часовой производительности каждой из них: ЛВ означает элеватор линейный для восточных районов (хотя строят их во всех районах страны); ЛМ -- линейный монолитный; ЛС -- линейный из сборного железобетона и т. д.

Среднесуточная перерабатывающая способность линейного элеватора составляет по приему с автомобильного транспорта 1,5- 5,0 тыс. т, по погрузке в вагоны - 1,5-2,5 тыс. т, по очистке - 1,5-5,0 тыс. т и сушке - 175-2500 т.

Производительность конвейеров соответствует производительности норий, расположенных в башне элеватора. Для обработки влажного и сырого зерна склады оснащают сушилками и установками активного вентилирования.

Рисунок 4.2.2. Заготовительный элеватор для зерна: а) план и разрез башни, б) технологическая схема движения зерна через силосы и башню, 1 - приемные бункера, 2 - элеваторная башня, 3 - силосные корпуса, 4 - надсилосный конвейер, 5 - подсилосный конвейер, 6 - вагон, 7 - зерносушилка.

Производственные (мельничные) элеваторы получают зерно, как правило, железнодорожными маршрутами. Имеется несколько типов таких элеваторов. Башни мельничных элеваторов М2х100, М3х100, М2х75 и М3х175 оборудованы двумя или тремя ковшовыми элеваторами производительностью 100 или 175 т/ч, одним или двумя сепараторами производительностью 100 т/ч, двумя или тремя ковшовыми 20-тонными весами.

Силосные корпуса элеваторов М2х100 и М3х100 вмещают 8--16 тыс. т зерна, М2х175-- 16 тыс. т и М3х175 -- 33,4 тыс. т.

Суточная приемная способность по выгрузке зерна из вагонов составляет для указанных четырех типов элеваторов соответственно 1,5; 2,0; 3,0 тыс. т.

Для приема зерна из вагонов на элеваторах служат приемные лари (бункера). Ковшовые элеваторы производительностью 100т/ч имеют два поперечно расположенных ларя по отношению к железнодорожным путям, производительностью 175 т/ч -- четыре ларя с продольным расположением. Под приемными ларями находятся ленточные конвейеры, подающие зерно в башмаки ковшовых элеваторов. Вагоны следующей постановки могут быть разгружены в те же самые лари только после полного освобождения их от ранее выгруженного зерна. Если ленточные конвейеры под приемными бункерами расположены вдоль железнодорожных путей, то число путей над ларями должно быть равно числу ковшовых элеваторов. При поперечном расположении приемных конвейеров число путей должно соответствовать числу ларей, обслуживаемых одним ковшовым элеватором.

Выгрузку вагонов необходимо организовать так, чтобы они не простаивали в ожидании освобождения ларей, а приемные конвейеры и ковшовые элеваторы не работали вхолостую во время заполнения ларей. Для этого период освобождения ларей должен быть равен периоду разгрузки и перестановки вагонов.

Продолжительность выгрузки зерна из четырехосного крытого вагона инерционной машиной ЦНИИ МПС составляет 10 мин. Ее выгодно применять при суточной выгрузке пяти вагонов и более. Наиболее эффективны для перевозки зерна специализированные вагоны -- зерновозы.

Перевалочные элеваторы в отличие от заготовительных принимают зерно, уже прошедшее первичную обработку. Однако при подготовке зерна к длительному хранению на этих элеваторах выполняют работы по дальнейшему улучшению его качества. Производительность этих элеваторов 350, 500 т/ч и более. Вместимость элеваторов 50--150 тыс. т.

Элеваторы для семенного груза устраивают с вентилируемыми силосами.

Для хранения зерна применяются также напольные зерновые склады. Зерновые склады в настоящее время сооружают из сборного железобетона на 5,5 тыс. т зерна. Продольные стены складов состоят из ребристых панелей. Помимо сборного железобетона, стены такого склада могут быть выложены из кирпича, крупных шлакобетонных или бетонных блоков и других строительных стеновых материалов. Для восприятия сдвигающих усилий от давления зерна, передающегося на стены, предусмотрены анкерные (разгрузочные) плиты.

Плиты закладывают в грунт на глубине подошвы наружного фундамента. Полы применяют асфальтовые по бетонному основанию. Асбестоцементная кровля склада наклонена к горизонту под углом 25°, равным углу естественного откоса зерна. Это дает возможность лучше использовать объем склада и установить между верхним поясом и затяжкой фермы ленточный конвейер со сбрасывающей тележкой.

Для выдачи зерна из склада служит конвейер, размещенный в подземной траншее. Конвейер связан с рабочей башней, которая расположена у торца склада и служит для приема зерна с автотранспорта и погрузки в железнодорожные вагоны. Нижний траншейный конвейер может быть как ленточным, так и скребковым (с погруженными скребками). Зерно поступает на нижний конвейер через затворы с отверстиями 300x200 мм, размещенными с шагом 5 м. Нижний конвейер доставляет зерно в башню для отгрузки в вагоны.

В ряде случаев может возникнуть срочная необходимость в складском помещении для хранения зерна. Тогда целесообразно использовать склад в виде пневмонадувных оболочек. Положительные качества этих складов: предельная легкость, компактность, хорошая транспортабельность в свернутом виде, возможность быстрого возведения и разборки без специальных приспособлений.

На рис. 4.2.3 показана технологическая схема движения зерна при загрузке в склад и выдаче со склада. Зерно, поступающее с транспортных средств в приемные бункера, поднимается ковшовым элеватором (норией) на приемно-очистительные устройства, после которых ковшовым элеватором подается на конвейер для заполнения склада, где оно хранится. Со склада зерно выдается через отверстия или питатели на нижний конвейер, с которого поступает в норию и далее может опять поступать в приемно-очистительные устройства (проветривание, охлаждение, сушка и т. п.) или на транспортные средства.

Оборудование башни механизированных складов составляют два ковшовых элеватора, сепаратор производительностью 100 т/ч, двое весов с нагрузкой 10 т, автомобилеподъемник для выгрузки зерна из автомобилей и прицепов, отгрузочный ленточный конвейер с вагонозагрузчиком, сушильный агрегат производительностью 50 т/ч.

В условиях интенсивной уборки урожая зерна, кроме складов со стационарной механизацией, используют павильонные склады с передвижными средствами механизации, хотя они менее эффективны, чем первые.

Исследования объемно-планировочных и конструктивных решений зернохранилищ, проведенные в Центральном научно-исследовательском институте имени Кучеренко, и зарубежный опыт показали, что весьма эффективными для хранения зерна в сельском хозяйстве являются зернохранилища силосного типа.

Наряду с совершенствованием силосных железобетонных зерновых складов для сельского хозяйства заслуживает внимания использование облегченных металлических силосов. Опыт латвийских специалистов хранения семенного зерна был использован при разработке типового проекта семенохранилища № 813-127 со сблокированными бункерами С-50 производства Латсельхозтехника. Другим примером использования металлических емкостей в сельском хозяйстве являются отдельно стоящие силосы, возводимые из волнистых стальных или алюминиевых листов на болтах.

Современные металлические элеваторы комплектуются оборудованием по уходу за зерном, таким как системы температурного контроля, системы аэрации, системы обнаружения насекомых. В состав элеватора обязательно входят лаборатория и весовое оборудование для контроля над количеством и качеством поступающего зерна. В зернохранилищах также улучшается качество зерна, просушиваясь и очищаясь от мелких и крупных примесей.

Высокотехнологичное оборудование оптимально отвечает требованиям по энергосбережению, экологической и производственной безопасности и потребует минимального технического обслуживания в процессе эксплуатации. Все элеваторное оборудование имеет оцинкованное покрытие, что уменьшает риск коррозии металла, позволяет устанавливать его на открытом пространстве и эксплуатировать при любых погодных условиях без необходимости строительства дополнительных защитных конструкций. Все процессы на элеваторах автоматизированы, что означает минимальное использование рабочей силы. В отличие от элеваторов старой конструкции, современные металлические элеваторы обеспечивают надежную защиту зерна от промокания и от порчи насекомыми-вредителями, грызунами и птицами, позволяют сохранить качественные и количественные показатели зерна в течение более одного года. И самое главное: благодаря высокотехнологичным средствам мониторинга имеется возможность наблюдать и контролировать работу всего элеватора с одного компьютера из офиса.

Вместимость силосов различная -- от 98 до 187 м³. Отношение высоты силоса к его диаметру 1 -- 1,4. Днище силоса выполнено в двух вариантах: плоские и конические, в последнем случае силосы опираются на металлические колонны высотой 3,2 м. Силосы расположены в ряд и объединены верхней транспортерной галереей.

Институтом ЦНИИ проект сталь конструкция разработаны металлические гладкостенчатые зернохранилища цилиндрической формы с плоским днищем вместимостью от 50 до 2000 м³.

В этих силосах применен при их изготовлении и монтаже метод рулонирования.

Рисунок 4.2.3. Технологическая схема перемещения зерна в механизированном складе: 1 -- приемный бункер; 2, 4 -- ковшовые элеваторы; 3 -- бункер; 5 -- загрузочный конвейер; 6 -- зернохранилище; 7 -- затворы для выдачи зерна; 8 -- выгрузочный конвейер.

Рулонируемое полотнище стенки силоса имеет переменную толщину по ярусам. Такие силосы применяются при строительстве промышленных зернохранилищ вместимостью 3000 м³.

При проектировании зернохранилищ в целях экономии металла предложено заменить панель зернохранилища на тонколистовую обшивку -- мембрану. Для ускорения сборности конструкции зернохранилища, стены которого выполнены из крупноразмерных панелей, ЦНИИСКом имени Кучеренко разработано зернохранилище, каждая панель которого выполняется в виде плоского листа, прикрепленного к горизонтальным и вертикальным элементам каркаса. Смежные панели соединены тяжами, позволяющими уменьшить длину горизонтальных ригелей. В качестве обшивки панели используется оцинкованная рулонная сталь, что позволяет снизить трудоемкость изготовления панели и повысить антикоррозионную стойкость хранилища.

Панели хранилища полной заводской готовности с монтажными соединениями на болтах доставляются к месту монтажа зернохранилища.