Прирейковий контейнерний склад

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Перевезення вантажів по залізницям здійснюється за планом перевезень. Основою для здійснення вантажної та комерційної робот-є Устав залізниць України. Щоб зменшити час простою вагонів на вінтажній станції та найбільш ефективно використовувати час, що забезпечить збільшення об'єму переробки вантажів, треба встановити найбільш ефективне використання усіх ресурсів станції.

Постійне удосконалення технології роботи вінтажних станцій є одним із найважливіших вимог успішного виконання поставленої перед ними роботи та збільшенням об'єму перевезень вантажу залізницею.

Технологічні процеси, що відбуваються на вантажній станції повинні забезпечувати оптимальні умови роботи. А механізація, введення в експлуатацію машин та устаткування, повинне сприяти зменшенню вартості надаваємих послуг та зменшення кількості час, що необхідний для роботи з вантажем.

Метою розробки даної курсової роботи є вибір найбільш раціональної схеми механізації відкритого складу для контейнерів. При виборі схеми механізації проводиться розрахунок необхідної місткості складу, геометричних розмірів складу, потрібної кількості вантажно-розвантажувальної техніки, а також техніко-економічних показників для обраних варіантів механізації.

1. Технологія вантажно-розвантажувальних робіт з контейнерами

Завантажують вантажі в контейнери й вивантажують із них на рампах покритих складів, а також з доставкою контейнерів у склад.

На вантажних дворах доріг, під'їзних коліях промислових підприємств, базах матеріально-технічного постачання й сільгосптехніки, у річкових і морських портах створюються контейнерні пункти для навантаження, вивантаження й зберігання контейнерів.

Залізничні контейнерні пункти можуть бути вантажними, вантажосортувальними й сортувальними. На вантажних пунктах вантажать і вивантажують місцеві контейнери, на вантажосортувальні перевантажують місцеві й транзитні контейнери, а на сортувальні сортують транзитні контейнери.

На дорогах контейнерні пункти розміщають на вантажних дворах станцій, що обслуговують адміністративні й промислові центри, а також на опорних станціях, що обслуговує райони тяжіння. Великі промислові підприємства, бази матеріально-технічного постачання й сільгосптехніки будують власні контейнерні пункти. Їх розміщають, як правило, безпосередньо на території підприємства або бази в місцях підходу транспортних комунікацій.

Контейнерні пункти виконують операції по перевантаженню самих контейнерів, являють собою відкриті площадки з асфальтобетонним покриттям. Більше стійким в експлуатації є асфальтобетонне покриття по бетонному. З боків площадок улаштовують дренажні канави для відводу дощових і поталих вод. Площадкам надають ухил від середини до країв: при асфальтобетонному покритті - 0,02. Іноді зустрічається покриття брукове й гравійне з ухилом 0,03, що після ущільнення покривається асфальтобетоном. Поздовжній ухил площадок допускається не менш 0,004 і не більше 0,06. Кювети роблять із поздовжнім ухилом 0,001 і включають у загальну мережу водовідводу. Особлива увага необхідно приділяти забезпеченню стоку дощових і поталих вод щоб уникнути влучення вологи в контейнери й ушкодження вантажу. Залізничні колії, автоподъезды повинні бути розташовані так, щоб вони забезпечували найменші переміщення контейнерів.

Контейнерні пункти зі значним обсягом роботи, що забезпечують прийом контейнерів від відправників, видачу їхнім одержувачам, а також передачу потоку контейнерів з одного виду транспорту на іншій, називають контейнерними терміналами.

Класифікація контейнерних пунктів по обсязі робіт і технології їхнього виробництва дозволяє проводити типізацію й уніфікацію засобів механізації для виконання вантажно-розвантажувальних робіт і складських операцій. Технологічний процес роботи контейнерних пунктів (цехів) передбачає засоби комплексної механізації й порядок навантаження, вивантаження й використання вагонів і автомобілів. Для прискорення вантажних операцій контейнерні майданчики спеціалізують по відправленню й прибуттю, а їхні окремі ділянки ділять на секції по напрямках і станціям призначення. Іноді виділяють секції для великих відправників або одержувачів. Спеціалізація площадки може бути стабільної або ковзної. Ділянки розміщають уздовж вантажно-розвантажувального фронту так, щоб була можливість виконувати здвоєні операції - вивантаження й навантаження контейнерів, що підвищує продуктивність кранів і скорочує простої вагонів, автомобілів (автопоїздів).

Схеми розміщення контейнерів на площадках при різних видах кранового встаткування наведені в типовому технологічному процесі роботи вантажної станції.

Контейнери на площадці встановлюють дверима друг до друга комплектами (групами). Між контейнерами повинні із зазори 0,1 м, між комплектами - 0,6 м.

На площадках передбачаються протипожежні розриви через кожні 100 м і поперечні заїзди для автомобілів через 19 м при роботі мостових кранів і 40 м для кранів на залізничному ходу. Ширина розривів і проїздів 5 м.

Для перевантаження контейнерів в основному застосовують козлові крани й бруківки, рідше використаються для цих цілей інші види кранів і автонавантажувачі.

2. Розрахунок довжини подачі

Для знаходження раціональних значень лінійних розмірів складу визначаємо кількість вагонів, що одночасно подаються під вантажно-розвантажувальні операції, тобто довжину подачі.

Для розрахунку довжини подачі треба знати обсяг середньодобового вантажопотоку, технічну норму завантаження одного вагона, технічну характеристику залізничного рухомого складу тощо.

Середньодобовий вантажопотік залежить від річного вантажопотоку та кількості діб роботи складу на рік з обслуговування відповідного виду транспорту і визначаємо за формулою

. (2.1)

де Q_1доб - середньодобовий вантажопотік по залізничному транспорту, т/доб;

Q - річний вантажопотік складу, т/р;

Т₁ - кількість діб роботи складу на рік з обслуговування залізничного транспорту, через те, що залізниця працює цілодобово, приймаємо Т₁= 365 доб/р.

.

Для суміжного автомобільного транспорту середньодобовий вантажопотік визначаємо по формулі

. (2.2)

де Q_2доб - середньодобовий вантажопотік по автотранспорту т/доб;

Т₂ - кількість діб роботи складу на рік з обслуговування суміжного транспорту;

.

Технічна норма завантаження вагона залежить не тільки від технічної характеристики рухомого складу, а й від характеру розміщення даного вантажу у вагоні. Нормативні документи вимагають найбільш повного використання рухомого складу як з вантажопідйомності, так і місткості.

2.1 Розрахунок технічної норми завантаження вагонів контейнерами

Спочатку потрібно визначити за додатком Б масу тари контейнерів і кількість контейнерів

. (2.3)

де n_k-кількість контейнерів

L_к.в.-довжина кузова платформи (внутрішня)

В_к.-ширина контейнера

Щодо ширини платформи то B_в=2500 мм, а L_конт.=2438 мм.

В_в.-ширина платформи.

L_конт.-довжина контейнера.

З отриманих результатів бачимо, що на платформі можна розмістити 6 контейнерів.

Тепер визначаємо технічну норму завантаження платформи контейнерами, т

(2.4)

де

m_нетто-масса вантажу в одному контейнері, т

або

(2,5)

де m_брутто-маса контейнера з вантажом,

m_к - маса сомого контейнера,

ц_к-коофіцієнт використання контейнера за вантажопідйомністю і ц_к=0,75

Після визначення технічної норми завантаження платформи контейнерами, потрібно виконати перевірку платформи на дотримання її вантажопідйомності. Тобто повинна виконуватися умова

(2.6)

де Q_в - вантажопідйомність вагона, т.

Так як умова виконана, то дана схема розміщення контейнерів у платформі є доцільною і може застосовуватись для перевезення.

2.2 Розрахунок довжини подачі

По завершенні розрахунку технічної норми завантаження платформи визначаємо середньодобовий вагонопотік, який показує середню кількість платформ, що будуть надходити під вантажні операції протягом доби, шт./доб

 (2.7)

.

Одержане значення середньодобового вагонопотоку незручно використовувати в подальших розрахунках через такі причини:

- зовсім не обов'язково, що усі платформи, які надходять під ВРР, подаються одночасно, найчастіше платформи подають частинами - подачами;

- найчастіше протягом доби платформи надходять під ВРР не через рівні часові інтервали, а нерівномірно.

На підставі вищезазначеного визначаємо уточнене значення середньодобового вагонопотоку із урахуванням кількості подач вагонів за добу і добової нерівномірності вагонопотоку, шт./доб

(2.8)

де k₁ - коефіцієнт добової нерівномірності вагонопотоку по залізничному транспорту;

а - кількість подач за добу, шт.

.

Довжиною подачі називають найбільшу відстань між осями автозчепу першого і останнього вагонів подачі. Тобто, довжина подачі, м складає

(2.9)

де L_в - довжина платформи по осях автозчепу, м.L_в =19,620 м.

.

Розрахункова довжина приймально-відправної колії для розміщення на ній платформ (фронт подачі), м визначається за формулою

(2.10)

де L_м - подовження колії для врахування довжини маневрового локомотива, неточності встановлення потяга та ін., можна прийняти L_м=15-25 м.

.

3. Визначення місткості та розмірів складу

Незалежно від роду вантажу та типу складу розрахунок параметрів складу виконуємо у два етапи: спочатку аналітично визначаємо місткість та розміри складу, а потім - остаточно визначаємо ті ж параметри за допомогою аналітичних залежностей і дрібномасштабної схеми складу, яку виконуємо на міліметровому папері і оформлюємо як рисунок.

Параметри складу, які необхідно визначити, безпосередньо залежать від багатьох факторів:

роду вантажу, що складується;

обраної технології виконання вантажно-розвантажувальних і складських робіт;

комплекту ВРМ і устаткування на складі.

Отже, розрахунок кожного із варіантів виконання вантажно-розвантажувальних і складських робіт із заданим вантажем буде мати свої особливості.

Для контейнерів будемо визначати параметри відкритого складу, обладнаним мостовим і козловим кранами.

Обчислення для відкритого складу обладнаним мостовим краном:

Спочатку визначаємо місткість складу за формулою:

G_ск=Q_1доб·(1-k_п)·(k₁+k₂-1)·t_зб. (3.1)

де Q_1доб - середньодобовий вантажопотік по залізниці, т/доб;

k_п - коефіцієнт прямого перевантаження вантажу на складі;

k1, k2 - коефіцієнти добової нерівномірності надходження або вивозу вантажу відповідно залізницею та суміжним транспортом;

t_зб - нормативний термін збереження вантажу на складі, діб.

G_ск=493,1·(1-0,3)·(1,3+1,7-1)·2,0=1380,68 т.

Далі визначаємо потрібну орієнтовну площу складу

 (3.2)

де k_д - коефіцієнт додаткової площі, потрібної для технологічних проходів, розривів, проїздів тощо, к_д=1,3-1,5;

q - середнє питоме навантаження на 1 мІ підлоги складу, т/мІ.

.

Орієнтовну довжину складу приймаємо, виходячи з того, що його довжина повинна бути не меншою за довжину вантажного фронту, але не більшою, ніж 300 м, тобто повинна виконуватись умова

L_вф?L_оск?300 м. (3.3)

де L_вф - довжина залізничного вантажного фронту;

L_оск - орієнтовна довжина складу, м.

Вантажний фронт - це частина складу, в межах якої виконуються вантажно-розвантажувальні і складські роботи. Він складається із зони, зайнятої вагонами і додаткового відрізку, необхідного для розташування маневрового засобу

(3.4)

де n_в - кількість платформ у одній подачі;

L_в - довжина однієї платформи по осях автозчепу;

z_п - кількість постановок груп платформ однієї подачі під ВРР, тобто на скільки частин поділена одна подача, шт.;

L_м - додаткова довжина вантажного фронту, необхідна для розміщення маневрового засобу та врахування неточності встановлення платформ, L_м=15-25 м.

Спочатку приймаємо z_п=1, тобто вважається, що під ВРР ставляться усі платформи подачі. Визначаємо довжину вантажного фронту. Якщо одержане значення перевищує 300 м, то подачу необхідно ділити на частини до тих пір, поки довжина вантажного фронту не стане меншою 300 м. Після цього приймаємо значення орієнтовної довжини складу із врахуванням умови (3.3).

.

59,4?L_оск?300 м.

Далі визначаємо орієнтовну ширину складу

(3.5)

.

3.1 Обчислення для відкритого складу обладнаного мостовим краном

Знаходимо орієнтований проліт крана, який визначається за формулою

. (3.6)

де - ширина зони збереження вантажу, м;

- сумарна ширина технологічних проходів, які обумовлені правилами безпеки тощо, ширина кожного із проходів повинна бути не меншою 0,7 м;

- найбільша ширина габариту наближення споруд до рухомого складу =5,78 м.

0,7+5,78+20=26,48 м;

Приймаємо найближчий стандартний проліт крана L=28,5 м.

Штабелі вантажу розміщуються групами, які називаються секціями, або елементарними площадками.

Кількість елементарних площадок розраховується з формули

. (3.8)

Місткість однієї елементарної площадки можна визначити за формулою, т

. (3.9)

де m_B - Маса нетто одиниці вантажу, т

n_Я - Кількість ярусів розміщення вантажу на елементарній площадці,

шт.

n_ВМ - Кількість вантажів в одному ярусі елементарної площадки, шт.

G_EI =8,8•2•42=739,2 (т).

Звідси визначаємо кількість елементарних площадок

n_E=(шт.).

Здійснюємо перевірку місткості даного складу у порівнянні із потрібної місткістю

(3.10)

де - фактична місткість складу згідно дрібномасштабної схеми.

Фактична місткість складу визначається як сума місткостей окремих елементарних площадок

 (3.11)

де G_еі - місткість і-ї елементарної площадки, т.

З дрібномасштабної схеми, кількість елементарних площадок - 2 шт., отже фактична місткість складу становитиме

.

1478,4?1380,68 т

Довжину складу визначаємо за формулою

. (3,7)

де L_{E -} довжина елементарної площадки, м

n_e - кількість елементарних площадок на складі, шт.

B_пр - відстань між елементарними площадками, м

n_пр - кількість проїздів на складі, шт.

L_CК=20•2+5•1=45 (м);

Далі виконуємо креслення дрібномасштабної схеми складу на міліметровому папері з дотриманням усіх будівельних вимог і прийнятого масштабу креслення.

3.2 Обчислення для відкритого складу обладнаним козловим краном

Особливістю таких складів є те, що зона збереження вантажу розміщується в прольоту крана, а залізничний та суміжний транспорт розташовується під його консолями.

Спочатку визначається потрібна місткість складу за формулою (3.1). Далі за формулою (3.2) знаходиться орієнтовна площа складу, причому значення коефіцієнта додаткової площі к_д приймається в інтервалі від 1,3 до 1,5. Згідно з формулами (3.3) і (3.4) визначається довжина вантажного фронту та призначається довжина складу, а за формулою (3.5) - орієнтовна ширина зони збереження вантажу складу.

Після цього потрібно підібрати козловий кран (додаток Г), виходячи із двох умов:

- козловий кран повинен мати відповідну вантажопідйомність;

- проліт крана має бути якомога ближчим до значення орієнтовної ширини крана.

Визначившись із моделлю козлового крана (КК - 12,5-25), коригують орієнтовну ширину зони збереження вантажу, значення якої буде дорівнювати прольоту крана. Далі потрібно уточнити орієнтовну довжину складу, м

(3.12)

де L_K - проліт крана, м

L_K=25, м

м.

Далі виконуємо дрібномасштабну схему складу.

Перевірочний розрахунок виконується згідно формулами (3.10). Тобто для того щоб визначити фактичну місткість складу за формулої (3.11) треба визначити місткість однієї елементарної площадки з формулою (3.9)

G_EI=8,8•2•42=739,2 (т). (3.9)

Кількість елементарних площадок розраховується з формули

. (3.8)

(шт.).

Здійснюємо перевірку місткості даного складу у порівнянні із потрібної місткістю

(3.10)

де - фактична місткість складу згідно дрібномасштабної схеми.

Фактична місткість складу визначається як сума місткостей окремих елементарних площадок

(3.11)

де G_еі - місткість і-ї елементарної площадки, т.

З дрібномасштабної схеми, кількість елементарних площадок - 2 шт., отже фактична місткість складу становитиме

.

1478,4?1380,68 т.

Так як різниця між потрібною і фактичною місткістю складу не перевищує 15%, то для подальших розрахунків можна приймати отримані розміри складу.

3.3 Визначення довжини вантажного фронту з боку під'їзду автотранспорту

По завершенні виконання розрахунків місткості та геометричних розмірів складів встановлюємо, чи достатньо місця на обраному складі для розміщення суміжного транспорту. Для нормальної роботи складу необхідно, щоб вантажний фронт з боку під'їзду автомобілів не перевищував довжини складу, тобто

L_ск?L_вфа. (3.12)

де L_вфа - довжина вантажного фронту з боку під'їзду автомобілів, м. Довжина вантажного фронту з боку під'їзду автомобілів визначається за формулою

(3.13)

де t_а - середня тривалість завантаження одного автомобіля із врахуванням додаткового часу на під'їзд до складу, відкривання бортів, від'їзд тощо, год;

Q_а - середнє завантаження одного автомобіля, т;

L_1фа - довжина фронту, необхідна для виконання вантажних операцій з одним автомобілем, м;

t₂ - кількість годин роботи автотранспорту за добу.

Для визначення середньої тривалості та середнього завантаження одного автомобіля необхідно призначити модель вантажного автомобіля серед відомих. Таким чином вивезення вантажу зі складу здійснюється автомобілями КрАЗ-257Б1 вантажопідйомністю 12 т.

Середня тривалість завантаження одного автомобіля із врахуванням додаткового часу на під'їзд до складу визначається за формулою

t_а=Q_а·H_в+t_дод. (3.14)

де Н_в - норма часу на завантаження 1 тонни вантажу, Н_в=0,0093 год/т-для козлового крану, для мостового Н_в=0,0079 год/т

t_дод - додатковий час, необхідний на під'їзд автомобіля до складу, відкривання бортів, від'їзд тощо, t_дод=0,15 год.

Для визначення середнього завантаження автомобіля розробляємо схему розміщення вантажу у кузові автомобіля. З приведеної схеми видно, що у кузові автомобіля можна розмістити 1 контейнер, звідси середнє завантаження автомобіля складе:

Q_а=1·10=10 т.

Отже середня тривалість завантаження одного автомобіля козловим краном складе

t_а=10·0,0093+0,15=0,243 год.

середня тривалість завантаження одного автомобіля мостовим краном складе

t_а=10·0,0079+0,15=0,229 год.

Довжина фронту, необхідна для виконання вантажних операцій з одним автомобілем, залежить від способу розташування автомобілів - вздовж або поперек складу. З міркувань найбільш раціонального використання дожини вантажного фронту з боку автотранспорту вважаємо, що автомобілі розташовуються поперек складу, таким чином довжина, необхідна для виконання вантажних операцій складе:

L_1фа=L_a+ДL_а. (3.15)

де L_а - ширина або довжина автомобіля, м;

ДL_а - мінімальний інтервал між двома автомобілями, обумовлений безпекою руху автотранспорту на складі, L_а=1,5 м. - для мостового крану, L_а=4,5. - для козлового крану.

Для мостового крана

L_1фа=2,5+1,5=4 м.

.

48,5>12,7

Так як умова виконується, то для роботи суміжного транспорту на складі місця вистачає.

Для козлового крана

L_1фа=2,5+4,5=7 м.

.

45>22,3

Так як умова виконується, то для роботи суміжного транспорту на складі місця вистачає.

4. Розрахунок потрібної кількості ведучих машин

Вантажно-розвантажувальні машини виконують роботи з перевантаження вантажів із одного виду рухомого складу на інший або на склад. Кількість вантажно-розвантажувальних машин повинна бути достатньою для своєчасної переробки максимально можливого вантажопотоку за умови дотримання норм простою рухомого складу під вантажними операціями, тобто

(4.1)

де Q_вп - обсяг максимальної годинної вантажопереробки на складі, т/год;

П_ме - годинна експлуатаційна продуктивність однієї машини, т/год;

k_г - коефіцієнт готовності машини до роботи k_г=0,95.

Одержане значення кількості ведучих машин слід округлити до цілого числа у бік збільшення.

4.1 Розрахунок обсягів максимальної годинної вантажопереробки на складі

Обсяг максимальної годинної вантажопереробки - це максимальна кількість вантажу, яку треба переробити на складі із урахуванням нерівномірності надходження та вивозу вантажу. Вона визначається в залежності від того, яку роботу переважно виконує склад: з прибуття чи з відправлення вантажів.

У відповідності до вихідних даних склад працює з прибуття, отже обсяг максимальної годинної вантажопереробки визначається за формулою

 (4.2)

де Q_1доб, Q_2доб - відповідно середньодобовий вантажопотік для залізничного і автомобільного транспорту, т/доб;

k₁, k₂ - відповідно, коефіцієнт добової нерівномірності прибуття вантажів для залізничного і автомобільного транспорту;

а - кількість подач платформ на добу, шт.;

z_п - кількість постановок груп платформ однієї подачі на вантажний фронт, шт.;

t_н - нормативний простій подачі платформ під вантажно-розвантажувальними операціями, годин;

t_о - додатковий час на перестановку груп вагонів однієї подачі при виконанні вантажно-розвантажувальних робіт при z_п=1 t_о=0 годин;

k_п - коефіцієнт прямого перевантаження;

k_2г - коефіцієнт годинної нерівномірності прибуття автотранспорту;

t₂ - кількість годин роботи автотранспорту за добу.

У формулі (4.2) невідомою є лише одна величина - нормативний простій вагонів однієї подачі під вантажно-розвантажувальними операціями, який залежить від способу виконання вантажно-розвантажувальних робіт. Порядок його визначення наступний. Спочатку визначаємо нормативний простій платформ під ВРР для механізованого способу виконання робіт. У випадку, коли на складі працює лише одна ВРМ, нормативний простій подачі платформ при механізованому способі виконання ВРР можна визначити за формулою:

(4.3)

де - нормативний простій одного вагона під ВРР при механізованому способі виконання робіт, год. - для мостового крану, год. - для козлового крану.

Для мостового крану

Для козлового крану

Але при значній кількості платформ у подачі одна ВРМ буде обробляти надто довго. Отже, треба збільшити кількість ВРМ на складі. Але надмірна кількість ВРМ може виявитись економічно недоцільною. Тому прийнято, що нормативний простій подачі платформ при будь-якому способі виконання ВРР не повинен перевищувати нормативного простою подачі при немеханізованому способі виконання ВРР , год.

Отже, за нормативний простій подачі платформ під ВРР t_н приймаємо меншу величину серед і , якою є .

4.2 Розрахунок годинної експлуатаційної продуктивності вантажно-розвантажувальних машин

Годинна експлуатаційна продуктивність однієї ВРМ визначається за формулою

П_ме=П_мт·k_в, (4.4)

де П_мт - годинна технічна продуктивність одного електронавантажувача, т/год;

k_в - загальний експлуатаційний коефіцієнт використання машини у часі, k_в=0,8.

Годинна технічна продуктивність однієї машини визначається за формулою

П_мт=m_ц·n_ц, (4.5)

де m_ц - маса вантажу, яка переробляється машиною за один робочий цикл, т;

n_ц - кількість робочих циклів машини за годину.

Маса вантажу, яка переробляється машиною за один робочий цикл визначається в залежності від роду вантажу. Для контейнерів вона складає:

m_ц=m_нетто=(m_брутто-m_к), (4.6)

де m_нетто - маса вантажу в контейнері, т;

m_брутто - номінал-брутто контейнера, т;

m_к - маса тари контейнера, т.

m_ц=m_нетто=(10-1,2)=8,8 т

Кількість робочих циклів, що виконується ВРМ за годину визначається за формулою

(4.7)

де Т_ц - тривалість одного циклу роботи ВРМ.

Тривалість одного циклу роботи ВРМ розраховується окремо для кожного виду машин. Для прольотних (мостових і козлових) кранів тривалість циклу визначається за формулою

 (4.8)

де - коофіціент суміщення операцій машиністом під час керування краном, = 0,7

Н_пв - сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл, м;

L_пвв - сумарний шлях переміщення вантажного візка крана за цикл, м;

L_пк - сумарний шлях переміщення крана за цикл, приймається із дрібномасштабної схеми складу;

- відповідно швидкості піднімання-опускання вантажу, переміщення вантажного візка та переміщення крана із врахуванням пуску і гальмування, становлять 90% від відповідних максимальних швидкостей для даної машини (додаток Г), с;

t_зв - час застропки (захвату) вантажу для кранів, які обладнані автоматичними захоплювачами, t_зв=15 с;

t_вв - час відстропки (вивільнення) вантажу, t_вв=10 с.

Технологія переробки вантажу на складі передбачає три варіанти роботи: прямий (вагон-автотранспорт), із вагона на склад, із складу в автотранспорт. При кожному з цих варіантів параметри Н_пв і L_пвв будуть мати свої значення. Розглянемо порядок визначення цих параметрів.

Сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл, м

(4,9)

H_пр - сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл при

роботі за прямим варіантом, м;

H_вс - сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл при

перевантаженні вантажу за варіантом вагон-склад, м;

H_са - сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл при

перевантаженні вантажу за варіантом склад-автотранспорт, м;

К_кр - кратність вантажопереробки вантажу на складі.

Сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл пр роботі за прямим варіантом, м

(4,10)

де Н_к - висота контейнера, м;

- зазор безпеки між нижнім краєм піднятого вантажу

найвищою точкою перешкоди, що знаходиться пі

вантажем, >0,5 м

Н_пл - у даному випадку відстань від поверхні землі до настиг

підлоги платформи, м;

Н_а - відстань від поверхні землі до настилу кузова автомобіля, м.

Н_пр=2 [(2,44+0,7-1,414)+(2,44+0,7-1,4)]=7 м

Сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл при роботі із вагона на склад, м

(4,11)

Н_вс=2 [(2,44+0,7-1,414)+(2,44+0,7)]=10 м

Сумарна висота підйому-опускання вантажу за цикл при роботі із складу в автотранспорт, м

(4,12)

Н_са=2 [(2,44+0,7)+(2,44+0,7-1,4)=10 м

Кратність вантажопереробки вантажу на складі

к_кр=2-к_п

к_кр=2-0,3=1,7

Для козлового крану:

Сумарний шлях переміщення вантажного візка крана за цикл, м

(4,13)

де L_пр - сумарний шлях переміщення вантажного візка крана за цикл

при роботі за прямим варіантом, м;

L_вс -сумарний шлях переміщення вантажного візка крана за

цикл при роботі за варіантом вагон-склад, м;

L_са - сумарний шлях переміщення вантажного візка крана за

цикл при роботі за варіантом склад-автотранспорт, м.

=18 м;

м;

с;

- циклів за годину

П_мт=8,8•26=228,8 т

П_ме=228,8•0,8=183,04 т\год

шт.

Для мостового крану:

Сумарний шлях переміщення вантажного візка крана за цикл, м

=14,7 м;

Сумарна висота піднімання-опускання вантажу за цикл, м;

м;

Тривалість одного циклу роботи ВРМ.

с;

Кількість циклів

- циклів за годину

Годинна технічна продуктивність

П_мт=8,8•36=316,8 т

Годинна експлуатаційна продуктивність

П_ме=316,8•0,8=253,44 т\год

Кількість ВРМ.

шт.

5. Розрахунок техніко-економічних показників і вибір найбільш раціонального варіанта

Для техніко-економічного аналізу розроблених варіантів комплексної механізації та автоматизації вантажно-розвантажувальних робіт і вибору найбільш ефективного з них застосовуються кілька методик розрахунку ефективності. Для підприємств залізничного транспорту порівняльний аналіз застосування різних варіантів механізації може бути виконаний шляхом оцінки ефективності економії витрат при їхній роботі, тобто за допомогою методики розрахунку приведених витрат. Крім приведених витрат, при порівнянні варіантів необхідно брати до уваги й інші показники: собівартість переробки однієї тонни вантажу; умови праці; капітальні вкладення; трудові витрати; продуктивність праці; питому трудомісткість; питому енергомісткість; фактичний простій вагонів під ВРР; вплив на навколишнє середовище.

Приведені річні витрати визначаються за формулою

вантажний вагон контейнер склад

Е_пр = Е_р + _н·К, (5.1)

де Е_р - річні експлуатаційні витрати, пов'язані з роботою складу, грн/р.;

_н - нормативний коефіцієнт економічної ефективності капітальних вкладень, _н=0,15;

К - одноразові витрати (капітальні вкладення) на придбання машин і устаткування та на побудову споруд складу, грн.

5.1 Розрахунок капітальних вкладень на придбання машин та побудову споруд складу

Капітальні вкладення на придбання машин і устаткування та на побудову споруд складу, грн. визначаються за формулою

(5.2)

де К_мі - сумарна балансова вартість машин і устаткування, грн.;

n_мі - кількість машин даного типу;

К_cj - сумарна вартість споруджень, грн.

Балансова вартість машини чи одиниці устаткування визначається за формулою

К_м = k_тр·К_зав, (5.3)

де К_зав - заводська ціна машини чи устаткування, грн (додаток Г);

k_тр - коефіцієнт, що враховує витрати на перевезення і монтаж машини чи устаткування, k_тр= 1,20.

Розрахунки з визначення капітальних вкладень за кожним з порівнювальних варіантів механізації складів слід записувати в таблицю 5.1, в яку треба внести всі типи машин і обладнання та споруди складу. Перелік типів машин та споруд за кожним з варіантів складу був попередньо визначений у розділі 1.

Таблиця 5.1.1 - Капітальні вкладення на придбання машин і устаткування та на побудову споруд складу за 1-им варіантом механізації (мостовий кран)

Найменування	Одиниці виміру	кількість	Ціна за одиницю, грн.	Вартість усієї кількості, Грн.	Ктр	Балансова вартість усієї кількості, грн.
1. Машини і обладнання 1.1 Мостові крани 1.2 Спредери	Шт. Шт.	2 2	13380 9750	26760 19500	1,20 1,20	32112 23400
Загальна вартість машин і устаткування	-	-	-	-	-	55512
2. Споруди 2.1 Склад 2.2 Залізнична колія 2.3Автомобільні проїзди 2.4Естакада мостового крану 2.5Огорожа вантажного двору 2.6Водопостачання 2.7Каналізація 2.80Електромережа	МІ М пог. МІ Пог. м Пог.м Пог.м Пог.м Пог.м	1382 59 95 116 190 130 250 310	30 112 25 225 5 36 28 19	41467 6608 2375 26100 950 4680 7000 5890	- - - - - - - -	41467 6608 2375 26100 950 4680 7000 5890
Загальна вартість споруджень	-	-	-	-	-	95070
Загальні капіталовкладення на придбання машин і побудову споруд складу	-	-	-	-	-	150586

Таблиця 5.1.2 - Капітальні вкладення на придбання машин і устаткування та на побудову споруд складу за 1-им варіантом механізації (Козловий кран)

Найменування	Одиниці виміру	кількість	Ціна за одиницю, грн.	Вартість усієї кількості, Грн.	Ктр	Балансова вартість усієї кількості, грн.
1. Машини і обладнання 1.1 Козлові крани 1.2 Спредери	Шт. Шт.	2 2	15000 8250	30000 16500	1,20 1,20	36000 19800
Загальна вартість машин і устаткування	-	-	-	-	-	55800
2. Споруди 2.1 Склад 2.2 Залізнична колія 2.3Автомобільні проїзди 2.4 Підкранова колія 2.5Стрілочний перевід 2.6Огорожа вантажного двору 2.7Водопостачання 2.8Каналізація 2.9Електромережа 2.10 Ферменна приставка до козлового крану	МІ М пог. МІ Пог. м Компл. Пог.м Пог.м Пог.м Пог.м Компл.	3275 350 1500 500 1 550 280 500 740 1	30 112 25 45 5700 5 36 28 19 10500	98250 39200 37500 22500 5700 2750 10080 14000 14060 10500	- - - - - - - -	98250 39200 37500 22500 5700 2750 10080 14000 14060 10500
Загальна вартість споруджень	-	-	-	-	-	254540
Загальні капіталовкладення на придбання машин і побудову споруд складу	-	-	-	-	-	338240

К=338240 грн.

К_м=18000 грн. (мостовий кран)

К_м=9900 грн. (автостроп)

5.2 Розрахунок річних експлуатаційних витрат, пов'язаних із роботою складу

Річні експлуатаційні витрати, що пов'язані з роботою складу визначаються за формулою

Е_р=А_м+А_с+Е+М+Р+Д, (5.4)

де А_м - витрати на утримання машин і устаткування, що включають витрати на відновлення і усі види ремонтів, грн/р.;

А_с - витрати на утримання споруд, грн/р.;

Е - витрати на енергію, грн/р.;

М - витрати на мастильні й обтиральні матеріали грн/р.;

Р - витрати на утримання обслуговуючого персоналу, грн/р.;

Д - накладні витрати, Д = (0,01-0,05) від суми усіх попередніх витрат (А_м +А_с +Е + М + Р), грн/р.

Витрати на утримання машин і устаткування, грн. визначаємо за формулою

(5.5)

де К_мі - загальна балансова вартість даного виду машини чи одиниці устаткування, грн;

А_ві - величина амортизаційних відрахувань на повне відновлення, % від балансової вартості;

А_кі - величина амортизаційних відрахувань на капітальний ремонт, % від балансової вартості;

А_ті - величина відрахувань на поточний ремонт і технічне обслуговування, % від балансової вартості.

Величина амортизаційних відрахувань А_к на капітальний ремонт машин і устаткування розраховуються пропорційно тому числу годин їхньої роботи, яке ці машини чи устаткування зайняті на складі по відношенню До усередненого фонду робочого часу, що складає 3000 годин роботи за рік. Амортизаційні відрахування на капітальний ремонт визначаються з формули

(5.6)

де - табличне значення амортизаційних відрахувань на капітальний ремонт, % від балансової вартості;

Т_ф - фактичний час роботи ВРМ чи устаткування на рік, год/р.;

k_у - коефіцієнт умов роботи, k_у=1.

Фактичний час роботи ВРМ чи устаткування на рік, год. визначаємо за формулою

(5.7)

де Q - річний вантажопотік, що переробляється ВРМ чи устаткуванням за рік, т/р.;

k_кр - коефіцієнт кратності переробки, що показує кількість перевалок вантажу, що проходить через склад;

П_ме - годинна експлуатаційна продуктивність ВРМ чи устаткування, т/год.

Визначаємо фактичний час роботи ВРМ:

для мостового крану

для козлового крану

Амортизаційні відрахування на капітальний ремонт будуть становити:

для мостового крану

для автостропу

для козлового крану

для автостропу

Відрахування на поточний ремонт і технічне обслуговування ВРМ чи устаткування визначаємо за формулою

А_т=с·А_к, (5.8)

де с - коефіцієнт складності і ремонтопридатності конструкції машини, с = 2.

Для мостового крану

А_т=2·1,05=2,1

Для автостропу

А_т=2·4,09=8,18

Для козлового крану

А_т=2·1,28=2,56

Для автостропу

А_т=2·3,46=6,92

Визначаємо витрати на утримання машин і устаткування:

для мостових кранів

для автостропів

для козлових кранів

для автостропів

Витрати на утримання споруд складу визначаються за формулою

(5.9)

де К_сі - балансова вартість групи однорідних споруд, грн;

А_ві - величина амортизаційних відрахувань на повне відновлення, % від балансової вартості;

А_кі - величина амортизаційних відрахувань на капітальний ремонт, % від балансової вартості;

А_рі - відрахування на поточний ремонт, А_рі = (0,02-0,05) від вартості споруди.

Витрати на утримання відкритого складу обладнаного мостовим краном.

Витрати на утримання естакади мостового крану

Витрати на утримання залізничної колії

Витрати на утримання автомобільних проїздів

Витрати на утримання огорожі вантажного двору

Витрати на утримання водопостачання

Витрати на утримання каналізації

Витрати на утримання електромережі

Витрати на утримання стрілочного переводу

Витрати на утримання споруд контейнерної площадки становлять

А_с=4863,4+1828,1+1234,8+1856,25+133,4+245,95+623+344,5+316,4=11445,8 грн.

Витрати на утримання відкритого складу обладнаного козловим краном.

Витрати на утримання підкранової колії

Витрати на утримання залізничної колії

Витрати на утримання автомобільних проїздів

Витрати на утримання огорожі вантажного двору

Витрати на утримання водопостачання

Витрати на утримання каналізації

Витрати на утримання електромережі

Витрати на утримання стрілочного переводу

Витрати на утримання ферменної приставки до козлового крану

Витрати на утримання споруд контейнерної площадки обладнаної козловим краном становлять

А_с=1307,25+316,4+344,5+623+245,95+133,4+1856,25+1234,8+1788,75+4863,4=12713,7 грн.

Отримані суми витрат на амортизацію і усі види ремонтів машин, устаткування і споруд для кожного з варіантів зводимо в таблицю 5.2.1.

Таблиця 5.2.1 - Річні експлуатаційні витрати на утримання машин, устаткування та споруд складу за першим варіантом механізації (мостовий кран)

Найменування	Балансова вартість	Коефіцієнти відрахувань на амортизацію і усі види ремонтів, %	Річні експлуатаційні витрати
		для машин	для споруд
		Ав	Ак	Ат	Ак+Ав	Ар
1 Машини і обладнання	240720 37440	5,5 12,5	1,05 4,09	2,1 11,3	- -	- -	20461 8948
1.1 Мостовий кран
1.2 Спредер
Всього витрати на утримання машин і устаткування	-	-	-	-	-	-	29409
2 Споруди
2.1 контейнерна площадка	178932	-	-	-	4,9	0,1	8946
2.2 естакада мостового крана	43364	-	-	-	3,2	0,1	1431
2.3 залізнична колія	21460	-	-	-	3,1	0,1	687
2.4 автомобільні проїзди	71040	-	-	-	4,9	0,1	3552
2.5 огорожа вантажного двору	18240	-	-	-	4,8	0,1	894
2.6 водопостачання	10560	-	-	-	2,4	0,1	264
2.7 каналізація	9900	-	-	-	4,4	0,1	446
2.8 електромережа	7700	-	-	-	2,4	0,1	192
2.9 стрілочний перевод	10000	-	-	-	5,5	0,1	560
2.10 ваги вагонні	35000	-	-	-	5,2	0,1	1855
2.11 ваги автомобільні	5720	-	-	-	7,6	0,1	440
Всього: витрати на утримання споруд	-	-	-	-	-	-	19267

Таблиця 5.2.2 - Річні експлуатаційні витрати на утримання машин, устаткування та споруд складу за другим варіантом механізації (козловий кран)

Найменування	Балансова вартість	Коефіцієнти відрахувань на амортизацію і усі види ремонтів, %	Річні експлуатаційні витрати
		для машин	для споруд
		Ав	Ак	Ат	Ак+Ав	Ар
1 Машини і обладнання	384000 37440	6,9 12,5	0,55 1,52	1,1 3,04	- -	- -	42624 8948
1.1 Козлові крани
1.2 Спредер
Всього витрати на утримання машин і устаткування	-	-	-	-	-	-	51572
2 Споруди
2.1 контейнерна площадка	134784	-	-	-	4,9	0,1	6739
2.2 підкранова колія	6264	-	-	-	7,9	0,1	501
2.3 залізнична колія	21870	-	-	-	3,1	0,1	700
2.4 автомобільні проїзди	43200	-	-	-	4,9	0,1	2160
2.5 огорожа вантажного двору	14640	-	-	-	4,8	0,1	717
2.6 водопостачання	7776	-	-	-	2,4	0,1	194
2.7 каналізація	7290	-	-	-	4,4	0,1	557
2.8 електромережа	5670	-	-	-	2,4	0,1	284
2.9 стрілочний перевод	10000	-	-	-	5,5	0,1	560
2.10 ваги вагонні	35000	-	-	-	5,2	0,1	1855
2,11 ваги автомобільні	5720				7,6	0,1	440
Всього: витрати на утримання споруд	-	-	-	-	-	-	14707

Витрати на енергоресурси визначаємо за формулою

(5.10)

де Е_п - сумарна вартість палива, грн.;

Е_е - сумарна вартість електроенергії, спожитої ВРМ, грн.;

Е₀ - сумарна вартість електроенергії, витраченої на освітлення складу, грн.

Вартість палива для роботи і-ї машини, грн. визначається за формулою

Е_пі=Т_фі·N_і··d·r_і, (5.11)

де N - сумарна потужність двигунів однієї ВРМ, к.с.;

- коефіцієнт використання потужності двигунів, =0,7 - 0,9;

d - вартість палива, грн/кг;

r - питома витрата пального для даного типу ВРМ, для наближених розрахунків питома витрата пального приймається: для дизельних двигунів r=0,18-0,23 кг/к.с. на годину.

Е_пі=0;

Вартість електроенергії для роботи і-ї машини, грн. визначається за формулою

 (5.12)

де N_е - сумарна потужність встановлених на ВРМ електродвигунів, кВт;

_е - коефіцієнт використання потужності електродвигунів, _е =0,2-0,7;

с_е - вартість електроенергії, грн/кВт-год;

- електричний коефіцієнт корисної дії (ККД), що враховує втрати електроенергії в мережі і в електродвигунах, для електронавантажувачів з акумуляторним живленням =0,85-0,90.

Для мостового крану

Е_еі=3·582,18=1746,54 грн.

Для козлового крану

Е_еі=3·835,42=2506,26 грн

Вартість електроенергії, що витрачається на освітлення і-ї технологічної зони складу, грн. визначаємо за формулою

Е_оі = 0,001·f_оі·F_осі·t_ос·Т·с_е, (5.13)

де f₀ - питома витрата потужності на освітлення, що для залізничних колій 0,15 Вт/мІ; території вантажного двору 0,6 Вт/мІ.

F_ос - освітлювана площа, мІ;

t_ос - час роботи освітлення протягом доби, t_ос = 16 годин;

Т - кількість діб роботи складу на рік.

Мостовий кран:

Витрати на освітлення складу

Е_оі=0,001·0,6·3275·16·365·0,03=344,27 грн.

Витрати на освітлення залізничної колії

Е_оі=0,001·0,15·500·16·365·0,03=13,14 грн.

Витрати на освітлення території вантажного двору

Е_оі=0,001·0,6·800·16·365·0,03=84,1 грн.

Козловий кран:

Витрати на освітлення складу

Е_оі=0,001·0,6·3275·16·365·0,03=344,27 грн.

Витрати на освітлення залізничної колії

Е_оі=0,001·0,15·500·16·365·0,03=13,14 грн.

Витрати на освітлення території вантажного двору

Е_оі=0,001·0,6·1500·16·365·0,03=157,68 грн.

Значення площин технологічних зон складу визначаємо за допомогою дрібномасштабної схеми, виконаної у розділі 3. Розрахунок витрат на енергоресурси зводимо до таблиці 5.3.

Таблиця 5.3.1 - Розрахунок річних витрат на енергоресурси при роботі складу за першим варіантом механізації (мостовий кран)

1 Розрахунок витрат на електроенергію для роботи машин
Найменування машини	Тф, год	Nе, кВт	е	се,	кількість, шт.		Ее, грн
Мостовий кран	329	187	0,5	0,03	2	0,9	1015
Сумарні витрати на електроенергію	-	-	-	-	-	-	2030
2 Розрахунок витрат на електроенергію для освітлення складу
Найменування технологічної зони складу	f0, Вт/мІ	Fос, мІ	tос, год	Т, діб	се,	Ео, грн
Контейнерна площадка	0,6	4662	16	365	0,03	490
Залізнична колія	0,15	220	16	365	0,03	5,78
Територія вантажного двору	0,6	608	16	365	0,03	63,9
Сумарні витрати на електроенергію для освітлення складу	-	-	-	-	-	560
Всього: річні витрати на енергоресурси	-	-	-	-	-	2590

Таблиця 5.3.2 - Розрахунок річних витрат на енергоресурси при роботі складу за другим варіантом механізації (козловий кран)

1 Розрахунок витрат на електроенергію для роботи машин
Найменування машини	Тф, год	Nе, кВт	е	се,	кількість, шт.		Ее, грн
козловий кран	402	64	0,5	0,03	2	0,9	1425
Сумарні витрати на електроенергію	-	-	-	-	-	-	2850
2 Розрахунок витрат на електроенергію для освітлення складу
Найменування технологічної зони складу	f0, Вт/мІ	Fос, мІ	tос, год	Т, діб	се,	Ео, грн
Контейнерна площадка	0,6	3456	16	365	0,03	363
Залізнична колія	0,15	162	16	365	0,03	4
Територія вантажного двору	0,6	488	16	365	0,03	51
Сумарні витрати на електроенергію для освітлення складу	-	-	-	-	-	418
Всього: річні витрати на енергоресурси	-	-	-	-	-	3268

Витрати на мастильні й обтиральні матеріали, грн. визначаємо за формулою

М=(0,15-0,20)·Е (5.14)

для мостових кранів

М=0,15·2188,05=328,21 грн

для козлових кранів

М=0,15·3021,35=453,2 грн

Витрати на заробітну платню обслуговуючого персоналу складу, грн/р. знаходимо за формулою

Р=Р_осн+Р_дод, (5.15)

де Р_ос - заробітна платня основних працівників, грн/р.;

Р_дод - заробітна платня інших працівників складу, грн/р.

Заробітна платня основних працівників, грн. визначається за формулою

Р_осн=k_зар·(Р_мех+Р_др), (5.16)

де Р_мех - сумарна заробітна платня механізаторів, грн/р.;

Р_др - сумарна заробітна платня допоміжних робітників (вантажників), грн/р.;

k_зар - коефіцієнт нарахувань на заробітну плату, k_зар = 1,45.

Так як у першому розділі було визначено, що всі операції по захвату і переміщенню вантажу виконує механізатор, то для виконання вантажно-розвантажувальних робіт не потрібно додаткових робітників. Отже для механізаторів, у тому випадку, якщо машина увесь час знаходиться на даному складі, заробітна плата складає, грн/р:

Р_мех=n_р·n_зм·S_мех·Ф, (5.17)

де n_р - кількість робочих місць для робітників даної кваліфікації на складі;

n_зм - розрахункова кількість змін;

S_мех - годинна тарифна ставка механізатора;

Ф - річний фонд робочого часу, Ф=2700 год.

Заробітна плата механізаторів за першим варіантом механізації складає

Р_мех=5·4·0,296·2700=15984 грн.

Заробітна плата механізаторів за другим варіантом механізації складає

Р_мех=5·4·0,296·2700=15984 грн.

Заробітна плата основних робітників складу складає:

за першим варіантом механізації

Р_осн=1,45·15984=23176,8 грн.