Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ и складских операций на грузовой станции

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Государственное образовательное учереждение высшего профессионального образования

Иркутский государственный университет путей сообщений

Забайкальский институт железнодорожног транспорта

Филиал образовательного учереждения высшего профессионального образования

"Иркутский государственный университет путей сообщения" в г.Чите

(ЗабИЖТ ИрГУПС)

Кафедра "Управление процессами перевозок"

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: "Транспортно-грузовые системы"

на тему: Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ и складских операций на грузовой станции»

Выполнила:

Студентка 3 курса гр. Д-33 Фомина О.В.

Проверил преподаватель Быкова Н.В.

Чита 2011

Содержание

Исходные данные к курсовой работе

Введение

1 Определение суточного расчётного грузопотока

Определение суточного грузопотока

2 Определение суточного вагонопотока

2.1Определение суточного вагонопотока для тарно-штучных грузов

2.2Определение суточного вагонопотока для контейнеров

3 Определение необходимого количества погрузочно-разгрузочных машин

3.1 Определение количества электропогрузчиков для тарно-штучных грузов

3.1.1Определение расчётного грузопотока, предъявляемого к переработке средствами механизации

3.1.2Определение количества электропогрузчиков

3.2 Определение количества козловых кранов для переработки контейнеров

3.2.1 Определение суточного объёма работы по погрузке и выгрузке контейнеров на железнодорожный подвижной состав

3.2.2Определение объёма работы по погрузке-выгрузке контейнеров на автомашины

3.2.3 Определение объёма работы в дневную и ночную смену

3.2.4 Определение производительности крана в дневную и ночную смену

3.2.5 Определение необходимого количества кранов

4. Выбор типа склада и расчёт вместимости, линейных размеров складов

4.1 Определение вместимости и линейных размеров склада для тарно-штучных грузов

4.2 Определение вместимости и линейных размеров контейнерной

площадки

4.3 Определение линейных размеров контейнерной площадки, оборудованной козловым краном

5. Разработка комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций

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

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

6.Выбор наиболее эффективного варианта комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ

6.1Определение количества мостовых кранов

6.1.1 Определение суточного объёма работы по погрузке и выгрузке контейнеров на железнодорожный подвижной состав

6.1.2Определение объёма работы по погрузке и выгрузке контейнеров на автомашины

6.1.3 Определение объёма работы в дневную и ночную смены.

6.1.4 Определение производительности крана в дневную и ночную смены

6.1.5 Определение необходимого количества кранов

6.2 Определение параметров контейнерной площадки, оборудованной мостовым краном

6.3 Определение капиталовложений

6.3.1 Определение капиталовложений для козлового крана

6.3.2 Определение капиталовложений для мостового крана

6.4 Определение эксплутационных расходов

6.5 Определение приведённых расходов и сравнение вариантов

7. График технического обслуживания и ремонта машин и оборудования

8. Мероприятия по охране труда и окружающей среды при выполнении погрузо-разгрузочных работ

9. Разработка системы освещения

Заключение

Список литературы

Исходные данные:

	Тарно-штучные грузы, т	Контейнеры крупнотоннажные, шт
Отправление грузов	168000	80000
Прибытие грузов	165000	105000
Коэффициент неравномерности прибытия грузов	1,17	1,15
Коэффициент неравномерности отправления грузов	1,15	1,09
Коэффициент перегрузки по прямому варианту Прибытие Отправление	0,210,17	0,15 0,17

Вид отправок - повагонные;

Продолжительность работы крана в дневную смену - 10 часов;

в ночную смену - 9 часов;

Количество подач вагонов за сутки- 2 шт.;

Продолжительность работы склада по переработке автомобилей - 9 часов

Введение

Социальное значение комплексной механизации и автоматизации в развитии железнодорожного транспорта огромно. Этой проблеме правительство выделяет большое внимание, чем ярко свидетельствует Конституция. «Государство заботится об улучшении условий труда, его научной организации, о сокращении, а в дальнейшем и полном вытеснении тяжелого физического труда на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства». В нашей стране предусматриваются работы по созданию законченных систем машин, приборов и высокоэффективных технологических процессов, позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать весь процесс от поступления сырья до отгрузки готовой продукции, включая транспортирование, хранение, погрузку-выгрузку и доставку контейнеров.

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

Всем известно, что доставка сырья, полуфабрикатов или готовой продукции с места добычи или производства в места потребления или переработки осуществляется следующими видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, водным (речным или морским), воздушным, конвейерным, трубопроводным (пневматическим и гидравлическим), специальным (подвесными канатными и монорельсовыми дорогами).

Перечисленные виды транспорта образуют транспортную систему страны, которая имеет огромное значение в развитии экономики. Все продукты производства и добычи при поступлении на транспорт называют грузами. Процесс перевозки состоит из операций: подготовки груза к транспортированию, погрузки-выгрузки, складских и собственно транспортных (перевозочных) операций, зависит от выбора транспортных средств и организации перевозочного процесса. Сейчас существует большой объем перевозок с высокой концентрацией грузопотоков.

1 Определение суточного расчетного грузопотока

1.1Определение суточного грузопотока.

Суточный грузопоток -- это движение грузов по путям сообщения в сутки.

Тарно-штучные грузы отличаются значительным разнообразием видов тары, упаковки, формы и объемно-массовых характеристик отдельных грузовых мест. В зависимости от объемно-массовых характеристик тарно-штучные грузы подразделяются на четыре группы. Первую группу составляют грузы, имеющие массу отдельных мест менее 500 кг. Их, как правило, перевозят в крытых вагонах и универсальных контейнерах. Тарно-штучные грузы второй группы (тяжеловесные с массой одного места более 500 кг), третьей группы (длинномерные и громоздкие длиной 3 м, шириной 2,6 м, высотой 2,1 м) и четвертой группы (негабаритные) перевозят в открытом подвижном составе

Грузооборот - объем транспортной работы железнодорожного транспорта, основной показатель его работы по грузовым перевозкам Суточный грузопоток с которым выполняется погрузочно-разгрузочные работы и складские операции на рассматриваемой станции, рассчитывается на основании заданного годового грузооборота, по тарно-штучным грузам и контейнерам отдельно по прибытии и отправлению. Расчет выполняется по формуле:

Q_сут = Q_г*k_H/365,

где Q_r - годовой грузооборот по прибытию или отправлению, т;

к_н - коэффициент неравномерности прибытия или отправления грузов;

365 - число суток работы склада в году.

Определение суточного грузопотока для тарно-штучных грузов по отправлению (Q_г= 168 тыс.т, к_н = 1,15)

Q_cут = 168000 * 1,15 / 365 = 529,32 (т)

Определение суточного грузопотока для тарно-штучных грузов по прибытию (Q_r = 165 тыс.т, к_н = 1,17)

Q_cут = 165000 * 1,17 / 365 = 528,9 (т)

Определение суточного грузопотока для контейнеров по отправлению

(Q_r= 105тыс.шт, k_H= 1,09)

Q_cут = 80000 * 1,09 / 365 = 238,9 (шт)

Определение суточного грузопотока для контейнеров по прибытию

(Q_г= 80тыс.шт, к„= 1,15).

Q_cут= 105000* 1,15/365 = 330,8 (шт).

2. Определение суточного вагонопотока

Вагонопоток -- это поток грузовых вагонов, меняющий направление своего движения на узловых станциях.

2.1 Определение суточного вагонопотока для тарно-штучных грузов

грузопоток машина склад транспорт

Суточный вагонопоток определяется с учетом технических норм загрузки вагонов на основании суточного грузопотока, отдельно по прибытию и отправлению.

Техническую норму загрузки вагона тарно-штучными грузами при перевозке их на плоских поддонах стандартного типа (1200х800, 1000х1200) можно определить через вес груза, размещенного на одном поддоне, и количестве поддонов вмещаемых в вагон

При ориентировочных расчетах устанавливать загрузку вагона можно с условным весом пакета от 0,45 до1,00т в зависимости от применяемого типа электропогрузчика. Размеры пакета не должны превышать по ширине 840мм или 1040мм, по высоте не более 1800мм.

В России для перевозки тарно-штучных грузов используют крытые универсальные вагоны.

В курсовой работе примем для рассмотрения крытый вагон модели 11 26, его основные технические характеристики:

- объем кузова 140м³;

- грузоподъемность 72 тонны;

- база вагона 12,24 м;

- длина по осям сцепления автосцепки 16,97м;

по концевым балкам рамы 15,57м;

- ширина максимальная 3,26м;

внутри кузова 2,77м;

- высота от уровня головного рельса

максимальная 4,6м;

до уровня пола 1,285м;

- высота внутри кузова 3,05м.

Средняя загрузка вагона пакетами определяется по формуле:

Ртех= Vв * с * ky / V_п

где V_B - внутренний объем кузова вагона, 140м³;

р - вес одного пакета, 0,8 т;

к_у - коэффициент, учитывающий плотность укладки, принимается 0,85-0,9;

V_п - объем одного пакета, определяется по размерам пакета:

V_п =0,84*1,04*1,8=1,57(м³) Р_тех = 140 * 1 * 0,85 / 1,57= 75,8 (т).

Суточный вагонопоток определяется по формуле:

N_сут = Q_сут / Ртех

где Q_cут-суточный грузопоток, т;

Ртех - средняя загрузка вагона пакетами, т;

Суточный вагонопоток по прибытию:

N_cут = 528,9 /75,8 =6,97=7(вагонов).

Суточный вагонопоток по отправлению:

N_cут = 529,32 /75,8=6,98=7 (вагонов).

2.2 Определение суточного вагонопотока для контейнеров

Суточный вагонопоток определяется отдельно по прибытии и отправлению для крупнотоннажных (20-тонных, 40-футовых) контейнеров по формуле:

N_сут = Q_сут(20т) /n_ваг

Где Q_{сут(20т) --} суточный контейнеропоток 20-тонных(40-футовых) контейнеров;

п_ваг -- количество 20-тонных(40-футовых) контейнеров на специализированой платформе 13-470

По статистике в настоящее время около 2% всех грузов перевозится по железным дорогам России в крупнотоннажных контейнерах грузоподъемностью 3,5,20 и 40тонн. Перевозка крупнотоннажных контейнеров на универсальных платформах неэффективна из-за их низкой грузоподъемности. Поэтому для перевозки крупнотоннажных контейнеров была разработана специализированная четырехосная платформа 13-470. Данная платформа не имеет деревянного полового настила и бортов, но снабжена десятью упорами, поворачивающимися поперек платформы на 180 градусов, и четырьмя угловыми неподвижными упорами, с помощью которых удерживаются контейнеры за нижние угловые фитинги от продольных и поперечных смещений на платформе.

Краткие технические характеристики:

Грузоподъемность-60 тонн

Площадь пола в кв.м.-46

Длина платформы по осям сцепления автосцепок в метрах-19,62

Длина платформы по концевым балкам рамы в метрах-18,4

Ширина максимальная в метрах-2,5

Конструкционная скорость км/час-140

Классификация контейнеров 3,5,20,24 тонн ГОСТ 8477-79

Суточный вагонопоток по прибытии:

N_сут =330,8 /3=111

Суточного вагонопотока по отправлению:

N_сут = 238,9/3=80

Результаты расчетов сводим в таблицу:

Род груза	Qcут,т	Тип подвижного состава	Ртех,т	Nсут,вагонов
	прибытие	отправление			Прибытие	отправление
Тарно штучные	528,9	529,32	Крытый 11 26	75,8	7	7
Контейнера крупнотоннажные	331	239	Специализированная платформа 13-470	-	111	80

3. Определение необходимого количества погрузочно-разгрузочных машин

В соответствии с Транспортным уставом железных дорог Российской Федерации в местах общего пользования грузовых районов на ж.-д. станциях выполняются операции погрузки в вагоны и на автомобили, а также выгрузки из них грузов и контейнеров, сортировки грузов и контейнеров. Для выполнения операций, связанных с погрузкой в вагоны и выгрузкой из них грузов и контейнеров, места общего пользования должны иметь надлежащим образом оборудованные сооружения и устройства для бесперебойной, сохранной обработки вагонов, контейнеров, обеспечения сохранности грузов, а также отвечать природоохранным требованиям. Осуществление этих операций производится погрузочно-разгрузочными машинами и оборудованием. Для грузовых работ используют подъемно-транспортные машины, в т. ч. грузоподъемные машины циклического действия, машины непрерывного действия, различные устройства наземного и подземного транспорта и т. д.

Необходимое количество погрузочно-разгрузочных машин или устройств может быть определено через сменную норму выработки.

3.1 Определение количества электропогрузчиков для тарно-штучных грузов

3.1.1 Определение расчетного грузопотока, предъявляемого к переработке средствами механизации

Суточный расчетный грузопоток определяется по формуле:

Q_P = Q_P^np + Q_p^отп,

где Q_p^np - суточный расчетный грузопоток по прибытии, 528,9т;

Q_P^отп - суточный расчетный грузопоток по отправлению, 529,32 т.

Суточный расчетный грузопоток по отправлению может быть равен: части груза, выгружаемой из автомобиля в склад, а при подаче вагона - загружаемой в вагон; части груза перегружаемой при прямой переработке непосредственно из вагона в вагон.

Суточный расчетный грузопоток по отправлению может быть определен по формуле:

Q_P^отпр = (2-k_H)* Q_cут^отпр,

где к_н - коэффициент перегрузки по прямому варианту,

Q_cут^отпр - среднесуточное отправление груза,т.

Суточный расчетный грузопоток по отправлению:

Q_p^отп = (2 - 0,17) * 529,32 =1043,34 (т).

Аналогично расчитывается расчетный грузопоток по прибытии.

Суточный расчетный грузопоток по прибытию:

Q_p^np = (2 - 0,21) * 528,9 =946,73 (т).

Q_p = 1043,34+900,84 = 1990(т).

3.1.2Определение количества электропогрузчиков

Погрузка или выгрузка тарно-упаковочных и штучных грузов с применением погрузчиков осуществляется бригадой в составе одного водителя и четырех грузчиков. Рационально, если отдельные грузчики имеют права водителя, что позволяет им при необходимости работать на погрузчиках. Бригада такого состава обслуживает секции склада, где осуществляется выгрузка груза из вагонов и погрузка его на автотранспорт или выгрузка груза из автотранспорта и погрузка его в вагон.

Для лучшего использования площади складов и обеспечения нормальных условий работы погрузчиков бригадир перед началом смены совместно с производителем работ планирует рациональное размещение в складе поддонов с грузом и определяет порядок складирования груза в штабеля. В зависимости от рода груза применяются разнообразные грузозахватные и грузоподдерживающие приспособления: поддоны, съемные наконечники-удлинители длявилит.д.: В начале выгрузки водитель электропогрузчика подвозит порожние поддоны нз склада к дверям вагона, а грузчики открывают двери и приступают к укладке груза на поддоны у дверей вагона. Поддоны с грузом водитель отвозит в склад. После освобождения междверного пространства в вагоне грузчики по двое с каждой стороны вагона загружают поддоны внутри вагона, а водитель электропогрузчика отвозит поддоны с грузом в склад.

Состав работы: только формирование или расформирование пакетов, т.е. взятие груза в вагоне, автомашине, складе и укладка на поддон или снятие груза с поддона и укладка в вагоне, автомашине, складе; перемещение груза погрузчиком и укладка его в штабель (снятие со штабеля).

Количество электропогрузчиков определяется по формуле:

n =Q_p / П

где Q_p - суточный расчетный грузопоток, т;

П- производительность погрузочно-разгрузочной машины.

Производительность погрузочно-разгрузочной машины определяется по формуле:

П^дн(н)_см=Н_выр*t^дн(н)_см/t_р;

Где t_см- продолжительность смены, час;

Н_выр -- норма выработки электропогрузчика-114т, для различного рода грузов в пакетах до 1,5 тонн;

t _р - продолжительность рабочего дня принимается 12 ч.

Определяем производительность погрузочно-разгрузочной машины в дневную смену, продолжительность работы погрузчика в дневную смену 9 часов:

П^дн_см=114*10/12=95

Определяем производительность погрузочно-разгрузочной машины в ночную смену смену,продлжительность работы погрузчика в ночную смену 10часов:

П^н_см=114*9/12=85,5

Определяем количество электропогрузчиков отдельно для ночной и дневной смен:

- в дневную смену:

n = 1990/95=20,94=21 шт

- в ночную смену:

n = 1990/85,5=23,27=24 шт.

3.2 Определение количества козловых кранов для переработки контейнеров

3.2.1 Определение суточного объёма работы по погрузке и выгрузке контейнеров на железнодорожный подвижной состав.

Суточный объем работы исчисляется по формуле:

Q_сут^жд = n _прив^приб * к_н^приб+ n _прив^отпр * к_н^отпр;

Где n _прив^приб ,n _прив^отпр- количество условных контейнеров по прибытии и отправлению,

к_н * к_н^отпр- коэффициенты неравномерности по прибытию и отправлению.

Q_сут^жд = 331 * 1,15+239* 1,09=641(шт).

3.2.2 Определение объёма работы по погрузке и выгрузке контейнеров на автомашины

Суточный объем работы по погрузке выгрузке контейнеров на автомашины определяется по формуле:

Q_сут^авт= n _прив^приб * к _н^приб(1 - к _н^приб)+ n _прив^отпр(1- к _н^отпр);

где n _прив^приб , n _прив^отпр - количество условных контейнеров по прибытии и отправлению, к_н^отпр ,к_н^приб- коэффициенты прямой переработки по прибытию и отправлению.

Q_сут^авт=331*0,15*(1-0,15)+239*0,17(1-0,17)=75,93.

3.2.3 Определение объёма работы в дневную и ночные смены

Объем работы в дневную и ночную смену зависит от того во сколько смен работает транспортно-складской комплекс (ТСК). Так как ТСК работает в две смены, то объем работы в дневную и ночную смены определяются по формуле:

Q_см^дн = Q_см^н= Q_сут^жд / 2 + Q_сут^авт / 2

Q_см^дн = Q_см^н =641/ 2 + 76 / 2 = 359

3.2.4Определение производительности крана в дневную и ночную смены

Производительность крана определяется по формуле:

П^дн(н)_см=Н_выр*t^дн(н)_см/t_р;

Где t_см- продолжительность смены, час;

Н_выр -- норма выработки электропогрузчика-177т,для контейнеров;

t _р - продолжительность рабочего дня принимается 12 ч.

Определяем производительность крана в дневную смену, продолжительность работы крана в дневную смену 10 часов:

П^дн_см=177*10/12=147,5

Определяем производительность крана в ночную смену смену,продлжительность работы крана в ночную смену 10часов:

П^н_см=177*9/12=132,75

3.2.5Определение необходимого количества кранов

Количество кранов в дневную смену определяется по формуле:

М_дн = Q_см^дн / П_см^дн,

где Q_CM ^дн - объем работы в дневную смену

П_см^дн - производительность крана в дневную смену.

М_дн = 359 / 147,5 = 2,43 ? 3шт

Количество кранов в ночную смену определяется по формуле:

М_н = Q_см^н / П_см^н,

где Q_см^н - объем работы в ночную смену

П_см^н - производительность крана в ночную смену

М_н = 359 / 132,75 = 2,7 ? 3 (шт)

Род груза	Вид погрузочно-разгрузочных работ	Количество погрузочно-разгрузочных машин
Тарно-штучные грузы	ЭП-103	24 шт
Контейнера 20тонные	Козловой кран 4000М или 4003	3 шт

4 Выбор типа склада и расчет вместимости, линейных размеров складов

В зависимости от свойств грузов, сроков и условий их хранения, средств механизации принимают тип склада: закрытый, павильонного типа, крытая или открытая платформа, открытая площадка. Специализация складов производится по выполнению в них грузовых операций: отправлению, прибытию, сортировке грузов и т.п.

В настоящее время для механизированных грузовых дворов железнодорожных станций разработаны для многих видов грузов типовые механизированные цехи. Проектируемые складские сооружения должны удовлетворять действующим СНиП (Строительные нормы и правила).

Для переработки тарно-штучных грузов рекомендуется четыре типа механизированных цехов ангарного типа длиной 72-288 м. Типы I и II -- однопролетные цеха 24 м и 30 м, III -- двухпролетные цеха (30мх30м), III- трехпролетные (24мх30мх24м). Для хранения тарно-штуных, ценных грузов, перевозимых в крытых вагонах, применяют одноэтажные крытые склады с наружным или внутренним расположением погрузочно-разгрузочных путей и внешним расположением автоподъездов.

Для хранения малоценных грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, но не боящихся температурных колебаний и ветра, применяются крытые грузовые платформы..

Грузы, не боящиеся атмосферных осадков и температурных колебаний, перевозимые на платформах, хранятся на открытых грузовых платформах или площадках.

Наибольшее распространение на транспорте получили крытые склады с внешним расположением железнодорожных путей и автоподъездов. Поэтому в курсовой работе следует запроектировать крытый склад с внешним расположением путей. На ТСК со значительной грузопереработкой сооружают однопролетные и многопролетные крытые склады-цеха ангарного типа с вводом железнодорожных путей и внешним расположением автотранспорта.

Для переработки контейнеров рекомендуются открытые площадки.

Контейнеры располагаются дверями друг к другу комплектами (группами), между контейнерами должны быть зазоры 0,1м, а между комплектами 1м. Допускается установка контейнеров в два яруса

4.1 Определение вместимости и линейных размеров для тарно-штучных грузов

Линейные размеры крытого склада зависят от потребной вместимости. При определении потребной вместимости склада надо выявить объем непосредственной перегрузки грузов с одного вида транспорта на другой минуя склад, и на этот объем уменьшить складской грузопоток.

Вместимость склада определяется в зависимости от суточного грузопотока и срока хранения по формуле:

V_скл = (1- к _п^приб ) Q_сут^приб* t_xp^приб + (1- к_п^отпр) Q_сут^отпр * t_xp^отпр

где к_п^приб - коэффициент прямой переработки по прибытии,

Q_сут^приб - суточный грузопоток по прибытии,

к_п^отпр - коэффициент прямой переработки по отправлению,

Q_сут^отпр - суточный грузопоток по отправлению,

t_xp^отпр t_xp^приб - время хранения по прибытии и отправлению, для повагонных отправок 2 суток.

V_скл = (1 - 0,21) * 528,9* 2 + (1 - 0,17) * 529,32* 2 = 1714,33 (т).

Определив потребную вместимость склада, необходимо рассчитать его площадь, а далее линейные размеры, длину и ширину.

Площадь склада определяется методом ориентировочного расчета по средней нагрузке на один квадратный метр площади склада по формуле:

F_скл= V_скл * к_пр /с

где V_скл - вместимость склада, т;

к_пр - коэффициент, учитывающий площадь складских проездов:

для повагонных отправок принимается 1,7;

р - удельная нагрузка на 1 м² полезной площади склада;

для повагонных отправок принимается 0,85 т/м².

F_скл =1714,33 * 1,7 / 0,85 =3428,67 (м²)

Ширина крытого склада принимается по типовым проектам в зависимости от типа склада. Для однопролетных складов принимается: 12, 18, 24 или 30м. Допускается ширина склада 36 м, но при этом необходимо предусматривать пожарные автоподъезды к склады.

Длина склада определяется по формуле:

L_скл = F_скл / В_скл ,

где F_скл - площадь склада, м², В_скл - ширина склада,24 м.

L_скл = 3428,67 /24= 142,86(м).

По условиям проектирования длина склада должна быть кратна 6 и не должна превышать 300м, так как здания складов сооружают из сборных железобетонных элементов с шагом 6м.

L_скл = 144м

В случае необходимости сортировки грузов, перевозимых мелкими и повагонными отправками, применяется крытый объединенный однопролетный механизированный цех ангарного типа, у которого одна часть склада представляет собой сортировочную платформу с вводом двух ж.д путей, а другая имеет грузовую платформу для погрузки-выгрузки повагонных отправок и один ж.д путь.

Длина складов тарно-штучных грузов должна быть принята такой, чтобы она была равна или больше погрузочно-разгрузочного фронта L_фр, т.е. соблюдалось условие; L_скл ? L_фр

Под фронтом погрузки и выгрузки понимается часть грузового пункта, где непосредственно производится погрузка грузов в вагоны, автомобили и выгрузка из вагонов, автомобилей.

Поэтому необходимо определить фронт погрузки - выгрузки со стороны железнодорожных путей и со стороны подъезда автомобилей.

Исходными данными для расчета фронта погрузки и выгрузки со стороны железнодорожных путей служит число подач и рассчитанный ранее суточный вагонопоток,

Длина фронта погрузки-выгрузки со стороны железнодорожных путей определяется по формуле:

L_фр ^жд= N_c * 1_В / Z

где N_c - суточный вагонопоток,

1_В - длина четырехосных вагонов по осям автосцепки =16,97м

Z - число подач вагонов за сутки.

L_фр ^жд = 14* 16,97 /2= 118,79 (м).

L_скл ? L_фр =144 ? 118,79 (м).

Длина фронта погрузки-выгрузки со стороны подъезда автомобилей определяется по формуле:

L_фр ^жд =( Q_г^приб * к _п^{приб(авт)} + Q_г^отпр * к _п^{отпр(авт)})*l_a*t_a/365*q_a*T_a

где Q_г^приб - годовой грузопоток по прибытии, т;

Q_г^отпр - годовой грузопоток по отправлению, т;

1_а - фронт одного автомобиля, 10 м;

t_a - средняя продолжительность загрузки одного автомобиля, ч;

q_a - средняя загрузка одного автомобиля, 5т;

Т_а - продолжительность работы склада по переработке автомобилей, 10ч.

t_a = q_a * Н_вр + t_a

где q_a -- средняя загрузка одного автомобиля,5 ч;

Н_вр - норма времени на погрузку 1 т груза, 0,276ч;

Т_от - время на подъезд, отъезд одного автомобиля от мест погрузки-выгрузки и ожидания, 0,15 ч.

t_a =5*0,276 + 0,15 = 1,53(ч),

L_фр ^авт = (165000* 1,17+ 168000* 1,15)* 10* 1,53/365 * 5 * 10 =

5909625/ 18250 = 323,82 (м),

4.2 Определение вместимости и линейных размеров контейнерной площадки

Для хранения, погрузки, выгрузки и сортировки на местах общего пользования станций создаются контейнерные пункты. На контейнерных пунктах универсальные контейнеры хранят на открытых площадках. Покрытие площадок устраивают асфальтобетонное на бетонном или булыжном основании. По бокам площадок устраивают дренажные конавы для отвода дождевых и талых вод, площадкам придают уклон от середины к краям при асфальтобеном покрытии 2:100.

Вместимость контейнерной площадки определяется в контейнеро-местах по формуле :

V_кп = (1 - к_н^приб)*n^приб_прив*t^приб_хр+(1-к^отпр_н)* n^отпр_прив**t^отпр_хр+n_пор*t^пор_хр+0,03*t_рем?n_прив^{приб,отпр,пор}

где -t_xp^приб , t_xp^отпр -- соответственно время хранения контейнеров по прибытии, принимается 2 суток, и время хранения контейнеров по отправлению, принимается 1 сутки;

n_пор -- количество порожних контейнеров;

t^пор_хр -- время хранения порожних контейнеров, принимается 1 сутки;

0,03 -- коэффициент, учитывающий дополнительную вместимость для неисправных контейнеров;

t_рем -- время нахождения контейнеров в ремонте, принимается 0,5 суток;

Количество порожних контейнеров определяется разностью между среднесуточным прибытием и отправлением контейнеров.

n_пор=n^приб_сут - n^отпр_сут=331-239=92шт

V_скл=(1-0,15)*331*2+(1-0,17)*239*1+92*1+0,03*0,5*(331+239+92)=562,7+198,37+92+9,93=863

При расположении контейнеров на площадке контейнерного пункта допускается двухъярусная их расстановка.

4.3 Определение линейных размеров контейнерной площадки оборудованной козловым краном

Линейные размеры контейнерной площадки зависят от схемы размещения контейнеров . При выборе схемы размещения контейнеров на площадке необходимо предусмотреть проходы шириной 1м для свободного доступа к каждому контейнеру, хотя бы к одной его стороне. Ширина контейнерной площадки ограничивается параметрами средств механизации, а длина зависит от прямой схемы размещения контейнеров.

Ширина контейнерной площадки определяется по формуле:

В_кп=l_кр - 2*(l_г + l_б);

Где: l_кр -- пролет крана 16м;

l_г -- габарит ходовой тележки, принимается 0,29м;

l_б -- зазор безопасности, принимается 1,1м.

В_кп=16-2*(0,29+1.1)=13,22м;

Длина контейнерной площадки определяется по формуле:

L_кп = (V_кп / 2 * n) * l,

где V_кп -- вместимость контейнерной площадки, контейнеро-мест;

n - количество контейнеров, входящих в один поперечный ряд,

1 - длина площадки для установки двух рядов контейнеров с учетом зазоров и проходов, м,

l = 2*l_К + l₃ + l_пр ,

где 1_К - длина контейнера, равна 6,058м,

1₃ - зазор между контейнерами, принимается 0,1м,

1_пр - ширина проходов между рядами контейнеров принимается 1 м,

1 = 2* 6,058+ 0,1 +1 =13,22(м).

Количество контейнеров, входящих в поперечный ряд, ограничивается пролетом крана и определяется по формуле:

n = (l_rh - 2*l_u^r) | ( b_r + l₃)?

где l_кр - пролет крана, 16 м,

1_г^к - габарит установки контейнера, 1,4 м,

b_к - ширина контейнера, 2,4 м,

1₃ - зазор между контейнерами, 0,1 м.

n = (16-2* 1,4)/(2,4+ 0,1) = 6 (шт).

L_кп = (863/2*6)*13,22 =950,74 (м).

По условиям проектирования длина площадки должна быть кратна 6, тогда

L_скл =954м.

Площадь площадки определяется по формуле:

F_кп = L_кп * В_кп

F_кп = 954* 13,22 = 12612 (м²).



Род груза	Вместимость склада	Площадь склада	Длина склада	Ширина склада
Тарно-штучные грузы.	1714,33	3428,67	144	24
Контейнера 20-тонные(40футовые).	863	12612	954	13,22

5. Разработка комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ

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

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

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

Вилочные погрузчики выбирают исходя из параметров и номенклатуры грузов. Должны быть известны: основные размеры грузов и их масса; подготовленность к перемещению (в пакетах без поддонов или на поддонах, с применением специальной оснастки, отдельными местами); дальность перемещения и высота штабелирования или укладки в стеллажи; условия и режим работы погрузчиков внутри склада; запыленность воздуха, взрывоопасность и др.Для работы во взрывоопасных условиях применяются специальные электропогрузчики типа ЭПВ. ВНИИ электротранспортом создан унифицированный ряд электропогрузчиков повышенной маневренности грузоподъемностью 0,63т.; 0,8т.; 1,0т. и 1,25т, предназначенных для работы в крытых вагонах и контейнерах. Высота электропогрузчиков грузоподъемностью 0,63--1,25 т не превышает 2,05 м и позволяет машине въезжать в вагон с высотой дверного проема 2,13 м. Типажом предусматривается использование грузоподъемников, обеспечивающих следующую высоту подъема груза: 1,5; 2,0; 3,0 (3,3); 4,5 и 6,0 м.

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

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

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

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

Во всех рассмотренных схемах комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ при пакетных перевозках бригада состоит из одного механизатора и одного рабочего. Производительность комплекса на погрузочно-разгрузочных работах из расчета электропогрузчиков грузоподъемностью 1000 кг составляет 120 т/смену, а выработка на одного человека 60 т/смену. Время обработки вагонов 0,75 ч.

Оснащение складов тарно-штучных грузов вилочными погрузчиками и напольными электроштабелерами, когда погрузчик подвозит груз к штабелеру, а последний укладывает его в штабель большей высоты, обусловливает устройство между штабелями проездов для этих машин, которые отнимают до 60% и более складской площади. Поэтому последние годы все шире для складов тарно-штучных грузов находят применение стеллажи, и они оснащаются кранами - штабелерами, а единственным средством механизации внутри вагонных работ пока остаются вилочные малогабаритные погрузчики. Они используются также для передачи груза из вагона в зону хранения, из зоны хранения на автотранспорт и наоборот. В зоне храпения грузов складские операции выполняются мостовыми кранами -штабелерами или стеллажными кранами - штабелерами. Подвесные краны -штабелеры обеспечивают стыковку с монорельсовыми путями и передачу крановых тележек с крана на монорельсовый путь и обратно на кран, позволяют вести бес перегрузочную передачу складируемых грузов в параллельные пролеты. Эти краны могут передвигаться на участках разнообразной конфигурации, проходить по радиальным путям.

В нашей стране и за рубежом признано более целесообразным применение стеллажных кранов-штабелеров, у которых колонна опирается на тележку, перемещающуюся по рельсам, уложенным на полу склада между стеллажами. На тележке монтируются механизмы подъема груза и передвижения тележки. В верхней части колонна опирается на стеллаж и опорные ролики удерживают ее в вертикальном положении, а вся нагрузка передается на пол склада. Стеллажи представляют собой устойчивую пространственную систему, способную нести панели стен и плиты покрытия. Поэтому отпадает необходимость в сооружении тяжелой железобетонной конструкции каркаса здания, что дает экономию капитальных вложений на 20--25%. Отсутствие в здании колонн увеличивает полезную площадь склада. При строительстве автоматизированных высотных складов, оборудованных стеллажами, стоимость строительных работ составляет 25--30%, стеллажей и поддонов -- 35--40%, погрузочно-разгрузочных машин и систем автоматики-- около 35%.

Наибольшее распространение на складах получили металлические стеллажи вследствие простоты их изготовления и невысокой стоимости. Бетонные и железобетонные стеллажи обладают высокой огнестойкостью, жесткостью, устойчивы против коррозии. Но большая масса таких стеллажей требует мощных фундаментов. На их горизонтальных полках укладывают деревянные бруски, уменьшающие выкрашивание бетона и образование пыли. В ряде случаев конструкции стеллажа покрывают синтетическими красителями, стойкими к разрушению.

Подача груза вилочными погрузчиками непосредственно на вилы кранов-штабелеров считается нецелесообразной с точки зрения обеспечения высокой производительности и безопасности труда. Поэтому для загрузки кранов-штабелеров применяются специальные площадки, оборудованные тележечными, роликовыми или пластинчатыми конвейерами. На них накапливаются грузы, которые затем кран-штабелер забирает.

Выдача груза со стеллажей склада и доставка в экспедицию отправления ведется в обратной последовательности. При поточной системе движения груза зона приема и зона отправления грузов находятся с противоположных сторон зоны хранения. При малых объемах работы зоны приема и хранения могут быть совмещены.

Геометрические размеры грузов контролируют с помощью установки с фотоэлементами, определяющей ширину пакетов. После этого пакет по конвейеру подается к фотоэлементам, регистрирующим длину и высоту пакетов, и далее следует на весы, где определяется его масса. При несоответствии размеров и массы пакета установленным нормам груз на стеллаж не поступает.

Грузы, выгруженные из транспортных средств вилочными погрузчиками, подаются или в зону приема или подготовки к хранению. Здесь они проходят качественный и количественный контроль. Грузы, поступающие в стандартной таре, могут быть доставлены непосредственно к «стартовой» площадке. Затем при помощи стеллажных кранов-штабелеров грузы распределяются по ячейкам хранения.

При отправке груза стеллажный кран-штабелер извлекает груз из стеллажной ячейки и подает его к «стартовой» площадке, находящейся со стороны зоны отправления.

Управление стеллажными складами с кранами-штабелерами применяется автоматическое или программированное с использованием ЭВМ. Устройства для ввода перфокарт с программами работ кранов-штабелеров монтируются на центральном пункте управления, где имеется также мнемоническая схема индикации отдельных операций.

При системе числового программного управления для особо точного перемещения отдельных механизмов стеллажных кранов используют шаговые двигатели. Их скорость, как и скорость синхронного двигателя, пропорциональна числу полюсов и частоте. В отличие от синхронных шаговые двигатели последовательно «отрабатывают» дискретные угловые перемещения от импульсов. При этом каждому импульсу соответствует поворот вала двигателя на определенный угол.

Пакетированные грузы на поддонах доставляют в склад вилочными погрузчиками и устанавливают их в ряд. Отсюда пакеты забирают тележкой, которая заходит в вертикальный подъемник. Последний перемещает обе тележки на высоту запрограммированного яруса ячеек складирования груза. Далее тележка

выезжает из подъемника и доставляет тележку с грузом к заданной ячейке стеллажа, в которой груз остается на хранение.

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

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