Расчет числа машин и механизмов по условию обеспечения перерабатывающей способности грузового фронта

Грузы каждого наименования обладают присущими только им физико-химическими свойствами, объемно массовыми характеристиками, степенью опасности, которые определяют технические и технологические условия перевозки и хранения.

Транспортной характеристикой груза называется совокупность параметров тары, упаковки и специфических свойств груза. Транспортная характеристика груза определяет режимы перевозки, хранения и перегрузки, а так же требования к техническим средствам выполнения этих операций.

Согласно Правилам перевозки грузов заданный груз разрешается перевозить в полувагонах.Для транспортировки тяжеловесного груза с массой брутто 3 т. примем четырехосный полувагон модели 12-532. Основные характеристики полувагона приведены в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1 - Характеристика вагона, модель 12-532.

Модель вагона	Грузоподъемность, т	Площадь пола,м2	Внутренние размеры кузова, мм			Длина по осям автосцепки, мм	Объем кузова, м3
			Длина	Ширина	Высота
12-532	69	35,5	12118	2878	2060	13920	73

 

1.2 Определение технической нормы загрузки вагона

 

Технической нормой загрузки транспортного средства называется минимальное количество груза которое должно быть загружено в вагон.

Техническая норма загрузки полувагона определяется по формуле:

 

Р_тех = n_к∙Р_гр, (1)

 

где n - количество ящиков, которые размещаются в полувагоне, размер ящика 2,5*2,5*2 м.= 4;

Р=4∙3= 12т.

 

1.3 Разработка технологической схемы КМАПРР для тяжеловесных грузов

 

Тяжеловесные грузы прибывают в четырехосных полувагонах, 70 ⁰/₀ - груза выгружается по схеме '' вагон - склад'', 30 ⁰/₀ - груза выгружается по схеме

'' вагон - автомобиль''.

Технологическая схема комплексной механизации и автоматизации погрузо-разгрузочных работ с тяжеловесным грузом приведена на рисунке 1.1

 

 

1.4 Определение расчетных суточных вагонопотоков и грузопотоков

 

Согласно заданию объем годовой грузопереработки составляет 73000т.

Среднесуточный грузопоток равен:

 

Q_сут = Q_год /365; (2)

 

где Q_сут - годовой объем отправления груза в тоннах;

Q_сут = 73000/365=200т/сут

Среднесуточное количество вагонов, отправляющих на станцию, определяется из выражения:

 

m^ср_сут = Q_сут / P_тех;(3)

 

m^ср_сут =200/12=17вагонов.

где P_тех -техническая норма загрузки вагона,т;

Колебание вагонопотоков и грузопотоков исследуются вероятностными методами, поэтому среднесуточный вагонопоток будет равен:

 

m^р_сут= m^ср_сут+ t_b∙s,(4)

 

где t_b - коэффициент, определяемый в зависимости от выбранного уровня доверительной вероятности: при b=95% t_b=1,960;

s - среднеквадратическое отклонение величины вагонопотока, определяется по формуле:

 

s=a∙(m^ср_сут)^b, (5)

 

где a,b - эмпирические коэффициенты, зависящие от рода груза, значение которых приведены в таблице 4 часть1 для тяжеловесных грузов: a=1,139; b=0,701.

s=1,139∙(17)^0.701=8,3;

m^р_сут=17+1,96∙8,3=34 вагонов

Расчетный суточный грузопоток определяется по формуле:

Q^р_сут= m^р_сут∙∙P_тех (6)

 

Q^р_сут=34∙12=408т/сут

Расчетный суточный грузопоток перегружаемый через склад определяется:

 

Q^р(ск)_сут=(1-a) Q^р_сут,(7)

 

где a - доля работы по прямому варианту;

Q^р(ск)_сут =(1-0,3)∙408=286 т/сут. 

Расчетное суточное грузопоток, перерабатываемый механизмами

определяется по формуле:

 

Q^р(мех)_сут=(2-a)∙Q^р_сут;(8)

Q^р(мех)_сут=(2-0,3)∙408=694т/сут.

 

Выводы

 

Для перевозки тяжеловесных грузов в курсовом проекте принимается четырехосный полувагон, модель 12-532, техническая норма загрузки данного подвижного состава составляет 24 тонны.

В результате выполненных расчетов:

·   Среднесуточный грузопоток составляет 17 вагона;

·   Расчетный суточный вагонопоток составляет 34 вагонов;

·   Расчетный суточный грузопоток составляет 408 т/сут;

·   Расчетное количество груза, перерабатываемое за сутки через склад, составляет 286 т/сут;

·   Расчетное количество груза, перерабатываемое за сутки механизмами, составляет 694 т/сут.

2. Разработка схемы КМАПРР

 

Выбор типа склада для хранения тяжеловесных грузов

 

Склады представляют собой комплекс производственных зданий, инженерных сооружений, подъемно-транспортных машин, расположенный в местах пересечения нескольких транспортных сетей и предназначенный для кратковременного хранения груза и перевалки его с одного вида транспорта на другой.

Складирование грузов объективно необходимо в связи имеющимися неравномерностями циклов производства, транспортировки и потребления склады бывают:

1. специализированные

2. универсальные

Для хранения тяжеловесных грузов используется площадки. Тяжеловесные грузы при выгрузке на площадку должны укладываться на подкладки толщиной 15-20см, а между грузами должны быть проходы шириной не менее 1м для осмотра и застропки при перегрузке.

 

Выбор типа механизма для переработки тяжеловесного груза

 

Тип погрузо-разгрузочных машин выбирают, учитывая ее назначение, режим эксплуатации, грузоподъемность и производительность, а также исходные геометрические и кинематические параметры.

Кроме того должна быть обеспечена безопасность эксплуатации ПРМ и применение экономически целесообразно.

В соответствии с заданием на выполнение курсового проекта для переработки тяжеловесных грузов в качестве основного типа погрузочно- разгрузочных машин используются:

1) по первому варианту - стреловой кран КДЭ-151

) по второму варианту - стреловой кран КС-4561

Технико-эксплуатационные характеристики выбранных типов погрузочно-разгрузочных машин представлены в таблицах 2.1.

 

Таблица 2.2 - Технико-эксплуатационные характеристики выбранных типов погрузочно-разгрузочных машин.

Наименование параметра	Значение параметра
	КДЭ-151
Грузоподъемность, т	2,4-10
Вылет стрелы, м	5-15
Скорость подъема груза, м/мин	26,5
Транспортная скорость крана, км/ч	60
Частота вращения крана, об/мин	2,6
Мощность двигателя, кВт	110
Вместимость грейфера, м3	1,5
Наибольшая высота подъема крюка, м	19
Восстановительная стоимость, руб.	23400
Масса крана, т	54,5
Наименование параметра	КС-4561
Грузоподъемность на крюке, т на выносных опорах без выносных опорах	16-2.8 4.4-1.0
Вылет, м	3,9-1,0
Наибольшая высота подъема крюка, м	10.5-5.2
Скорость подъема груза, м/с наибольшая наименьшая	0,13 0,022
Длина стрелы, м	10
Скорость опускания груза,м/с наибольшая наименьшая	0,113 0,004
Частота вращения кузова, об/мин	0,4-1,2
Скорость крана рабочая км/ч	5
Скорость крана транспортная, км/ч	60
Грузоподъемность при передвижении,т	4,4
Скорость крюка при изменении вылета, м/мин	4,3
Стоимость, ден.ед.	18700

 

2.3 Выбор грузозахватных устройств

 

Для переработки тяжеловесных грузов могут использоваться следующие грузозахватные устройства: различного рада стропы, электромагниты и траверсы в сочетании со стропами, грейферно-клещевые захваты. В качестве основного типа грузозахвата для переработки тяжеловесных грузов в курсовом проекте принимаются стропы универсальные.

 

2.4 Разработка вариантов схем КМАПРР

 

В соответствии с заданием курсового проекта тяжеловесные грузы перерабатывается: по первому варианту - стреловым краном на железнодорожном ходу КДЭ-151, а по второму варианту - стреловым краном на автомобильном ходу КС- 4561.

 

Рисунок 2.4 - Вертикальный разрез и план выполнения ПРР стреловым краном на железнодорожном ходу КДЭ - 151

Выводы

 

Для хранения тяжеловесных грузов в курсовом проекте принята универсальная открытая площадка для тяжеловесных грузов. По первому варианту переработки груза в качестве основного типа погрузочно-разгрузочного механизма выбран стреловой кран на железнодорожном ходу КДЭ-151, по второму варианту - стреловой кран на автомобильном ходу КС-4561. Основным грузозахватным устройством являются универсальные стропы.

 

3. Определение параметров склада

 

Исходными данными для определения параметров складов (вместимости, длины, ширины, длины приемоотправочных и погрузочно-выгрузочных фронтов) являются суточные грузопотоки режим работы склада. Сроки хранения груза на прирельсовых складах принимаются по техническим условиям их проектирования, инструкции по проектированию станций и узлов.

Площадь складов может определяться методами допускаемых погрузок и элементарных площадок.

 

Расчет параметров складов по допускаемым нагрузкам

 

Метод удельных нагрузок используют при ориентировочном расчете потребной площади склада.

Вместимость склада для любого груза определяется по формуле:

 

E_скл= Q_сут^р(скл)∙t_хр,(9)

 

где t_хр - продолжительность хранения груза на складе (площадке), для тяжеловесных грузов срок хранения принимается t_хр = 2,5 сут.

E_скл=1092∙2,5=2730 тонн.

Площадь склада по методу удельных допускаемых нагрузок:

_скл= (E_скл∙К_пр∙q)/P_доп(10)

 

где K_пр - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь склада на проезды и проходы -1,6; g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с²;

P_д - удельная допустимая нагрузка на 1 м² полезной площади склада, 9 кН/м²._скл= (2730∙1,6∙9,81)/9=4761 м²

Площадь склада, рассчитанная по методу удельных допустимых нагрузок, составляет 4761 м².

L_ск=163 м

L_ск=169 м

В_пл=10 м

В_пл=7,9м

 

Расчет параметров складов по элементарным площадкам

 

В курсовом проекте необходимо привести расчетную схему размещения груза на складе. Схема размещения груза на площадке для обоих вариантов представлена на рисунке 3.2

 

Рисунок 3.2 - Схема размещения груза на площадке

 

B_пл, L_пл - соответственно ширина и длина площадки; b_гр, l_гр - соответственно ширина и длина груза, принимается b_гр = 2,5 м и l_гр = 2,5 м; a₁ - расстояние для прохода приемосдатчика, a₁ = 0,1 м; p - количество пакетов с грузом, размещаемых по ширине площадки.

Тогда число пакетов, устанавливаемых на площадке можно найти по формуле:

P= (B_пл+a₁)/(b_гр+a₁)(11)

 

Ширина площадки для стрелового крана на железнодорожном ходу находится по формуле:

 

В_пл= L_стр- В_кр/2-0,5-3(12)

 

где L_стр - длина стрелы крана, 15 м; B_кр - ширина крана, 3 м;

Ширина площадки для стрелового крана на автомобильном ходу находится по формуле:

 

В_пл =L_стр- В_кр/2-0,5 (13)

 

где L_стр - длина стрелы крана, равна 10 м; B_кр - ширина крана, 3, 3 м;

По первому варианту -КДЭ-151

В_пл=15-3/2-0,5-3=10 м

p= (10+0,1)/(2,5+0,1) =3,4=3 пакета

По второму варианту КС-4561

В_пл=10-3,3/2-0,5=7,9 м

p=(7,9+0,1)/(2,5+0,1)=2,5=2 пакета

Длина площадки определяется по формуле:

 

L_ск = (Е·l_т)/P+a₂·n₂+ a_пож·n_пож,(14)

 

где l_т-длина тяжеловесного груза, м; n - количество зазоров, Е - общая вместимость площадки.

 

Е= Е_скл/Р_тяж(15)

 

Е=2730/24=114м.

Количество зазоров по длине площадки определяется по формуле:

 

n₂= (Е/2Р)-1; (16)

 

По первому варианту -КДЭ-151

n₂=(114/2·3)-1=18

По второму варианту КС-4561

n₂=(114/2·2)-1=27,5

Определим длину площадки по двум вариантам:

По первому варианту -КДЭ-151

L_ск=(114·2,5/2)+0,6·18+2·5=163 м

По второму варианту КС-4561

L_ск=(114·2,5/2)+0,6·27,5+2·5=169 м

 

Выводы

 

В данной главе курсового проекта определены основные параметры площадки по двум методам: по удельной допустимой нагрузке и по элементарным площадкам. В результате расчета по методу удельных допустимых нагрузок необходимая площадь площадки составляет 4526 м². На основании более точного расчета по методу элементарных площадок получены следующие значения основных параметров схем КМАПРР по вариантам: по первому варианту при работе стрелового крана на железнодорожном ходу длина - 163 м; по второму варианту при работе стрелового крана на автомобильном ходу длина - 169 м.

 

4. Расчет количества погрузочно-разгрузочных машин и механизмов

 

Расчет производительности ПРМ

 

Различаются теоретическая, техническая и эксплуатационная производительность. Теоретическая производительность - это то количество груза, перемещаемое погрузочно-разгрузочным механизмом при оптимальных условиях и номинальной загрузке.

Техническая производительность - это количество груза, перемещаемое механизмом период времени непрерывной работы с учетом фактической массы груза, перемещаемого машиной.

Эксплуатационная производительность - количество груза, перемещаемое ПРМ в течении определенного периода времени с учетом использования ПРМ по времени и грузоподъемности.

Техническая производительность определяется по формуле:

 

П_р=G_ном·С,(17)

 

где G_ном - номинальная грузоподъемность ПРМ, т;.С - количество технологических циклов, выполняемых за 1 час.

 

С=3600/Т_цикл=3600/φ·∑t_i, (18)

 

где Т_цикл.- продолжительность технологического цикла; t_i - продолжительность выполнения одной операции; φ -коэффициент, учитывающий совмещение выполнения операций, φ-0,7

Элементарные операции, входящие в технологический цикл:

Для КДЭ-151

·   Захват груза:

t₁-20сек

·   Подъем груза:

 

t₂=(Н_под/V_подн)+t_рз,(19)

 

где Н_под- высота поднятия груза, 19м; V_подн - скорость поднятия груза,

,5м/мин; t_рз - время на разгон и замедления груза, 2сек.

t₂=(19/0,44)+2=45сек.

·   Поворот стрелового крана:

 

t₃=α/(n·360)+t_рз, (20)

 

t₃=180/(0,04·360)+3=15,5сек.

·   Передвижение крана с грузом:

 

t₄=(l_ваг/V_крана)+t_рз,(21)

 

t₄=(13,92/3,58)+2=6секунды.

·   Опускание груза:

t₅= t₂, t₅=45сек.

·   Освобождение груза:

t₆= t₁, t₆-20сек.

·   Подъем грузозахватного устройства без груза:

 

t₇= t₂+1=45+1=46сек. (22)

 

·   Поворот стрелового крана:

t₈= t₃ , t₈-15,5секунд.

·   Передвижение крана без груза:

t₉= t₄ t₉=6 секунды.

·   Опускание грузозахватного устройства

t₁₀= t₄+1,(23)

t₁₀==6+1=7 секунды

Элементарные операции, входящие в технологический цикл:

Для КС-4561

·   Захват груза:

t₁-20сек

·   Подъем груза:

 

t₂=(Н_под/V_подн)+t_рз,

 

где Н_под- высота поднятия груза, 10,5м; V_подн- скорость поднятия груза, 0,13м/сек; t_рз - время на разгон и замедления груза, 2сек.

t₂=(10,5/0,13)+2=83сек.

·   Поворот стрелового крана:

 

t₃=α/(n·360)+t_рз,

 

t₃=180/(0,13·360)+3=7сек.

·   Передвижение крана с грузом:

₄=(l_ваг/V_крана)+t_рз

 

t₄=(13,92/1,4)+2=11секунды.

·   Опускание груза:

t₅= t₂, t₅=83сек.

·   Освобождение груза:

t₆= t₁, t₆-20сек.

·   Подъем грузозахватного устройства без груза:

t₇= t₂+1=83+1=84сек.

·   Поворот стрелового крана:

t₈= t₃ , t₈-7секунд.

·   Передвижение крана без груза:

t₉= t₄ t₉=11 секунды.

·   Опускание грузозахватного устройства

t₁₀= t₄+1=11+1=12 секунды.

Последовательность операций и их продолжительность при перегрузке тяжеловесных грузов кранами КДЭ-151 и КС-4561 приведены на технологическом графике, представленном на рисунке 4.1, 4.2

 

 

Эксплуатационная сменная производительность определяется по формуле:

 

П_см = П_р·К_вр К_гр·Т_см,(24)

 

где Т_см - продолжительность рабочей смены, 7часов

К_вр=0,7-0,8 часа

К_гр= G_гр/G_ном (25)

Для КС-4561 Для КДЭ-151

К_гр=6/16=0,4 т К_гр=6/10=0,6 т

П_см =264·0,7·0,4·7=517,4 т/смену; П_см=232·0,7·0,6·7=682,1 т/смену

П_р=16·16,5=264 т/сут; П_р=23,2·10=232 т/сут;

С=3600/0,7·312,2=16 циклов    С=3600/0,7·221,4=23,2 циклов.

 

Расчет числа ПРМ по условию обеспечения заданных объемов работы и структуры ремонтного цикла

 

Количество погрузочно-разгрузочных машин определяется исходя из двух условий:

-обеспечение выполнения заданных объемов работы и структуры ремонтного цикла

- обеспечение перерабатывающей способности грузового фронта

По первому условию количество ПРМ определяется по формуле:

 

Z_p= (Q^р(мех)_сут/К_см·П_см)·((∑t_i·n_i/Т_рц)+1), (26)

 

где n_i -количество ремонтов и обслуживаний i-го вида; t_i - продолжительность ремонтов и обслуживаний i-го вида; К_см - количество рабочих смен в течении суток, которое определяется исходя из условий:

<Q^р(мех)_сут<1, то К_см=1смена

< Q^р(мех)_сут /П_см<2, то К_см=2смена

< Q^р(мех)_сут /П_см, то К_см=3,43смена

Для КДЭ-151                                Для КС-4561

<2652/682,1=3,8                           3<2652/517,4=5

К_см=3,43смены                              К_см=3,43смены

При выполнении расчетов для стреловых кранов, работающих на местах общего пользования, количество погрузочно-разгрузочных механизмов определяется по формуле:

Zр=(365 Q^р(мех)_сут)/ К_см П_см(365-t_p),(27)

 

где t_p-простой ПРМ во всех видах ремонтов и обслуживаний в сутках.

 

t_p=365 (t_то-1/Т_то-1)+365(t_то-2/Т_то-2)+12(t_т/Т_т)+ t_к/Т_к (28)

 

Для крана КДЭ-151 значения количества ремонтов и технических обслуживаний, времени простоя в соответствующем типе ремонта и обслуживания, а также полное время межремонтного цикла приведены в таблице 4.2 [4, часть III]

 

Таблица 4.2

Вид ремонта или обслуживания	Трц	Количество ремонтов и обслуживаний в одном цикле, nК, nТ, nТО-1, nТО-2, nТО-3.	Время нахождения в ремонте и обслуживании tК, tТ, tТО-1, tТО-2, tТО-3, сут.
Т К ТО-1 ТО-2 ТО-3	7680	7 1 96 24 -	5,0 18,0 0,3 0,8 1,0

 

t_p=96·0,3+24·0,8+0·1+7·5+1·18=101сут

Zр=(365·2652)/3,4·682,1·(365-101)=1,6=2 механизма

Zр=(2652/3,4·682,1)·((101 /7680)+1)=2,2=3 механизма

Для крана КС-4561 значения количества ремонтов и технических обслуживаний, времени простоя в соответствующем типе ремонта и обслуживания, а также полное время межремонтного цикла приведены в таблице 4.3 [4, часть III]

 

Таблица 4.3

Наименование машины	Техническое обслуживание				Текущий ремонт		Капитальный ремонт
	Тто-1	tто-1	Тто-2	tто-2	Тт	tт	Тк	tк
КС-4561	15	0,3	90	2	9	4	3	22

 

t_p=36·(0,3/15)+365 (2/90)+12·(4/9)+22/3=21,5сут

Zр=(365·2652)/3,4·517,4·(365-21,5)=1,6=2механизма

 

Расчет количества подач- уборок вагонов на грузовой фронт

 

Количество подач- уборок на грузовой фронт определяется отдельно по выгрузке и отдельно по погрузке:

 

(29)

 

где γ- отношение стоимости маневрового локомотива часа к стоимости часа простоя

 

γ=е_л-час/е_в-час(30)

 

γ= 7,5/0,36=20,8

t_под-время на движение локомотива с вагонами от места накопления (СП) до грузового фронта.

 

 (31)

 

где l_под - расстояние подачи вагонов со станции на грузовой фронт, 2 км; V_под - скорость подачи вагонов, 18 км/ч; t_р/з - время на разгон и замедление при движении маневрового состава, 3 мин=0,05часа; Q_ч - часовая производительность.

Время следования состава при выполнении подач вагонов будет равно:

t_под=((2/18)+0,05)·60= 10 мин.

Для первого варианта КДЭ-151:

Q_ч=682,1/7=97,4 т/ч

Х_пу = 65/√20,8·(1+10)/(0,5+(30·24/2·97,4))=8 подач.

Для второго варианта КС-4561:

Q_ч=517,4/7=74 т/ч

Х_пу = 65/√20,8·(1+10)/(0,5+(30·24/2·74)=8 подач.

 

Расчет числа машин и механизмов по условию обеспечения перерабатывающей способности грузового фронта

 

Количество ПРМ, исходя из условия обеспечения перерабатывающей способности грузового фронта, определяется по формуле:

 

Z_ф= Q^р(мех)_сут/(Q_ч·(Т-(X_пу·t₀/60)), (32)

 

где t₀- время на смену групп вагонов на грузовом фронте, определяется по формуле:

 

t₀=∆t+2·m_пу·t_рс,(33)

 

где t_рс - удельное время на расстановку вагонов, 1-1,5мин; ∆t- время от момента прекращения грузовой операции до момента подачи (уборки) вагонов, 4-10мин; m_пу - количество вагонов в одной подачи-уборки.

 

m_пу= m_сут^р/ X_пу (34)

 

Рассчитаем количество ПРМ по условию обеспечения перерабатывающей способности грузового фронта для первого варианта КДЭ-151:

m_пу=65/8=7,2=8 вагонов

t₀=4+2·8·1=20 мин

Z_ф=2652/(97,4·(24-(8·20/60)=1,3=2механизма

Рассчитаем количество ПРМ по условию обеспечения перерабатывающей способности грузового фронта для второго варианта КС-4561:

m_пу=65/8=6,5=7 вагонов,

t₀=4+2·7·1=18 мин,

Z_ф=2652/(74·(24-(8·18/60)=1,7=2 механизма.

 

123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: