Расчет и анализ грузопотоков склада

- время разгрузки подачи вагонов. 
 

     Основными вариантами устройства разгрузочного  участка склада являются:

- повышенный  путь (иногда в сочетании с  неглубокой траншеей) - непрерывный  разгрузочный фронт разгрузки;

- приемный  подземный  бункер (точечный разгрузочный  фронт).

    В соответствии с этим при проектировании разгрузочного участка должны определяться параметры или повышенного пути и траншей, или приемного подземного бункера.

Проектирование  разгрузочного железнодорожного участка  склада

ведут в следующей последовательности.

     Сначала определяют расчетный суточный вагонопоток (вагоны/сут).

     Определяют  число вагонов в подаче (группе) вагонов, подаваемых одновременно на разгрузочный путь склада.

Длина разгрузочного  железнодорожного пути, м:

     ,

    где - длина пути для установки одного вагона (для расчетов принимают = 15 м);

 - длина пути для установки  маневрового локомотива (принимают  = 30 м);

- булева переменная, принимаемая  = 1 - для линейного грузового фронта, = 2 - для точечного грузового фронта (при котором нужно во время разгрузки передвигать вагоны, вследствие чего нужен запас длины пути для разгруженных вагонов). 

Проектирование  и определение  параметров зоны хранения грузов 

     К основным параметрам зон хранения грузов, которые должны быть определены при  проектировании, относятся:

      - вместимость зоны хранения, (т.е. количество сыпучих грузов, единовременно расположенных в складе), т;

      - объем сыпучих грузов в  штабелях основной зоны хранения, м³;

      - длина, ширина и высота  основного штабеля.

     Одновременно  с определением параметров зон хранения устанавливают форму основного  штабеля, способы поступления груза  в штабель и выдачи из штабеля, а также параметры устройств  и сооружений, служащих для этих процессов.

     Потребную вместимость основного штабеля  груза определяют по формуле:

      ,

     где - средний суточный грузопоток  прибытия, т;

      - к хранения грузов на складе, сут; задается в исходных данных для проектирования.

     Объем основного штабеля сыпучего груза, м ³:

      ,

     где - вместимость склада, т;

       - объемная масса сыпучего  груза, т/м³. 

     Дальнейшее  проектирование зоны хранения состоит  в основном в подборе таких  размеров штабеля  , чтобы обеспечивались требуемые вместимость склада , т, объем основного штабеля , м³.

     Для этого сначала в зависимости  от технологии выполнения перегрузочных  работ и используемых средств  механизации на складе определяют форму и примерные размеры штабеля. Объем штабеля выражают через основные его размеры по длине, ширине и высоте.

     Штабели, формируемые грузоподъемными кранами, представляют собой форму обелиска с сечением в виде треугольника или  трапеции.

Рис. Основные виды штабелей сыпучих грузов: в  форме обелиска (а) и двух клиньев (б) 

      Объём такого штабеля рассчитывается по формуле:

  

где - соответственно длина, ширина и высота основного штабеля, м;

 - соответственно  длина и ширина по верху  штабеля, м.

      При проектировании штабеля в форме  обелиска для расчета параметров штабеля можно составить следующие  дополнительные уравнения и принять  ограничения: 

 

где ρ – угол естественного откоса сыпучего груза, град. 

 
 
 
 

Определение производительности и количества подъемно-транспортных и погрузочно-разгрузочных машин.

     Количество  подъёмно-транспортных и погрузочно-разгрузочных машин определяют только применительно  к машинам циклического действия (кранам, погрузчикам, электроталям и т.д.).

     Потребная производительность этих машин определена ранее при расчётах интенсивности  внутрискладских часовых грузопотоков . Для определения числа машин циклического действия сначала определяют их производительность в конкретных условиях работы на складе, т/ч:

     

где t – время   одного цикла работы подъёмно-транспортной машины, мин

V_Г – вместимость  грузозахватного устройства (грейфера, ковша), м³, находится в пределах 0,50…8,0 м³ и принимается по техническим характеристикам машины

f – коэффициент заполнения грузозахватного устройства грузом (принимаю f=0,7…0,9)

- объёмная  плотность груза,  т/м³  

      Продолжительность цикла машины циклического действия, мин, в общем виде определяется по формуле: 

где φ – коэффициент  совмещения операций в цикле работы подъёмно-транспортной машины (перемещение  моста крана, подъём груза, перемещение  грузовой тележки крана и т.п.), он принимается в пределах 0,1…0,3 в зависимости от типа машины и  условий работы;

t_i - продолжительность i -й элементарной операции в цикле (движения моста крана, подъем груза и т. д.), мин;

n - число элементарных операций, из которых состоит цикл работы подъемно-транспортной машины, включая рабочие движения с грузом и холостые без груза (число таких движений в цикле достигает 10 -12);

t₀   - время на захват и разгрузку груза, мин.

   Формула  приобретает более конкретный вид  при расчете времени цикла машин определенного типа с учетом технологии работы на складе. На рисунке показана схема движения грейфера козлового крана, обеспечивающая перемещение сыпучего груза из приемных траншей в основной штабель. 

Рис. Схема движения грейфера козлового крана к расчету  продолжительности его цикла t_K: 1-8 - элементарные операции в цикле; L_м - пролет моста крана; H_Ш - высота штабеля сыпучего груза 

         В число элементарных операций в цикл работы козлового крана входят:

1 - захват сыпучего груза грейфером; 

2 - подъем грейфера с грузом;

3. - передвижение грейферной тележки по мосту крана;
4. - опускание груженого грейфера на штабель;
5. - раскрытие грейфера и высыпание груза в штабель;
6. - подъем порожнего грейфера со штабеля;
7. - движение по мосту тележки с порожним грейфером;

8 - опускание  порожнего грейфера в приемную  траншею.

Время цикла козлового грейферного  крана, мин 

 

где   t_з.г - время зачерпывания сыпучего груза грейфером, мин (принимают t_з.г = 0,15...0,20 мин );

- средняя высота подъема грейфера с грузом, м; принимают = 2...8 м в зависимости от условий перегрузки, высоты штабеля и т. п.);

-скорость подъема груза, м/мин; принимается по технической характеристике крана; ориентировочно допускается принимать   V_n= 15...20 м/мин;

- среднее расстояние передвижения грузовой тележки крана в цикле при перемещении груза, м; принимают в зависимости от ширины пролета моста крана и других условий; 
 

- скорость движения тележки  по мосту, м/мин; принимается по технической характеристике крана; ориентировочно можно принимать = 20... 60 м/мин;

- среднее расстояние передвижения   крана   в   цикле перемещения груза, м;   поскольку   мостовые   и   козловые   краны обычно работают в установочном режиме, т. е. с установкой крана водной позиции на несколько циклов и работой только грейферной тележкой, расстояние передвижения крана в цикле, независимо от размеров складской  площадки, принимают не более   10... 15 м;

 - скорость движения крана  по подкрановым путям, м/мин; принимается по технической характеристике крана; ориентировочно можно принимать  = 30.. .80 м/мин для козловых и =80... 120 м/мин для мостовых кранов;

- средняя высота опускания  грейфера на штабель перед  разгрузкой, м; принимают =1...2м;

 - продолжительность раскрытия  грейфера и высыпания из него груза, мин; принимают = 0,15 мин.

   Коэффициент 2 перед скобкой в формуле учитывает, что операции перемещения грузовой тележки, крана, подъема и опускания грейфера повторяются в цикле 2 раза: один раз с груженым грейфером, второй раз - с порожним.

   При определении расстояний перемещений  грузозахватного органа (механизмов) в цикле одновременно выбирают (или  уточняют) основные геометрические характеристики крана: величину пролета, высоту подъема грузозахватного органа, а при расчетах времени цикла и производительности - другие параметры: грузоподъемность, скорости движения механизмов и др.

   Потребное количество подъёмно-транспортных машин  циклического действия каждого типа для переработки внутрискладских грузопотоков, интенсивности которых были рассчитаны ранее, определяют по формуле:

 

где - производительность машины, т/ч

- коэффициент использования  оборудования по времени; принимают  =0,85…0,90

- часовая интенсивность i-го грузопотока, перерабатываемого машинами данного типа (количество которых определяется), т/ч

      Нецелое число машин, округляют в большую  сторону до целого числа. 
 
 

Определение технико-экономических  показателей склада 

     При проектировании склада сыпучих грузов в рабочем проекте составляют смету затрат, а в техническом  и эскизном проектах, какими и являются курсовой или дипломный проект, - сметный расчет стоимости (СРС).

     Расчет  капитальных затрат на строительство  склада 

     Капитальные затраты, необходимые для строительства  механизированного склада сыпучих  грузов и оснащения его оборудованием, определяют по формуле, тыс. р.

 

где n - количество видов различного оборудования на складе;

К_i - стоимость единицы оборудования i-го вида (кранов, погрузчиков и т.п.), тыс. р.;