Единая технология обработки подвижного состава в портах перевалки

 

Гравий  - рыхлая крупнообломочная осадочная горная порода, сложенная окатанными обломками пород (иногда содержит обломки минералов размером 1-10 мм), образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания) твёрдых горных пород.

В зависимости  от преобладающих размеров обломков гравий подразделяют на: крупный (5-10 мм), средний (2,5-5 мм) и мелкий (1-2,5 мм). В  промежутках между гравийными обломками  может присутствовать мелкообломочный  материал.

Генетические  типы гравия: горный (овражным), речной, морской, озерный, ледниковый.

Горный гравий имеет шероховатую поверхность  и содержит обычно примеси песка, глины и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но его зёрна имеют гладкую поверхность, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором в бетоне.

А согласно словарю архитектурно-строительных терминов, гравий - это природный  или искусственный материал, представляющий собой окатанные зерна размером 5-70 мм и гладкую поверхность; окатанные  обломки горных пород крупностью от 1 - 2 до 10 - 20 мм, реже - до 50 мм

.

 

 

1.3. Выбор флота и сухопутного подвижного состава

 

Для перевозки навалочных грузов, в частности камня, используются несамоходные баржи-площадки. По гарантированной глубине судового хода необходимо подобрать судно с осадкой в груженом состоянии не более 3,2 м с учётом запаса воды под днищем судна 0,3 м. На основании этого из «Справочника по серийным судам» выбираем и принимаем в дальнейших расчетах баржу-площадку проекта Р-56 с техническими характеристиками, представленными в табл. 1.4:

 

Таблица 1.4

Основные характеристики баржи-площадки проекта Р-56

Тип судна	площадка, открытая I
Площадь грузовой палубы	1200 м2
Допускаемая нагрузка на палубу	4,72 т/м2
Грузоподъёмность	2800 т

 

Окончание табл.1.4

1	2
Габаритные размеры: – длина – ширина – высота	86,0 м 17,3 м 2,85 м
Высота осадочной линии	9,08 м
Осадка: – порожнем – в полном грузу	0,33 м 2,63 м

 

Железнодорожный вагон  предназначен для погрузки в него камня на причале порта и доставки до пункта назначения.

Тип железнодорожного вагона определим из следующих условий:

Отношение грузоподъёмности вагона к его вместимости не должно превышать насыпную плотность груза

,                                                                 (1.3.1)

где – грузоподъемность вагона, т;

 – вместимость вагона, м³;

 – насыпная  плотность груза, т/м³.

Основные характеристики вагона выбираем из справочника «Вагоны СССР» и представляем в табл. 1.5:

 

Таблица 1.5

Технические характеристики вагона

Тип вагона	Полувагон 4-осный, цельнометаллический, с глухими торцевыми стенками
Модель	12-119
Грузоподъёмность	69 т
Объём кузова	76 м3
Высота габаритная
Внутренние размеры кузова: – длина – ширина – высота	12,7 м 2,87 м 2,06 м
Длина по осям сцепления автосцепок	13,92 м
Масса полувагона:	22,5т

 

Проверим  выбранный вагон на соблюдение условия:

  т/м³ т.е. условие соблюдается, что говорит о правильности выбора железнодорожного вагона.

 

1.4. Выбор перегрузочных машин и грузозахватных приспособлений к ним

 

Применение  машин непрерывного действия, таких  как, например, ленточных конвейеров, при выгрузке навалочных грузов невозможно из-за большого угла наклона конвейера  и сложностью подачи груза с судна  на ленту.

Среди машин  циклического действия рассматриваем  краны портальные и мостовые. Рассматривая краны грузоподъёмностью 5,10 и 16 т, выбираем краны  грузоподъёмностью 16 т.

В качестве сравниваемых рассмотрим два варианта подъёмно-транспортных машин для  перегрузки камня:

1. портальный кран  КПП-16-30;
2. мостовой кран КМГ-16.

Технические характеристики портального крана  КПП-16-30 и мостового крана КМГ-16 приведены в табл. 1.6:

 

Таблица 1.6

Технические характеристики кранов

Характеристика	Кран портальный КПП-16-30	Кран мостовой КМГ-16
Грузоподъёмность, т	16	16
Вылет стрелы, м:   максимальный минимальный	2330 8	- -
Колея портала/ пролёта моста, м	10,5	22,5 – 34,5
Высота подъёма, м	26,5	25
Глубина опускания, м	не менее 20	не менее 20
Скорости: подъема, м/с частоты вращения, 1/с изменения вылета стрелы, м/с передвижения крана, м/с передвижения тележки, м/с	1,17 0,025 0,87 0,55 -	0,8 - - 1,6 0,8
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	140	200
Стоимость крана: 22,5 м с пролетом моста: 34,5 м	3390 - -	- 836 986

 

Для перегрузки камня (класс груза Н-К) как портальным, так и мостовым кранами грузоподъёмностью 16 т выбираем грейфер проекта  № 3319А. Технические характеристики грейфера представлены в табл. 1.7:

 

Таблица 1.7

Технические характеристики грейфера проекта № 3319А

Тип	двухканатный двучелюстной
Грузоподъёмность крана, т	16
Вместимость грейфера, м³	5,3
Масса, т	6,95
Стоимость, тыс.р.	140,0

 

Выполним проверочный расчет на совместимость грузозахватного  устройства с перегрузочными машинами:

                                                  (1.4.1)

где  – масса грейфера с грузом, т;

- грузоподъемность крана, т.

                                 (1.4.2)

где – вместимость грейфера, м³;

     – плотность груза, т/м³;

- коэффициент заполнения грейфера, максимально возможный по условиям перегрузочного процесса с учётом характеристик груза;

- масса грейфера порожнем, т.

 

15,43 т 

16 т.

Следовательно, выбранный нами грейфер, соответствует параметрам перегрузочной техники.

Для формирования штабеля открытого  склада и подгребания груза в  зону работы крана используем бульдозер  Т-100 с характеристиками, представленными в табл. 1.8:

Таблица  1.8

Технические характеристики бульдозера Т-100

Тип	Бульдозер гусеничный
Тип двигателя	дизель
Мощность, л.с./кВт	100/75
Расход топлива кг/час	20,0
Стоимость, тыс. р.	150,0

 

Для зачистки судна от остатков груза  после выгрузки следует использовать трюмную подгребающую, подметающую  машину ТГМ–1,4 с характеристиками, представленными в табл.1.9:

 

 

 

Таблица  1.9

Технические характеристики ТГМ – 1,4

Номинальное тяговое усилие	1,4 т
Скорость передвижения –	1,47 33,4 км/ч.
Габаритные размеры: длина ширина высота, м	5 2,5 2,5
Нагрузка на колесо	1,3 т.с.
Масса	4,5 т.
Стоимость, р.

 

 

 

 

 

 

2. Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ

2.1. Расчет параметров причала

Определим длину причала:

,                                                        (2.1.1)

где - длина судна, м;

      d - расстояние между судами в целях безопасности маневрирования, м.

 

Длина склада у основания усечённой  пирамиды с учётом пожарных проездов между причалами:

                                                   (2.1.2)

где – длина причала, м.

 

Потребная вместимость склада для  освоения навигационного грузооборота:

                                           (2.1.3)

где – навигационный грузооборот причала, т;

- коэффициент неравномерности  поступления груза в порт;

- период навигации, сут.;

- коэффициент  проxождения груза через склад;

- продолжительность хранения груза на складе, сут.

Принимаем = 10 сут.         

 

 

Объём склада:

                                                               (2.1.4)

где - насыпная плотность груза, т/м³.

 

Высота  склада:

                                                            (2.1.5)

где - допустимой нагрузки на 1 м²площади склада, т/м².

.

Найдём  Δ:

                                                           (2.1.6)

где - угол естественного откоса груза в состоянии покоя, градусов.

 

Выразим длину склада в верхней части  усечённой пирамиды через длину основания:

                                                         (2.1.7)

 

Аналогично  выразим ширину верхней части  усечённой пирамиды через ширину основания:

                                        (2.1.8)

где - ширину склада в основании усечённой пирамиды, м.

 

Объём склада определяем по формуле:

             (2.1.6)

Вводим в формулу все известные  численные значения:

 

 

Откуда находим:

;

 

Итак,  размеры склада:

 

 

 

Потребная площадь склада:

                                               (2.1.7)

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Варианты схем механизации

 

Схема механизации – это совокупность подъемно-транспортных машин, вспомогательных устройств, объединенных в определенной последовательности в соответствии с характером и особенностями грузопотока, условиями производства перегрузочных работ на причале и предназначенная для перегрузки грузов по одному или нескольким вариантам. При одной и той же схеме механизации возможна перегрузка груза по различным технологическим схемам.

Учитывая  выбранные ранее типы перегрузочных  машин, рассмотрим два варианта схем механизации и технологии перегрузочных  работ для перегрузки песка:

I схема – с портальным краном КПП-16-30;

II схема – с мостовым краном КМГ-16.

По каждой схеме механизации  перегрузка песка осуществляется по трём вариантам грузовых работ:

1. судно – вагон;
2. судно – склад;
3. склад – вагон.

Варианты  схем механизации представлены на рис. 1 и 2. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема механизации с портальным краном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Схема механизации с мостовым краном 

2.3. Описание технологии перегрузочных работ по вариантам

 

В проекте  рассматривается три варианта работ  и две схемы механизации, следовательно, описываем технологию перегрузочных  работ по трем вариантам (судно-вагон, судно-склад, склад-вагон) и по двум схемам механизации (с участием портального  и мостового кранов).

Рассмотрим схему механизации  перегрузочных работ с использованием портального крана по вариантам грузовых работ:

• Судно - вагон

К причалу  швартуется судно. На прикордонные железнодорожные  пути к разгружаемому судну подаются группы порожних полувагонов. Крановщик  приступает к разгрузке судна. Выгрузка песка из судна производится грейфером, который навешивается на портальный кран. Грейфер опускается в судно  и происходит захват груза. Затем  грейфер поднимается и кран поворачивается на угол, необходимый для достижения местонахождения полувагона. Грейфер  с грузом опускается над полувагоном  и с высоты не более 0,5 м происходит раскрытие грейфера и высыпание груза. Затем порожний грейфер поднимается и возвращается для взятия новой порции груза. До окончания загрузки первой группы полувагонов на вторые прикордонные железнодорожные пути подают очередную группу порожних полувагонов. Загруженные полувагоны первой группы осматривают и убирают с причала, а на их место устанавливают очередную группу порожних полувагонов. Цикл повторяется до полной разгрузки судна. Разгрузка судна производится с носа в корму в соответствии с технологией разгрузки. После выгрузки основной массы груза кран опускает на судно зачистную машину. Зачистная машина подгребает и окучивает остатки груза, которые затем перегружаются краном. На разгрузке работает один крановщик и один человек работает на зачистной машине. Всего на разгрузке занято два механизатора.