Транспортно-грузовые системы

     Грузы первой группы перевозят в стандартной  или унифицированной таре, параметры которой регламентированы государственными стандартами.

     Тара, в которую упаковывают эти  грузы, может быть жесткой, полужесткой или мягкой. Для сыпучих и других грузов, не подвергающихся деформации, используют мягкую тару (мешки, кули, сетки, тюки). Сетки, сплетенные из нескольких проволок или металлических лент, а также из другого, подходящего для этой цели увязочного материала, применяют для упаковки грузов большого объема. Мягкая тара наиболее дешевая и легкая. Полужесткой тарой считают коробки, решетки, корзины и др.

     Согласно  Единым нормам выработки и времени, тарно-упаковочные грузы должны иметь массу одного места до 250 кг.

     В общем объеме перевозок, выполняемых  всеми видами транспорта, удельный вес тарно-штучных грузов составляет около 20%. Вместе с тем затраты, связанные с их погрузкой, выгрузкой, сортировкой и складскими операциями, достигают около 50% суммарных расходов на погрузочно-разгрузочные работы.

     В стране выполнением погрузочно-разгрузочных операций с тарно-штучными грузами занято около 4 млн чел. Грузопереработка складами тарно-штучных грузов достигает 2 млрд т, а единовременные запасы на складах - 170 млн т, поэтому проблема комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских операций с тарно-штучными грузами является весьма актуальной задачей.

     Тарно-штучные  грузы на железнодорожном транспорте перевозят повагонными и мелкими отправками. Правильное размещение их в вагонах и складах улучшает использование подвижного состава, сокращает его простой под грузовыми операциями, снижает потребность в складской площади, создает условия для рационального применения погрузочно-разгрузочных машин и повышения производительности труда. Грузы в складах размещают по указанию приемосдатчика, который при выборе места учитывает свойства (особенности) грузов и специализацию складских помещений. Так, легкогорючие грузы (ткань, хлопок и др.) укладывают отдельно, при хранении на платформах их укрывают брезентом.

     Грузовые  места обычно укладывают в ряды, стопы и штабеля, Стопа представляет собой правильной формы вертикальную укладку отдельных тарно-упаковочных мест, в которой каждое верхнее место совпадает с лежащим ниже.

     Рядом называют несколько стоп, уложенных одна к другой. Ширину ряда ограничивает размер одного места. Штабель — несколько рядов по ширине. Упакованные грузовые места, находящиеся в одном горизонтальном слое штабеля, называют ярусом. Грузы укладывают в штабеля непосредственно на полу складского помещения, поддонах или стеллажах. В штабелях хранят, как правило, все тарные грузы (кипы, мешки, ящики и др.).

     Для хранения кип (хлопок, ткани и др.) требуются складские помещения с умеренной влажностью и температурой. Хлопок укладывают в штабеля высотой четыре-пять ярусов, а тюки шерсти - до семи ярусов. Между штабелями оставляют свободные проходы (проезды), необходимые для осмотра грузов, подсчета и поиска мест и беспрепятственного подъезда средств механизации. Правильная укладка пакетов в штабеля и рациональное размещение штабелей в складе значительно ускоряют погрузочно-разгрузочные работы. При погрузке тарно-упаковочных грузов в крытый вагон приемосдатчик обязан следить, чтобы укладка грузовых мест была правильной. Вагон загружают до полной грузоподъемности или технической нормы. Если груз легковесный и нормы загрузки нет, необходимо полностью использовать грузовое помещение вагона.

     Большинство тарно-штучных грузов целесообразно  перевозить пакетами. Под транспортным пакетом понимают укрупненную грузовую единицу (грузовое место), сформированную из более мелких (не менне двух) в транспортной таре (мешки, ящики, тюки), на поддонах или без них, обеспечивающую в процессе перемещения и хранения возможность механизированной перегрузки вилочными погрузчиками, кранами или другими подъемно-транспортными машинами, а также сохранность грузов. В пакет укладывают, как правило, однородные грузы в одинаковой упаковке, следующие в адрес одного получателя.  
 

     2 Определение суточного грузо- и вагонопотоков 

     Суточные  грузопотоки грузов, указанных в  задании, с которыми выполняются  погрузочно-разгрузочные работы и складские  операции, рассчитываются:

     Q_c = Q_г * К_н / N_д.п. , т     (2.1)

      где Q_г – годовой грузопоток конкретного груза по прибытию,  отправлению, т (из задания);

             К_н – коэффициент неравномерности прибытия или отправления грузов (ТШГ (пряжа) = 1,1; песок = 1,2; керосин = 1,05, плодоовощи (помидоры) = 4,0); 

             N_д.п. – количество дней в году, когда перевозятся грузы (ТШГ (пряжа) = 365; песок = 365; керосин = 365, плодоовощи (помидоры) = 60). 

     Q_c^пряжа = 4000*1,1/365 = 12,05т

      Q_c^песок = 9700*1,2/365 = 31,89т

      Q_c^{керосин} = 2800*1,05/365 = 8,05т

      Q_c^{помидоры} = 13200*4,0/60 = 880т 

     Суточный вагонопоток определяется с учетом технических норм загрузки вагонов:

                               N_с = Q_с / P_техн , ваг     (2.2)

      где P_техн – норма загрузки железнодорожного вагона (согласно тарифному руководству №1 часть 1 (Прейскурант №10-01) приложение 2 принимаем P_техн по минимальной весовой норме (МВН): пряжа (пряжа и нитки всякие) – 19т; песок (на платформах) – 46т ; керосин – 50т; помидоры (овощи свежие) -28т. 

     N_с ^пряжа = 12,05/19 = 0,63ваг

      N_с^песок = 31,89/46 = 0,69ваг

      N_с^{керосин} = 8,05/50 = 0,16ваг

      N_с^{помидоры} = 880/28 = 31,43ваг.

     3 Определение технико-эксплуатационных  показателей сравниваемых вариантов 

     3.1 Определение вместимости складов 

     В данном разделе все расчеты производятся для груза песок. При определении объемов и параметров складов необходимо учитывать прямой вариант перегрузки грузов  с одного вида транспорта на другой, минуя склад. Количество груза, перегружаемого по прямому варианту, определяется:

                             Q_п = К_п * Q_с , т      (3.1)

     где  К_п – коэффициент непосредственной перегрузки по прибытию и отправлению (для песка = 0,2).

     Q_п = 0,2 * 31,89 = 6,38т

     На  полученный объем необходимо уменьшить  полученный складской грузопоток: 31,89 – 6,38 = 25,51т 

     Вместимость склада определяется с учетом суточного  грузопотока и срока хранения грузов:

                             V_ск = Q_с * T_хр* (1 – k_п), м³    (3.2)

     где  k_п – коэффициент непосредственной перегрузки (для песка = 0,2);

            T_хр – продолжительность хранения груза на складе (для песка = 3 суток).

     V_ск = 25,51 * 3 *(1-0,2) = 61,23 м³ 

     Насыпные  и сыпучие грузы (песок) хранятся в силосах и бункерах. Вместимость прямоугольного бункера для хранения песка определяется:

                             V_бун = В * С * Н, м³     (3.3)

     где В – длина бункера (5438мм = 5,438м);

           С – ширина бункера (2008мм = 2,008м);

          Н – высота бункера (3370мм = 3,37м).

     (взяты  размеры стандартного бункера  объемом кузова 10м³ , массой 2250кг).

     V_бун = 5,438 * 2,008 * 3,37 = 36,8 м³

      Количество  бункеров для сыпучих грузов (песка) определяется:

                              n_сып = V_ск / V_бун       (3.4)

      n_сып = 61,23 / 36,8 = 1,66 = 2 бункера 
 
 

     3.2 Расчет площади и линейных размеров складов 

     Выберем два типа погрузочно-разгрузочных механизмов для груза песок:

1) ленточный конвейер;

2) ковшовый конвейер.

     Площадь склада может быть определена методами удельных нагрузок и элементарных площадок.

     Метод удельных нагрузок обычно используют при ориентировочном расчете  потребной площади (навалочные грузы, металлолом, насыпные грузы):

                       F_ск = (k_пр *k_ск *Q_с*T_хр) / P, м²     (3.5)

     где  k_пр – коэффициент, учитывающий площадь складских проездов, зависит от применяемых средств механизации (для сыпучих грузов = 1,5);

             k_ск – коэффициент складируемости по каждому роду груза, поступающего для хранения на склад (для сыпучих грузов = 0,8);

             Р – удельная нагрузка на 1 м² полезной площади склада, т (1,1т).

     F_ск = (1,5 * 0,8 * 31,89 * 3) / 1,1 = 104,37 м²

     Метод элементарных площадок используют для  более точного определения потребной  площади при размещении груза  в штабеле, стеллаже (когда можно  выделить элементарную площадку).

     При расчете складов навалочных и  сыпучих грузов возникает необходимость  устанавливать по принятым размерам элементов их объем и вместимость или при известной вместимости (F_c) определять объем и геометрические размеры элементов (L_c – длина, В_с – ширина).

     Определение линейных размеров складов производится также, соответственно различными способами:

1) методом непосредственного  расчета для специализированных  складов (бункерных, эстакадно-тоннельных, силосных и др.);

2) методом планировки  по элементарным площадкам;

3) методом ориентировочного  расчета по средней нагрузке  на один квадратный метр площади  склада.

      Длина складов должна быть принята такой, чтобы она была больше или равна  длине погрузочно-разгрузочного  фронта. Фронт погрузки и выгрузки представляет собой длину железнодорожного пути, где непосредственно производится погрузка грузов в вагоны или выгрузка из вагонов одной подачи. Длина фронта погрузки и выгрузки рассчитывается по формуле:

                              L_фв = n * l_в / Z, м      (3.6)

      где n – количество вагонов, разгружаемых или загружаемых в сутки (согласно формуле (2.2) N _c ^песка = 0,69ваг = 1 ваг);

            l_в – длина вагона (15м);

                Z – число подач (2).

      L_фв = 1 * 15 / 2 = 7,5м

      Для определения линейных размеров складов  силосно-бункерного образца для  насыпных грузов используем типичную схему расположения зданий и сооружений на территории площадки (рисунок 3.1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 3.1 - Схема расположения зданий и  сооружений на территории открытой площадки для хранения песка 

Таблица 3.1 –  Основные параметры складов

Наименование показателей	Ленточный конвейер	Ковшовый конвейер
1	2	3
Вместимость, м3	61,23	61,23
Площадь, м2	104,37	104,37
Ширина, м	40	40
Длина, м	70	70
Длина фронта погрузки, выгрузки, м	7,5	7,5

  
 
 
 
 

     3.3 Выбор типа и расчет количества погрузочно-разгрузочных машин 

     Потребность в погрузочно-разгрузочных машинах  и размеры приемо-отправочных грузовых фронтов рассчитываются на основании достоверных и вероятностных грузопотоков и технологии их переработки.