Министерство образования и науки Украины
Одесский государственный морской университет
Кафедра «Подъемно-транспортные машины и механизация перегрузочных работ»
Домашнее задание №1,2
Выполнила:
студентка 2 курса
факультета ФТТС
группы №5
Шпирна Ю.А.
Одесса- 2001
Вариант №22
Исходные данные:
Размеры пакета, мм: 820´1210´900
Масса пакета: 658 кг
Тип пакета: ПД (пакет на плоском деревянном поддоне)
Тип вагона: 11-066.
Одним из направлений совершенствования транспортно-перегрузочного процесса является укрупнение и унификация представленных к перевозке грузовых мест. В значительной степени это положение относится к тарно-штучным грузам и получило достаточно широкое распространение путем внедрения «пакетизации» грузов, под которой понимают формирование укрупненных грузовых единиц из однородных (по типу тары, весу и размерам) грузовых мест (мешков, ящиков, кип, тюков, рулонов, бочек и т.д.). Подобная грузовая единица, гарантированно сохраняющая свою целостность в процессе всех перемещений и сформированная с помощью каких-либо вспомогательных средств (приспособлений) или без них, называется пакетом.
Пакеты могут быть сформированы на плоских деревянных (иногда металлических, пластмассовых, картонных) площадках-поддонах, без поддонов путем обвязки группы грузовых мест специальной (чаще всего синтетической) лентой с быстроразъемным замком (строп-лента, строп-контейнер), без поддонов путем упаковки (с помощью специальной машины) в синтетическую термоусадочную пленку.
Остановимся более подробно на пакетировании тарно-штучных грузов с помощью поддонов, так как именно такой вид пакетизации предполагается при выполнении данных расчетов.
На водном транспорте наибольшее распространение получили два типа плоских деревянных поддонов поперечным сечением 1200´1600 и 1200´1800 мм. Поддоны с этими типоразмерами предусмотрено эксплуатировать преимущественно в межпортовых сообщениях с ограниченным выходом на другие виды транспорта. В сквозных смешанных железнодорожно-водных сообщениях в качестве основного предусматривается применение деревянных поддонов поперечным сечением 1200´800 мм.
Для проведения погрузочно-разгрузочных работ на железных дорогах и в портах широко применяются самоходные погрузчики, служащие для выполнения операций захвата, вертикального и горизонтального перемещения груза и укладки его в штабеля или на транспортные средства.
В зависимости от назначения конструкция погрузчиков бывает различна. Они выполняются в виде самоходных тележек с различной подъемной платформой и с вильчатым подхватом для захвата штучных грузов и укладывания их в штабеля или на стеллажи, ковшами для сыпучих грузов; они могут быть снабжены крановым оборудованием и т.д. Для работы с некоторыми типами грузов (бочки, рулоны, ящики и т.п.) на каретке грузоподъемника устанавливается захват, имеющий грузозахватные челюсти плоской или полукруглой формы. Эти захваты могут иметь принудительный поворот челюстей на 90-360º, что позволяет при укладке груза в штабель повернуть его в требуемое положение.
1. Определение оптимальной схемы загрузки вагона
В данной работе заданным является вагон типа 11-066. Его основные характеристики следующие:
Грузоподъемность – 68,0 т
Полезный объем кузова – 120 м3
Внутренние размеры кузова:
длина – 13800 мм
ширина – 2760 мм
высота – 2791 мм
Размеры двери:
ширина – 2000 мм
высота – 2300 мм
Наружные размеры:
длина по осям сцепки – 14730 мм
длина кузова – 14010 мм
ширина – 3010 мм
высота (над головкой подкранового рельса) – 4687 мм
Высота пола над головкой подкранового рельса – 1283 мм
База – 10000 мм
Масса (тара) – 21,8 т
Оптимальное использование кузова вагона при его загрузке пакетами может быть выполнено по ряду стандартных схем. Так, оптимальная загрузка пакетами крытого железнодорожного вагона с дверным проемом стандартной ширины может быть обеспечена при использовании одной из четырех стандартных схем укладки пакетов, принятой в зависимости от конкретных размеров пакета, кузова вагона и принятых укладочных (технологических) зазоров.
Исходя из этого, определяем число рядов (пар) пакетов, укладываемых короткой стороной вдоль вагона:
схема №1 (m = 1):
Lв – (Bп + νп) 13800 – (1210 + 50)
n + Δn = —————— = ———————— = 15,1 шт.,
Ап + δп 820 + 10
т.е. n = 15 шт. Δn = 0,1.
схема №2 (m = 0):
Lв – (3 νп + 2δп) 13800 – (3·50 + 2·10)
n + Δn = ——————— = ————————— = 16,4 шт.,
Ап + δп 820 + 10
т.е. n = 16 шт. Δn = 0,4.
схема №3 (m = 3):
Lв – (3Bп + 2νп + 2δп) 13800 – (3·1210 + 2·50 + 2·10)
n + Δn = ————————— = ———————————— = 12,1 шт.,
Ап + δп 820 + 10
т.е. n = 12 шт. Δn = 0,1.
схема №4 (m = 2):
Lв – (3Bп+ 2 νп) 13800 – (2·1210 + 3·50)
n + Δn = ——————— = ————————— = 13,5 шт.,
Ап + δп 820 + 10
т.е. n = 13 шт. Δn = 0,5.
где n – число рядов (пар) пакетов, укладываемых короткой стороной вдоль вагона;
Δn – дробный остаток;
m – число рядов (состоящих из трех пакетов) пакетов, укладываемых длинной стороной вдоль вагона;
Lв = 13800 мм - длина вагона;
Ап = 820 мм – ширина пакета;
Bп = 1210 мм – длина пакета;
νп = 50 мм – боковой укладочный зазор;
δп = 10 мм – фронтальный укладочный зазор.
Определяем число слоев пакетов по высоте вагона:
Нв – 2hп´
nвс = —————— ,
hп
где Нв = 2791 мм – высота вагона по вертикальной части боковой стенки;
hп´ = 50 мм – укладочный зазор по высоте;
hп= 900 мм – высота пакета.
2791 - 2·50
nвс = ————— = 2 шт.
900
Число пакетов укладываемых в нижнем слое по какой-либо стандартной схеме определяем следующим образом:
NHc = 3m + 2n
NHc1 = 3·1 + 2·15 = 33 шт.,
NHc2 = 3·0 + 2·16 = 32 шт.,
NHc3 = 3·3 + 2·12 = 33 шт.,
NHc4 = 3·2 + 2·13 = 32 шт.
Число слоев пакетов, укладываемых на дверном просвете, определяем так:
Нg – 2hп´
ngс = —————— ,
hп
где Нg = 2300 мм – высота дверного проема.
2300 - 2·50
ngс = ————— = 2 шт.
900
Так как ngс = nвс, то общее число пакетов в вагоне по каждой схеме укладки составит:
Nв = nвс· NHc ,
Nв1 = 2·33 = 66 шт.,
Nв2 = 2·32 = 64 шт.,
Nв3 = 2·33 = 66 шт.,
Nв4 = 2·32 = 64 шт..
Так как тарно-штучные грузы характеризуются различным удельным погрузочным объемом, оценка эффективности загрузки вагона определяется такими показателями.
Коэффициент использования грузоподъемности вагона:
Qв – QГP
КвГ = ( 1 - ———— ) ·100%,
Qв
где Qв = 68 т – паспортная грузоподъемность вагона;
QIP =Nв·gВ.П. ,
где QГP - общая масса груза в вагоне, т;
gВ.П. = 658 кг = 0,658 т – масса пакета;
QГP1=66·0,658 = 43,428 т,
QГP2=64·0,658 = 42,112 т,
QГP3=66·0,658 = 43,428 т,
QГP4=64·0,658 = 42,112 т,
68 – 43,428
КвГ1 = ( 1 - ————— ) ·100% = 63,9%,
68
68 – 42,112
КвГ2 = ( 1 - ————— ) ·100% = 61,9%,
68
68 – 43,428
КвГ3 = ( 1 - ————— ) ·100% = 63,9%,
68
68 – 42,112
КвГ4 = ( 1 - ————— ) ·100% = 61,9%,
68
Коэффициент использования кубатуры вагона:
Vв – VIP Vв – Nв( Ап +δп )(Bп +νп )( hп+ hп´ )
Квк = ( 1 - ———— ) ·100% = 1 - ———————————————— ·100%,
Vв Vв
где Vв = 120 м3 – объем прямоугольной зоны вагона (без учета объема “купольной” зоны);
VIP - объем груза, уложенного в вагон с учетом укладочных зазоров, м3.
120 – 66( 0,82 + 0,01)( 1,21 + 0,05 )( 0,9+ 0,05)
Квк1 = 1 - ———————————————————— ·100% = 54,6%,
120
120 – 64( 0,82 + 0,01)( 1,21 + 0,05 )( 0,9+ 0,05)
Квк2 = 1 - ———————————————————— ·100% = 53%,
120
120 – 66( 0,82 + 0,01)( 1,21 + 0,05 )( 0,9+ 0,05)
Квк3 = 1 - ———————————————————— ·100% = 54,6%,
120
120 – 64( 0,82 + 0,01)( 1,21 + 0,05 )( 0,9+ 0,05)
Квк4 = 1 - ———————————————————— ·100% = 53%.
120
Коэффициент использования площади пола вагона:
Sв – SIP Lв·Bв – NHc ( Ап +δп )(Bп +νп )
Квп = ( 1 - ———— ) ·100% = 1 - —————————————— ·100%,
Sв Lв·Bв
где Sв – площадь пола вагона, м2;
SIP - площадь пола, занимаемая пакетами (с учетом укладочных зазоров), м2;
Bв = 2760 мм – ширина вагона.
13,8·2,76 – 33( 0,82 +0,01)(1,21 +0,05 )
Квп1 = 1 - ————————————————— ·100% = 90,6%,
13,8·2,76
13,8·2,76 – 32( 0,82 +0,01)(1,21 +0,05 )
Квп2 = 1 - ————————————————— ·100% = 88%,
13,8·2,76
13,8·2,76 – 33( 0,82 +0,01)(1,21 +0,05 )
Квп3 = 1 - ————————————————— ·100% = 90,6%,
13,8·2,76
13,8·2,76 – 32( 0,82 +0,01)(1,21 +0,05 )
Квп4 = 1 - ————————————————— ·100% = 88%.
13,8·2,76
Полученные результаты расчета для возможных схем сводим в таблицу 1.
Таблица 1. Анализ показателей загрузки вагона.
| Номер схемы | Число пакетов в слое nвс | Общее число пакетов в вагоне Nв | Масса груза в вагоне QIP | Коэффициенты использования вагона | Вывод | ||
| По грузо-подъем-ности КвГ, % | По кубатуре Квк , % | По площади пола Квп , % | |||||
| 1 | 2 | 66 | 43,428 | 63,9 | 54,6 | 90,6 | Оптимальной является схема №2, так как n – четное и наибольшее |
| 2 | 2 | 64 | 42,112 | 61,9 | 53 | 88 | |
| 3 | 2 | 66 | 43,428 | 63,9 | 54,6 | 90,6 | |
| 4 | 2 | 64 | 42,112 | 61,9 | 53 | 88 | |
2. Подбор погрузчика по грузоподъемности