Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ

Курсовой проект на тему Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ Транспортно-грузовые системы Проверил: Стрельбин В.И.

Нижний Новгород 2012

• Введение
• 1. Определение суточных расчётных грузопотоков, выбор рационального типа комплексно-механизированных цехов для переработки грузов
• 2. Расчет вместимости и линейных размеров складов
• 3. Разработка технологии комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций
• 3.1 Основные понятия о тяжеловесных грузах
• 3.2 Использование двухконсольных козловых кранов
• 3.3 Использование мостовых кранов
• 3.4 Складские операции с зерновыми грузами
• 4. Определение необходимого количества погрузочно-разгрузочных машин, штата обслуживающего персонала, простоя вагонов и автомобилей под погрузкой и выгрузкой
• 5. Выбор наиболее эффективного варианта комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ
• 5.1 Определение капиталовложений
• 5.2 Определение эксплуатационных расходов
• 5.3 Рассчитанные технико-экономические показатели для сравниваемых вариантов механизации (1 вариант — козловой кран, 2 вариант мостовой)
• 6. Технологический график работы средств механизации на грузовом дворе
• 6.1 Технологический график работы кранов на погрузке и выгрузке
• 7. Эффективность, получаемая от перегрузки грузов по прямому варианту
• 8. Схема автоматизации управления средствами механизации погрузочно-разгрузочных работ
• 9. Мероприятия по охране труда и окружающей среды при выполнении погрузочно-разгрузочных работ
• 10. График технического обслуживания и ремонта погрузочно-разгрузочных машин
• 10.1 Технологический надзор и содержание погрузочно-разгрузочных машин и устройств
• 10.2 Система планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта
• Заключение

Полное обеспечение потребителей народного хозяйства страны в перевозках с высокой эффективностью и качеством требует широкого внедрения комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ.

В этих целях предусмотрено последовательное осуществление перехода от создания и внедрения отдельных машин и технологических процессов к разработке и производству высокоэффективных систем, машин, оборудования, приборов и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию на всем пути перемещения грузов от отгрузки до реализации у потребителя. Значительно увеличивается объем перевозок грузов в контейнерах, прежде всего в крупнотоннажных, а также в пакетированном виде.

Наряду с осуществлением дальнейшей технической реконструкцией грузового хозяйства транспорта значительная часть прироста грузооборота должна осваиваться за счет вскрытия и использования резервов, рациональной организации перевозочного процесса, путем дальнейшего совершенствования комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций, широкого внедрения научной организации труда.

Принятые средства комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, а также мини механизированных цехов или устройств должны, при наименьших капитальных затратах обеспечивать высокую производительность труда, более низкую себестоимость, работ полную сохранность груза и подвижного состава и наименьшие сроки простоя подвижного состава под грузовыми операциями.

Цель курсового проекта разработать проект транспортно-грузовой системы с механизацией и автоматизацией погрузочно-разгрузочных работ на грузовом дворе станции для тяжеловесных грузов на и для зерна насыпью для подъездного пути, в котором предусматривается:

круглосуточная погрузка — выгрузка вагонов и автомобилей на станции с наименьшими затратами трудовых, материальных и финансовых ресурсов;

совершенствование системы организации погрузочно-разгрузочных работ, широкое внедрение комплексной механизации и автоматизации их выполнения, повышения уровня механизации и автоматизации их выполнения, повышение уровня механизации трудоемких процессов;

полное использование грузоподъемных машин и механизмов;

сокращение времени нахождения вагонов и автомобилей под грузовыми операциями;

повышение производительности труда, рентабельности производства и снижение себестоимости переработки грузов;

обеспечение при погрузке-выгрузке надлежащего складирования грузов и их сохранности;

внедрение передовой технологии в организацию погрузочно-разгрузочных работ, обеспечение своевременного ремонта грузоподъемных машин и механизмов;

соблюдение правил техники безопасности и производственной санитарии при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

1. Определение суточных расчётных грузопотоков, выбор рационального типа комплексно-механизированных цехов для переработки грузов

Суточный расчетный грузопоток, по которому выполняются погрузочно-разгрузочные работы и складские операции на рассматриваемой станции или подъездном пути, определяем на основании заданного годового грузопотока, по каждому виду груза по формуле:

где:

Q_г — годовой грузопоток по прибытию или отправлению;

— коэффициент неравномерности прибытия или отправления грузов, принимаем, К_н = 1,2

Суточный грузопоток по прибытию тяжеловесных грузов:

Суточный грузопоток по отправлению тяжеловесных грузов:

Суточный грузопоток по прибытию зерна:

Суточный вагонопоток определяем с учетом технических норм загрузки вагонов и процентного соотношения вагонов в парке на основании суточного грузопотока по формуле:

ваг

где:

техническая норма загрузки вагона, для перевозки тяжеловесных грузов применяются платформы, для перевозки зерна применяются зерновозы. Для тяжеловесных грузов, если не указаны их габаритные размеры принимаем:

Р_техн = 0,8Р_{гр. п.,}

где:

Р_{гр. п. -} грузоподъёмность вагона.

Суточный вагонопоток по прибытию тяжеловесных грузов:

Суточный вагонопоток по отправлению тяжеловесных грузов:

Суточный вагонопоток по прибытию зерна:

погрузочный разгрузочный автомобиль склад Вывод: для тяжеловесных грузов выбираем открытую площадку с твердым асфальтным покрытием, в качестве механизации погрузочно-разгрузочных работ применяем для 1 случая двухконсольный козловой кран пролетом 25 метров КК-20, а для второго случая мостовой кран пролетом 28,5.

Для зерна насыпью выбираем склад штабельного хранения с повышенными путями.

2. Расчет вместимости и линейных размеров складов

При определении потребной вместимости склада надо выявить объем непосредственной перегрузки грузов с одного вида транспорта на другой, минуя склад, и на этот объем уменьшить расчетный складской грузопоток.

Количество груза, перегружаемого по прямому варианту, составит:

т

где:

К_{n -} коэффициент перегрузки по прямому варианту, К_n = 0,15.

Количество груза, перегружаемого по прямому варианту составит:

по прибытию для тяжеловесов:

по отправлению для тяжеловесов:

по прибытию для зерна насыпью:

Вместимость склада определяют в зависимости от суточного грузопотока и срока хранения по формуле:

где:

— суточный грузооборот по прибытию

— суточный грузопоток по отправлению;

— срок хранения по прибытию

— срок хранения по отправлению, принимаем из приложения 1 задания на курсовой проект.

_, — коэффициенты перегрузки по прямому варианту соответственно по прибытию и отправлению, принимаем одинаковыми., 0,1:

грузовой двор:

подъездной путь:

Определяем площадь склада на грузовом дворе для тяжеловесных грузов по формуле:

где:

V_{C -} ёмкость склада, т;

К_ДОП — коэффициент учитывающий дополнительную площадь на проходы и проезды погрузочно — выгрузочных машин, принимаем ГД К=1,6, на ПП К=1,5. Р — средняя нагрузка груза на 1 м² площади склада, принемаем для тяжеловесных грузов Р_н = 0,5 т/м², для зерна на ПП Р_н = 0,5т/м².

Для того чтобы выбрать наиболее эффективный вариант комплексной механизации для тяжеловесных грузов, — дальнейшие расчеты произведем отдельно для козлового и мостового кранов:

Потребная длина для склада L_скл:

для грузового двора (тяжеловесных грузов), обслуживаемая козловым краном:

где:

b_скл — полезная длина площадки м.

Ширина площадки для тяжеловесных грузов, обслуживаемой двухконсольным козловым краном КК, находится по формуле:

В_к = L_пр — 2 (l_т + l_б),

где:

L_пр — пролет крана; l_т — габарит ходовой тележки крана; l_б — зазор безопасности между наиболее выступающей частью ходовой тележки и крайним грузом и на площадке. Ширина площадки, обслуживаемой козловым краном:

В = 25 — 2 (0,62 + 0,7) = 22,4 м

Ширина площадки, обслуживаемой мостовым краном

В = 32 — 2 ((0,62 + 0,7) = 29 м.

на грузовом дворе:

для козлового крана:

для мостового крана:

Расчет складов для хранения зерна.

Грузы, перевозимые насыпью в крытых вагонах, при значительном грузопотоке хранятся в элеваторах (силосах).

Определим вместимость силосного склада, м³:

Е = Q_c t_хр,

где: — срок хранения зерна, сут;

Q_c — расчетный суточный грузооборот, т.

Определяем емкость силоса, т:

где:

d_{c -} диаметр силоса, м, 6 м;

H_{с -} высота силоса, м, 30 м;

— коэффициент заполнения силоса, принимаем 0,95;

г — объемный вес груза, 0,76 т/м³.

Определяем необходимое количество силосов, шт.;

где:

е_с — ёмкость силоса, т;

Определяем размеры фронта погрузки и выгрузки:

где:

— количество вагонов, разгружаемых или загружаемых в сутки;

— длина вагона, =13,92 м;

Z - число подач вагонов в сутки.

Грузовой двор:

по прибытию

415 (321)? 47,32 — условие выполняется

по отправлению

415 (321)? 44,54 — условие выполняется

Подъездной путь

по прибытию

3. Разработка технологии комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций

3.1 Основные понятия о тяжеловесных грузах

Машины, оборудования, запасные части, металлы и металлические изделия, железобетонные и другие грузы, имеющие массу более 0,5 т в одном месте относятся к тяжеловесным.

Технология выполнения погрузочно-разгрузочных операций в местах общего пользования станцией разрабатывается с учетом требований части II типового технологического процесса работы грузовой станции применительно к основным видам грузов на основе типовых схем комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, а также с учетом использования имеющихся и перспективных типов погрузочно-разгрузочных машин и прогрессивных способов организационных работ. При этом в зависимости от рода грузов и суточных объемов грузопсреработки выбирается необходимый тип машин, перечень грузозахватных приспособлений, дополнительное оборудование. Определяется состав бригады и расстановка механизаторов и рабочих комплексной бригады по отдельным операциям. Исходя из выбранных средств механизации, типов складов, технологии и рассчитанного грузопотока разрабатываем систему комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ. С массовым поступлением тяжеловестных грузов оборудуются специализированные площадки, оснащённые козловыми кранами со специализированными грузозахватными приспособлениями для захвата металла, железобетонных изделий и балок.

В соответствии с информацией о подаче вагонов с тяжеловесными грузами приёмосдатчик определяет место для укладки груза на подкрановой площадке и знакомит рабочих с планом выполнения работ.

Рис. 1 Схема комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ с лесоматериалами, длинномерными и тяжеловесными грузами: 1 — козловой кран; 2 — вагоны; 3 — автомобиль; 4 — штабеля; 5 — площадка для складирования; 6 — автомобильная дорога: 7 — стреловой кран

На выгрузке таких грузов из полувагонов и платформ, как правило, должна быть занята бригада в составе не менее 3 человек (машинист крана или крановщик и двое рабочих-стропальщиков). Машинист крана (крановщик) в зависимости от рода грузов подаёт грузовой крюк или траверсу, грузовую раму с грузовыми крюками или клещевидный захват и т. п. к месту застропки груза. Стропальщики по приставным лестницам или скоб-трапам полувагона поднимаются на вагон с двух сторон к штабелю груза и, направляя грузовые крюки, производят застройку груза. Машинисту крана (крановщику) по команде стропальщика разрешается подъём грузовых захватов после того, как стропальщики удаляться в безопасную зону. Убедившись в правильности захвата и устойчивости груза на подъездном тросе, перед началом операции машинист крана (крановщик) должен подать звуковой сигнал и затем осуществлять подъём и перемещение груза на заданный участок склада или кузов автомобиля. Груз поднимается на 0,2−0,3 м и проверяется равномерность натяжения стропов и надёжность обвязки, исключая развал груза при перемещении. При обнаружении неравномерности натяжения стропов и ненадёжной обвязки груз должен быть опущен.

Груз перемещается на высоте не менее 0,5 м выше встречающихся на пути предметов под непосредственным наблюдением стропальщиков.

На площадке пачки груза должны быть увязаны и уложены на специально подготовленные прокладки с соблюдением габарита приближения строений. В кузов автомобиля груз увязывают по указанию водителя автомобиля и приёмосдатчика груза и багажа.

3.2 Использование двухконсольных козловых кранов

Кран рекомендован для перегрузки штучных и навалочных грузов, металлов, лесоматериалов на открытых складах и прирельсовых площадок.

Сейсмичность района установки до 6 баллов по СниП 11−7-81.

Кран оборудован ручными противоугонными захватами, сигнализатором ветра и ограничителем грузоподъемности ПС-80 с регистратором параметров (по требованию заказчика).

Козловой кран опирается на стойки и предназначен для предвидения по наземному рельсовому пути. Основным элементом козлового крана является мост, закрепленный па двух парах опор болтами. Для подъема остова крана служит полиспаст. В нижнем поясе фермы укреплена двутавровая балка, служащая рельсом для передвижения тельфера.

Ноги крана в верхней части имеют уравнительный механизм. На одной из ног смонтирована кабина крановщика со всеми механизмами управления и площадкой для монтажа, осмотра, ремонта и смазки тельфера. Ток подводится к крану с помощью троллейных проводов, расположенных на столбах вдоль пути передвижения крана. К двигателям ток подводится с помощью гибкого кабеля в виде шторной подвеске.

Козловые краны не требуют устройства подкрановых эстакад, что значительно снижает стоимость перегрузочной установки по сравнению с мостовыми кранами тех же параметров.

Рис. 2. Козловой кран: 1 - мост; 2 - двутавровая балка; 3 - тельфер; 4 - опоры; 5 - гибкий кабель; 6 - троллейные провода; 7 - площадка для осмотра, ремонта; 8 - кабина управления; 9 - тележки; 10-полиспаст.

3.3 Использование мостовых кранов

Для перегрузочных операций с тяжеловесными грузами в ряде случаев используют мостовые краны.

Мостовой кран состоит из моста, выполненного из главных (продольных) и концевых (поперечных) балок, сваренных между собой, и передвигающегося по наземному рельсовому пути, уложенному на подкрановые балки, закрепленные на консолях колонн здания (цеха, эстакады). По мосту вдоль главных балок передвигается грузовая тележка с приводом, обеспечивающее передвижение крана вдоль пролета здания (цеха, эстакады). Подвод электроэнергии для питания приводов механизмов крана осуществляется по контактным проводам со скользящими по ним токосъемниками троллеями, либо по кабелю, тянущемуся за краном тележкой.

В случае применения мостовых кранов погрузочно-выгрузочный путь вводится в пролет кранов и размещается возле одного из двух мостов. Полосы для погрузки автомобилей так же предусматриваются под мостами кранов и могут иметь поперечное или продольное расположение. При наличии сплошной продольной полосы погрузка вдоль склада устраивается площадки для разворота автомобилей, а при поперечных полосах погрузки напротив каждой предусматривается сектор для заезда — выезда автомобилей. По сравнению с козловыми кранами, оборудованные мостовыми кранами, имеют более высокую стоимость (за счет строительства эстакад). Однако мостовой кран обслуживает практически всю площадь склада. Кроме узких продольных полос у стен, что является его основным плюсом. Также мостовые краны характеризуется меньшим потреблением электроэнергии большей скоростью перемещения крана, а, следовательно, и меньшим циклом работы (за счет более низкой массы мостового крана, по сравнению с козловым

Рис. 3. Мостовой кран

1 - концевые поперечные балки, 2 - приводы механизмов передвижения моста. 3 - кабина управления, 4 - главные несущие балки, 5 - вырезы, с которыми изготавливают главные несущие балки коробчатого сечения; 6 - токо ведущий гибкий кабель, 7 - грузоподъемная крановая тележка, 8 - вспомогательный механизм подъема, 9 - главный механизм подъема груза, 10 - механизм передвижения тележки, 11 - вспомогательная кабина для обслуживания крана, 12 - троллейные провода, 13 - кронштейны.

3.4 Складские операции с зерновыми грузами

Все зерновые грузы можно разделить на три основные группы: злаковые — пшеница, рожь, просо, ячмень, овес и т. п.; бобовые — фасоль, горох, соя, чечевица и т. п.; масличные — подсолнечник, лен, конопля, клещевина и т. п. По ряду зерновых грузов виды разделяются на подвиды, классы и сорта в зависимости от их свойств и качественных показателей. Основные свойства зерна характеризуются следующими показателями: натура, скважистость, влажность, сыпучесть (степень подвижности), степень чистоты (засоренность).

Качество зерна определяют по запаху, вкусу и цвету. Порча продукта происходит под воздействием излишней влаги, света, а также поглощения посторонних запахов.

Зерновые грузы относятся к ценным и для их перевозки отправитель должен обеспечить качественную подготовку вагонов и дверных заграждений с соблюдением технических, коммерческих и санитарно-гигиенических требований. Получатели обеспечивают своевременный прием и выгрузку прибывших в их адрес зерновых грузов.

При перевозке зерна возможны как количественные, так и качественные потери.

Количественные потери могут быть в пунктах погрузки, при транспортировании и при выгрузке. Загрузочные устройства должны обеспечивать сохранность груза при погрузке и полное заполнение вагона.

Загрузка вагонов производится через верхние люки при помощи тканевых или металлических рукавов. Такой способ загрузки не позволяет загружать межлюковые пространства и углы между крышей и стенками вагона. Для более полной загрузки вагонов применяют разбрасывающие устройства в виде специальных затворов-рассекателей. Применение загрузочных устройств с затворами-рассекателями позволяет исключить потери зерна, повысить грузоподъемность вагона на 1,5−2,0 т и обеспечить равномерное распределение груза в вагоне.

При транспортировании потери зерновых грузов можно сократить установкой надежных заграждений в дверных проемах. Наиболее совершенной является самоуплотняющаяся дверь, которой оборудуют крытые вагоны для перевозки зерна. Если вагон не оборудован такой дверью, то применяют специальные дверные заграждения — съемные щиты.

Важным направлением повышения качества перевозок зерновых грузов и обеспечения их полной сохранности является применение специализированных зерновых вагонов-хопперов, которые позволяют ускорить загрузку и разгрузку вагонов, а также повысить статическую нагрузку на ось вагонов. Широкое внедрение специализированных вагонов позволяет создавать комплексы полностью механизированных и автоматизированных складов, обеспечивающих полную сохранность зерновых грузов.

Качественные потери происходят в результате биологических процессов, которые в условиях повышенной влажности, засоренности, отсутствия вентиляции могут вызвать перегревание и даже самовозгорание зерна, заражение его вредителями. Поэтому хранению и перевозке подлежат только сухие грузы.

Зерновые склады по назначению подразделяются на заготовительные, перевалочные, производственные и базисные. Нередко они бывают двойного назначения (например, перевалочный и базисный, перевалочный и производственный и т. д.

Типовой механизированный зерносклад

Основным типом зерновых складов являются элеваторы, но находят применение и склады напольного хранения (павильонного типа).

Заготовительные линейные элеваторы служат для приема зерна от сельскохозяйственных предприятий и отгрузки на мельничные (производственные) или перевалочные (портовые, базисные) элеваторы, для перевалки с одного вида транспорта на другой или для длительного хранения. Мельничные (производственные) элеваторы отличаются от заготовительных прежде всего большей вместимостью и высокой производительностью оборудования для приема зерна из вагонов.

Производственные (мельничные) элеваторы получают зерно, как правило, железнодорожными маршрутами.

Мельничные элеваторы М-2Ч100, М-3Ч100, М-2Ч175, М-3Ч175, оборудованы двумя или тремя нориями производительностью 100 или 175 т/ч каждая. Силосные корпуса элеваторов М-2 вмещают 8 тыс. и 16 тыс. т. зерна, элеваторов М-3 — 16 тыс. и 33,4 тыс. т. Суточная приемная способность составляет для указанных четырех типов элеваторов соответственно 1,5; 2,0; 2,5; и 3 тыс. т. Башни мельничных элеваторов оборудованы 2 или 3 ковшовыми элеваторами, 1 или 2 сепараторами, 2 или 3 ковшовыми 20 — тонными весами.

У торца склада расположена башня, служащая для приема зерна из автомобилей и погрузки в вагоны. Зерно, поступающее из транспортных средств в приемные бункеры, принимается ковшовым элеватором на приемо-очистительные устройства, после очистки вторым элеватором подается на ленточный загрузочный конвейер и направляется на склад хранения.

Для приема зерна из вагонов на элеваторах служат приемные лари (бункера). Ковшовые элеваторы производительностью 100т/ч имеют два поперечно расположенных ларя по отношению к железнодорожным путям, производительностью 175 т/ч — четыре ларя с продольным расположением. Под приемными ларями находятся ленточные конвейеры, подающие зерно в башмаки ковшовых элеваторов. Вагоны следующей постановки могут быть разгружены в те же самые лари только после полного освобождения их от ранее выгруженного зерна. Если ленточные конвейеры под приемными бункерами расположены вдоль железнодорожных путей, то число путей над ларями должно быть равно числу ковшовых элеваторов. При поперечном расположении приемных конвейеров число путей должно соответствовать числу ларей, обслуживаемых одним ковшовым элеватором.

Выгрузку вагонов необходимо организовать так, чтобы они не простаивали в ожидании освобождения ларей, а приемные конвейеры и ковшовые элеваторы не работали вхолостую во время заполнения ларей. Для этого период освобождения ларей должен быть равен периоду разгрузки и перестановки вагонов.

Наиболее эффективны для перевозки зерна специализированные вагоны — зерновозы.

Элеваторы для семенного груза устраивают с вентилируемыми силосами.

Для выдачи зерна из склада служит конвейер, размещенный в подземной траншее. Конвейер связан с рабочей башней, которая расположена у торца склада и служит для приема зерна с автотранспорта и погрузки в железнодорожные вагоны. Нижний траншейный конвейер может быть как ленточным, так и скребковым (с погруженными скребками). Зерно поступает на нижний конвейер через затворы с отверстиями 300Ч200 мм, размещенными с шагом 5 м. Нижний конвейер доставляет зерно в башню для отгрузки в вагоны.

Загрузка зерна в вагоны на большинстве элеваторов производится при помощи самотечных (отпускных) труб. Среднюю отпускную трубу вставляют в междверное пространство над хлебным щитом, а боковые трубы в люки.

Для погрузки зерна в вагоны применяется также инжекторная пневматическая установка. С ее помощью можно увеличить скорость движения зерна, подаваемого в вагон по самотечной трубе. Дополнительную скорость зерну сообщает в инжекторе воздух, нагнетаемый вентилятором в воздухопровод. Скорость можно регулировать шибером, установленном на всасывающем патрубке вентилятора. Струю зерна можно направлять в любое место вагона при помощи гибкого наконечника регулятора, которым управляют с помоста. Вагон заполняется без применения ручного труда на разравнивание зерна.

Одной из наиболее трудоемких работ на складе является выгрузка зерна из крытых вагонов.

Типовые схемы разгрузки крытых вагонов предусматривают применение механического разгрузчика ВНИИЖТа непрерывного типа и самоходного передвижного ленточного конвейера, а также механических лопат и передвижного ленточного конвейера.

Комплексно механизировать выгрузку зерна из крытых вагонов позволяет инерционно-разгрузочная машина ИРМ-7. Разработаны новые конструкции ИРМ меньшей металлоемкости с центральными и боковыми разгрузочными люками.

При выгрузке зерновых грузов из специализированных вагонов-хопперов их подают на эстакады или повышенные пути. Под эстакадами предусмотрены поперечные проезды для подачи автомобилей.

Груз самотеком из вагонов поступает в автомобили или в промежуточный перегрузочный бункер вместимостью 60−120 м³, откуда винтовым или ленточным конвейером-в автомобиль. Для ускорения разгрузки вагонов-хопперов применяются механические вибраторы.

На современных зерновых элеваторах предусматривается комплексная механизация основных технологических процессов, а также автоматическое и дистанционное управление электроприводами машин и оборудования. Погрузка и выгрузка зерна сопровождается значительным пылеобразованием, поэтому должны быть приняты меры по снижению запыленности воздуха, так как пыль не только вредна для здоровья, но и взрывоопасна.

На всех элеваторах и складах устраиваются аспирационные системы, предусматривающие отсос пыли из мест ее образования в помещениях. Не менее важно уделять внимание электробезопасности оборудования, надежности соединения электрических линий, предупреждению искрообразования. Запрещается пользоваться открытым огнем. Бензобаки автомобилей должны быть надежно закрыты крышками.

Пункты перегрузки зерна должны быть оснащены противопожарным водопроводом и соответствующим оборудованием.

4. Определение необходимого количества погрузочно-разгрузочных машин, штата обслуживающего персонала, простоя вагонов и автомобилей под погрузкой и выгрузкой

Необходимое количество погрузочно-разгрузочных машин или устройств определяется двумя способами:

методом непосредственного расчета;

через сменную норму выработки.

Первым способом определяют количество машин для переработки грузов на подъездном пути, а вторым — на грузовом дворе.

Необходимое количество погрузочно-разгрузочных машин определяем методом непосредственного расчёта:

где:

— регламентированное время простоя машин в течении года в сутках, принимаем 50 суток;

— число смен работы ПРМ в сутки, принесем для ГД — 2 смены, П/П — 1смена;

— годовой объем грузопереработки данного вида груза;

— сменная производительность машин.

где и — суточный расчетный грузопоток для склада по прибытию и отправлению.

где и — среднесуточное прибытие и отправление, т: на ГД,; на П/П ;

— коэффициент перегрузки по прямому варианту, принимаем 0,15;

— коэффициент, учитывающий внутрискладские переработки грузов, принимаем 0,2.

Для ГД

Для П/П:

Определим сменную производительность машин:

где:

— техническая производительность машин, т/ч;

— продолжительность смены, принимаем 12 часов для ГД, 8 ч для ПП;

— коэффициент использования машины во времени и по грузоподъемности в течение рабочей смены, принимаем 0,8.

где:

— масса груза переносимая за время цикла, принимаем — 6 тонн, — 6 тонн;

Т_{ц -} время цикла крана.

Время цикла для кранов определяем по формуле:

где:

— время зацепки груза, 7 секунд;

— время отстропки груза, 3 сек;

— средняя высота подъема груза, Н_козл — 8,5 м, Н_мост — 8 м.;

V_гр — скорость подъема, опускания, =15 м/мин, =12 м/мин;

— длина пути передвижения тележки, принимаем ½ пролета крана, ,

— скорость передвижения тележки крана, =40 м/мин, =40м/мин;

— длина перемещения крана, принимаем для всех 20 метров;

— скорость перемещения крана, =50 м/мин, =80 м/мин;

Произведем расчеты для грузового двора.

1 вариант с козловым краном КК-20

2 вариант с мостовым краном

Произведем расчеты для подъездного пути.

Техническая производительность бункера с норией =350 т/час

Потребное количество механизаторов для машин (крановщиков, операторов бункера) определяем из непосредственных расчетов по числу объектов обслуживания, норм обслуживания каждого их них и сменности работы.

Определение штата обслуживающего персонала:

Необходимое количество чел-смен:

где:

— коэффициент подмены, принимаем 1,2;

- общий объем выполняемой работы за год.

Число механизаторов:

где:

Т_{д -} количество дней работы одного рабочего в год, принимаем 305 дней.

Количество вспомогательных рабочих находим из соотношения на 1 механизатора — 2 рабочих:

Для грузового двора.

1 вариант с козловым краном КК-20

2 вариант с мостовым краном

Для подъездного пути.

Определяем время простоя вагонов и автомобилей под погрузкой и выгрузкой.

Продолжительность нахождения подвижного состава под грузовыми операциями Т_г строго регламентируется, поэтому количество машин должно удовлетворять условию: М? Т_г

где:

— вес груза в одной подаче, т;

— сменная производительность одной машины или установки, т/ч;

— количество машин;

— дополнительное время на подготовительные заключительные операции и перестановку вагонов, принимаем 0,5 часа.

Q_п = ,

Z — количество машин;

— сточный грузопоток.

Определяем время простоя вагонов.

Для грузового двора.

Q_п = = 646,6 т.

1 вариант с козловым краном КК-20

2 вариант с мостовым краном

Для подъездного пути.

5. Выбор наиболее эффективного варианта комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ

Выбор площадки, намечаемой под строительство тяжеловесных грузов, должен отвечать следующим основным требованиям:

относительно ровная поверхность;

грунты площадки должны обеспечивать прочность и устойчивость сооружений на ней без устройства дорогостоящих оснований;

уровень грунтовых вод не должен требовать мероприятий по его снижению и осушению заболоченных мест. Во всех случаях площадка е должна затопляться паводковыми и внешними водами;

отсутствии оползней. Наличие оползней, карстов и размытых оврагов допускается, когда они не требуют сложных инженерных мероприятий по их устранению.

площадка не должна располагаться на местах залегания полезных ископаемых или в зонах обрушения подземных выработок.

Разработаны три типа покрытия площадок:

жесткого типа из монолитного бетона и железобетона;

жесткого типа из сборных железобетонных плит;

нежесткого типа с покрытием из асфальтобетона.

Проектирование, строительство и эксплуатация рельсовых путей, козловых кранов регламентируется Инструкцией по устройству и эксплуатации крановых путей козловых кранов грузоподъемностью до 50 т. Требованиями к устройству и безопасной эксплуатации рельсовых путей козловых кранов, ПТЭ и ПТБ электроустановок, нормативно — технической и конструкторской документации.

В состав рельсового пути козлового крана входят:

нижнее строение — земляное полотно, водоотвод, искусственные сооружения;

верхнее строение — рельс, скрепления, подрельсовые опоры, балластный слой;

путевое оборудование — оборудование обеспечивающее безопасность эксплуатации крана (тупиковые упоры, ограничители передвижения, ограждения, переезды и путевые знаки).

Земляное полотно подкранового пути выполняется из дренирующих грунтов и составляет единый комплекс с обустройством контейнерной площадки. Грунт укладывается слоями с обязательным уплотнением. Вдоль пути устраиваются водоотводные канавы по обеим сторонам земляного полотна и включаются в общую систему водоотвода контейнерного пункта.

В качестве рельсов применяются новые или старогодние рельсы типов Р50, Р60 и Р75 в зависимости от нагрузки крана на рельс.

Минимальная высота балластной призмы должна быть не менее 100 мм.

На рельсовых нитях должны быть установлены четыре тупиковых упора и на обоих концах рельсовому пути по одному ограничителю передвижения крана для концевых выключателей механизмов передвижения. Рельсовый путь должен быть оборудован системой заземления.

Для питания козловых кранов применяются три основных типа токоподводов:

гибкий троллейный токоподвод, выполненный из троллеев свободной или жесткой подвески;

жестких троллеев;

кабельный с применением гибких кабелей.

Использование токоподводов выбирается в зависимости от типа, скорости передвижения крана и зоны обслуживания.

В целях обеспечения пожарной безопасности здания и сооружения должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения в соответствии с нормами оснащения объектов первичными средствами пожаротушения.

У пожарных водоисточников должны быть установлены световые или флюорисцентные указатели пожарных источников. Дороги, проезды и подъезды к ним, а так же здания и сооружения должны иметь твердое покрытие и в ночное время освещается.

Для обеспечения сохранности груза, объекты на нем должны иметь следующие инженерный и технические средства: ограждение, охранное освещение, охранную сигнализацию, промышленное телевидение, смотровую вышку на контрольно — пропускном пункте.

Для технико-экономического анализа вариантов механизации и эффективности принятого оборудования принимаем систему показателей, которая характеризует уровень механизации труда, его производительность, эффективность капитальных затрат, издержки производства, использование основных фондов.

Для выполнения технико-экономических расчетов для заданного груза выбираем наиболее эффективный из двух принятых для сравнения варианта механизации.

Таблица№ 1

5.1 Определение капиталовложений

Для каждого из сравниваемых вариантов определим весь комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающий наиболее полную комплексно-механизированную переработку груза.

Для механизированного тяжеловесных грузов предусматривают средства механизации: двухконсольный мостовой край или мостовой кран.

В комплекс сооружений и оборудования входят: складская площадь с твердым покрытием, подкрановые пути или железобетонная подкрановая эстакада, погрузочно-выгрузочные железнодорожные пути, автодорога, электрические сети для питания машин и освещения склада, противопожарный водопровод, водосточная канализация и т. д.

Определение капиталовложений

Полные капиталовложения определяются по формуле:

где:

К_м — затраты на средства механизации с учетом их доставки и монтажа;

К_в — затраты на вспомогательные устройства (подкрановый путь, эстакада и т. д.);

К_с — строительная стоимость сооружений склада;

К_ж — то же, железнодорожного пути;

К_а — то же, автоподъезда;

К_{э -} то же, электросети;

К_вк — то же, водопроводно-канализационных коммуникаций;

К_авт — затраты на средства автоматизации (если они не были предусмотрены при выборе средств комплексной механизации работ).

Длину подкрановых путей и длину подкрановой эстакады, принимают равными длине склада, устанавливаемой в соответствии с фронтом погрузки — выгрузки.

Длина железнодорожных путей у склада:

где 2 — коэффициент, учитывающий укладку одного выставочного пути, помимо погрузочно-разгрузочного пути.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Длина линий электросетей и водопроводно-канализационной сети:

где:

n_л — количество линий электросети и водопроводно-канализационной сети, прокладываемых по длине склада.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Длина водопроводно-канализационных коммуникаций:

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

В расчетах при определении капиталовложений на оборудование и сооружение к прейскурантной стоимости оборудования следует добавлять расходы на доставку погрузочно-разгрузочных машин с заводов-изготовителей к местам работы в размере от 2 до 7% на хранение, монтаж (складывается из оплаты монтажа механического и электрического оборудования вспомогательных работ), окраску — до 7−15% от их первоначальной стоимости.

Соответствующие затраты, руб., определяются по формулам:

где: М — количество погрузочно-разгрузочных машин;

в — коэффициент начисления на транспортировки, хранение, монтаж, 0,15;

С_м — стоимость одной машины в рублях.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Затраты на вспомогательные устройства.

где:

длина склада, м;

С_в — стоимость 1 пог. м. вспомогательных устройств, для козлового крана 30 руб., для мостового железобетонная эстакада 160 руб.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Строительная стоимость сооружения склада.

где:

F_скл — расчетная площадь склада, 9300 м²;

С_скл — стоимость 1 м² склада, 25 руб.

Для обоих вариантов:

Строительная стоимость железнодорожного пути, пог. м.

где:

L_жд — длина железнодорожного пути, пог. м;

С_{жд -} стоимость 1 пог. м. железнодорожного пути, 75 руб;

1. вариант с козловым краном КК-20.

2. вариант с мостовым краном:

Строительная стоимость авто-проезда.

где:

b_a — ширина автопроездов на складе, b_a = 20 м для козлового крана, b_a = 15 м для мостового крана;

С_а — стоимость 1 м² автопроезда.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Строительная стоимость электросети:

где:

L_{э -} длина линии электросети, м;

С_{э -} стоимость проводки 1 м электросети, 12,5.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Строительная стоимость водопроводно-канализационных коммуникаций.

где: L_{вк -} длина водопроводно-водных коммуникаций;

С_{э -} стоимость 1 м подводки и монтажа водоснабжения, канализации, теплоснабжения.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Полные капиталовложения для козлового крана:

?К₁ =504 225+5187,5+249 000+62250+232 500+12450+1 035 000=2190613

Полные капиталовложения для мостового крана:

?К₂ =390 015+4012,5+144 450+48150+232 500+51360+1 380 000=2250488

5.2 Определение эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы складываются из:

1. Амортизационных отчислений на восстановление первоначальной стоимости машин и капитальные ремонты;

2. Затрат на прочие ремонты, замену быстроизнашиваемой сменной оснастки машин (тросов грузоподъемных машин, камер и покрышек погрузчиков и кранов и т. д.), инструмент и инвентарь, необходимые для ухода за машинами, смазочные и обтирочные материалы, содержание подзарядных помещений и гаражей и прочие расходы.

Затраты первой группы зависят от капиталовложений, второй — от количества рабочих смен в году, и с увеличением загрузки машин в течении смены некоторые из них возрастают: стоимость электроэнергии, м топлива, горючего для двигателей внутреннего сгорания и воды, израсходованных за время работы машин; заработная плата.

где:

расходы на заработную плату;

расходы на электроэнергию;

расходы на топливо;

расходы на обтирочные и смазочные материалы;

амортизационные отчисления;

расходы на текущий ремонт;

дополнительные расходы.

Размеры фонда заработной платы по производственным рабочим определяются в зависимости от трудовых затрат и сменных ставок рабочих различных профессий. Расчет фонда заработной платы:

?З = бbТ_д (R_мe_м + R_г + R_сe_с + …+ R_me_m),

где:

б — 1,5 — коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату и прочие расходы на рабочую силу;

b — средняя продолжительность рабочего дня 12 ч для ГД, 8ч для ПП;

Т_{д -} число рабочих дней в году, 305 дней;

e_м,e_с,e_m — часовая тарифная ставка крановщиков (принять стропальщика — 160 руб/час, крановщика — 220 руб/час);

R_м, R_г, R_с — количество механизаторов, грузчиков, стропальщиков чел.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Расходы на электроэнергию или топливо определяют по количеству израсходованной энергии или топлива с умножением этого количества на стоимость одного киловатт-часа силовой электроэнергии или одной тонны топлива. Они определяются по формулам:

где:

?N_к — номинальная суммарная мощность двигателей машины или установки, кВт, для козлового крана 42,0 кВт, у мостового 36 кВт;

коэффициент, учитывающий потери электрораспределительной сети машин и в аккумуляторах, 1,1;

коэффициент, учитывающий использование двигателя по мощности и времени при средней его загрузке, 0,6;

Т_р — продолжительность работы машин в течение года на переработке всего грузопотока, ч;

С_э — стоимость 1 кВт силовой энергии, 1,5 руб.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Расходы на вспомогательные материалы — тормозную жидкость, смазочные масла, обтирочные материалы и пр. — точно могут быть определены калькуляцией по нормам расхода этих материалов и их стоимости. При ориентировочных расчетах эти расходы принимают в зависимости от расходов на энергию или топливо.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Отчисления на амортизацию и ремонты определяют по основным средствам механизации и всем вспомогательным устройствам: зарядным пунктам, подкрановым и погрузочно-разгрузочным путям, стрелочным переводам, эстакадам, бункерам, а так же по зданиям и другим сооружениям. Все эти устройства и сооружения имеют различные сроки службы, различную стоимость ремонтов и, соответственно различные отчисления на амортизацию, поэтому ремонты для каждого оборудования и типа машин необходимо определять раздельно.

где:

К_i — величина i-го слагаемого в этой формуле;

А_i — процент отчисления на амортизацию;

n - количество слагаемых в формуле при определении ?К.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном

Текущий ремонт и текущее обслуживание погрузочно-разгрузочных машин и устройств планируют на основе Положения о планово-предупредительном ремонте оборудования на предприятиях железнодорожного транспорта. Для ориентировочных расчетов расходы на эти виды ремонта могут быть приняты в размере от 2 до 10%. Причем меньший процент отчислений — для капитальных сооружений и сложных машин, имеющих высокую первоначальную стоимость; более высокий процент отчислений — для машин и устройств менее сложных, имеющих небольшую первоначальную стоимость.

Расходы на текущий ремонт и техническое обслуживание:

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Прочие расходы содержат затраты на содержание зданий, сооружений, малоценного инвентаря, охрану труда, технику безопасности и др. и составляют примерно 20% от всех эксплуатационных расходов.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном

Определим эксплуатационные расходы.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

В случаях, когда в сравниваемых вариантах механизации простой подвижного состава под разгрузкой и погрузкой будет разный, в эксплуатационные расходы следует включить затраты, связанные с простоем вагонов, автомобилей, судов и других транспортных средств.

Уровень комплексной механизации определяют отношением объема комплексно-механизированных погрузочно-разгрузочных работ и складских операций к общему объему выполняемых работ. В данном случае в обоих вариантах он равен 100%.

Себестоимость переработки одной тонны груза с учетом всех производимых с ней операций равна частному от деления общей суммы годовых эксплуатационных расходов на годовой объем механизированной переработки грузов.

Себестоимость переработки одной тонны груза с учетом всех производимых с ней операций равна частному от деления общей суммы годовых эксплуатационных расходов на годовой объём механизированной переработки грузов.

С_себ = ,

где:

— годовые эксплуатационные расходы;

— годовой объём работы.

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Фондоотдача определяется как отношение годового объёма механизированной переработки грузов к сумме годовых капиталовложений.

Ф = ,

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Фондоёмкость — отношение суммы годовых капиталовложений к грузопереработке.

К = ,

1. вариант с козловым краном КК-20:

2. вариант с мостовым краном:

Производительность труда на погрузочно-разгрузочных работах по каждому рассматриваемому варианту может быть установлена делением годового объема работы на общий контингент рабочих, занятых на переработке данного груза, т. е.

П= ,

Эта величина показывает, какой объем переработанного груза в тоннах приходится в среднем на человека в год.

1. вариант с козловым краном КК-20:

П == 642 чел.-ч/т.

2. вариант с мостовым краном:

П==696,4 чел.- ч/т.

5.3 Рассчитанные технико-экономические показатели для сравниваемых вариантов механизации (1 вариант — козловой кран, 2 вариант мостовой)

Таблица 5.3

Вывод: в данном курсовом проекте наиболее лучший вариант № 1 так, как этот вариант более экономичный по сравнению с вариантом № 2 и требует наименьших денежных затрат.

СХЕМА КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ПОГРУЗКИ — ВЫГРУЗКИ ТЯЖЕЛОВЕСНЫХ ГРУЗОВ НА ОТКРЫТОЙ ПЛОЩАДКЕ КОЗЛОВЫМ КРАНОМ КДКК-20

СХЕМА КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ВЫГРУЗКИ ЗЕРНА НАСЫПЬЮ НА ПОВЫШЕННОМ ПУТИ КОЗЛОВЫМ КРАНОМ

а)