Разработка погрузо-разгрузочного комплекса и специального вида транспорта

Министерство образования и науки Украины Приазовский государственный технический университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсового проекта Разработка погрузо-разгрузочного комплекса и специального вида транспорта Красулин А.С.

Мариуполь 2008

Содержание погрузочный транспортный складской комплекс Введение

1. Общие указания

1.1 Цель выполнения курсовой работы

1.2 Объекты проектирования

1.3 Задачи курсовой работы

1.4 Исходные данные для выполнения курсовой работы

2. Содержание расчетно-пояснительной записки

3. Методические указания к выполнению курсовой работы

3.1 Общие положения

3.2 Транспортная характеристика груза

3.3 Выбор транспортного средства для перевозки груза

3.4 Выбор подъемно-транспортных машин и устройств для погрузо-разгрузочных работ

3.5 Выбор склада

3.6 Разработка схемы погрузо-разгрузочного комплекса

4. Выбор складов и складского хозяйства

4.1 Расчет основных параметров склада

4.2 Определение потребного парка машин

4.3 Расчет параметров грузового фронта

4.4 Расчет геометрических параметров погрузо-разгрузочного фронта

4.5 Перерабатывающая способность

4.6 Расчет фронта слива (налива)

5. Разработка транспортно-складской системы

6. Расчёт технических параметров ленточного конвейера

7. Ориентировочный объём проекта и требования к его оформлению Список литературы Приложения

Введение

Одной из важных задач промышленного железнодорожного транспорта Украины является повышение производительности труда и снижение потребности в рабочей силе за счет внедрения комплексной механизации и автоматизации погрузо-разгрузочных работ, которые еще остаются трудоемкими и дорогостоящими.

В новых условиях хозяйствования необходимо обеспечить выход на передовые рубежи научно-технического прогресса, улучшение качества перегрузочной технологии и применяемой техники, высокую эффективность производства, быстрейшее освоение экономических методов руководства, основанных на рыночных методах.

Осуществляется последовательный переход от создания и внедрения отдельных машин, оборудования, приборов и технологических процессов к разработке, производству и массовому использованию высокоэффективных систем, а также к современным методам организации труда и управления в соответствии с требованиями научно-технического прогресса.

Теоретические основы проектирования транспортно-складской системы излагаются в курсе лекций по дисциплине «Погрузо-разгрузочные комплексы и склады предприятий».

Настоящие методические указания предназначаются для выполнения курсовой работы по дисциплине.

1.Общие указания

1.1 Цель выполнения курсовой работы Курсовая работа имеет своей целью углубление и закрепление знаний по дисциплине «Погрузо-разгрузочные комплексы и склады предприятий», приобретение практических навыков проектирования схем механизации погрузо-разгрузочных работ, а также подготовка студента к самостоятельной творческой работе по решению сложных инженерных задач.

Выполнение курсовой работы является творческим процессом, в котором по поставленной инженерной задаче должны быть достигнуты наиболее прогрессивные и оптимальные решения. Поэтому, помимо умения правильно обосновать параметры транспортных и погрузо-разгрузочных средств, рассчитать параметры грузового фронта и выполнять другие инженерные расчеты, студент должен владеть методами подбора, технического анализа и сравнения технических, конструкторских и технологических решений.

Важнейшей предпосылкой достижения эффективных результатов является при этом умение решать инженерные задачи с применением компьютерных технологий.

Для выполнения курсовой работы необходимо использовать рекомендуемую научно-техническую литературу, материалы лекционных, практических и лабораторных занятий.

1.2 Объекты проектирования В соответствии с методическими указаниями объектами проектирования являются средства транспортирования, погрузки-выгрузки, подготовки к погрузочно-выгрузочным операциям и складирования заданных грузов.

1.3 Задачи курсового проекта Тема курсового проекта: «Разработка погрузо-разгрузочного комплекса и специального вида транспорта».

В курсовой работе разрабатывается весь комплекс вопросов, связанных с проектированием погрузо-разгрузочного комплекса. При этом предусматривается решение следующих задач:

1) выбор средств для транспортировки, погрузо-разгрузочных и складских работ;

2) выбор склада для хранения заданного груза;

3) разработка схемы механизации погрузо-разгрузочных операций;

4) расчет параметров технического оснащения грузового фронта;

5) разработка транспортно-складской системы;

6) проектирование ленточного конвейера.

1.4 Исходные данные для выполнения курсовой работы В качестве исходных данных для выполнения курсовой работы задаются:

1) род груза;

2) величина грузопотока (млн. т в год);

3) дальность транспортирования.

Исходные данные для выполнения курсового проекта по вариантам приведены в таблице 1 приложения А. Номер варианта студент принимает согласно шифра зачетной книжки. Род груза и операции цикла грузопереработки принимаются в соответствии с таблицами 2, 3 приложения А.

Выполнение разделов проекта — в соответствии с графиком, указанным в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — График выполнения курсового проекта

2.Содержание расчетно-пояснительной записки Расчетно-пояснительная записка курсовой работы имеет следующую структуру:

Раздел 1. Исследование и разработка погрузо-разгрузочного комплекса:

— краткая характеристика заданного груза;

— особенности конструкции и технические характеристики выбранных средств транспортировки, погрузо-разгрузочных и складских работ;

— характеристика выбранного склада для хранения груза;

— разработка схемы погрузо-разгрузочного комплекса.

Раздел 2. Расчет параметров грузового фронта:

— определение количества погрузо-разгрузочных средств и их производительности;

— определение основных параметров склада;

— расчет длины и перерабатывающей способности грузового фронта.

Раздел 3. Разработка транспортно-складской системы.

Раздел 4. Проектирование непрерывного вида транспорта.

Заключение

Оценка показателей проекта погрузо-разгрузочного комплекса.

Расчетно-пояснительная записка курсового проекта включает: титульный лист, задание на курсовой проект, содержание, введение, разделы общей и расчетной части работы, заключение, список литературных источников и приложения. Кроме того, в расчетно-пояснительную записку включаются технические характеристики и схематические рисунки средств для транспортирования, погрузо-разгрузочных и складских работ, складов.

Объем расчетно-пояснительной записки составляет 35−40 страниц текста.

3.Методические указания к выполнению курсовой работы

3.1Общие положения

В курсовой работе рассматривается погрузо-разгрузочный комплекс металлургического комбината. Первым этапом разработки погрузо-разгрузочного комплекса является выбор средств для транспортировки, погрузо-разгрузочных и складских работ.

Схема цикла переработки груза состоит из следующих операций:

— транспортирование;

— подготовка к разгрузке;

— разгрузка;

— подготовка к складированию;

— складирование;

— хранение и подготовка к погрузке;

— погрузка;

— транспортирование.

3.2 Транспортная характеристика груза

Приводятся характеристики заданных грузов, оказывающие влияние на элементы транспортно-складской системы (основные физико-химические свойства; габаритные размеры, масса и конфигурация; условия размещения и хранения в транспортных средствах, а также в складах).

На железнодорожном и автомобильном транспорте различают транспортную классификацию в зависимости от вида и состояния грузов, типа упаковки и способов, обеспечивающих сохранность товаров и классификацию, применяемую для нормирования и учета погрузо-разгрузочных работ. Примеры классификации представлены на рис. 1, 2 приложения В.

3.3 Транспортное средство для перевозки груза

Необходимо привести техническую характеристику и схематический рисунок транспортного средства, соответствующего заданию. Технические характеристики вагонов различных назначений приведены в таблицах 1, 2 и 3 приложения Б.

3.4 Выбор подъемно-транспортных машин и устройств для погрузочно-разгрузочных работ

Род груза и величина грузопотока являются исходными данными для выбора соответствующей машины циклического или непрерывного действия) и вспомогательного устройства для выполнения погрузо-разгрузочных работ. Необходимо привести технические характеристики и схемы выбранных средств, а также описание особенностей конструкции. При выборе подъемно-транспортных машин и устройств необходимо руководствоваться следующим:

1) производительность машин и устройств должна соответствовать условиям и объему работ; сокращать простой подвижного состава под грузовыми операциями;

2) тип подъемно-транспортных машин следует выбирать исходя из габаритных размеров

и массы перерабатываемых грузов;

3) машины для погрузо-разгрузочных и складских работ должны обеспечивать комплексную механизацию, а где возможно и автоматизацию работ;

4) машины, применяемые для складских работ, должны обеспечивать сохранность перерабатываемых материалов;

5) машины и устройства должны обладать эксплуатационной надежностью, иметь необходимую прочность, устойчивость, высокий КПД, быть безопасными для обслуживающего персонала, иметь небольшую собственную массу.

3.5 Выбор склада

Необходимо выбрать склад в соответствии с заданной схемой переработки груза, привести его характеристику и схему. При выборе склада необходимо придерживаться следующих принципов:

1) склад должен создаваться как техническая система, состоящая из подсистем приема, хранения и выдачи грузов со склада и составляющих элементов;

2) цель создания склада состоит в преобразовании транспортных партий грузов, прибывающих на одном виде транспорта, в другие транспортные партии;

3) выбору склада должно предшествовать подробное техническое обследование существующей технологии и организации работ на складе, номенклатуры перерабатываемых грузов, взаимодействия склада с внутризаводским и магистральным транспортом;

4) должны быть обеспечены условия для того, чтобы простои транспортных средств под грузовыми операциями не превышали заданные нормы;

5) следует предусматривать локальную автоматизацию погрузочных операций и автоматизированные системы управления работой складов.

На рис. 3 приложения В приведена обобщенная классификация транспортно-складских комплексов.

3.6 Разработка схемы погрузо-разгрузочного комплекса

Разработку схемы следует выполнять с учетом следующего:

1) использовать более современный и усовершенствованный подвижной состав;

2) учесть развитие пакетных и контейнерных перевозок грузов;

3) применять новые типы погрузо-разгрузочных и внутрискладских машин и роботов-манипуляторов;

4) учесть автоматизацию управления погрузо-разгрузочными и внутрискладскими машинами;

5) учесть основные транспортные характеристики рассматриваемых грузов и последовательность погрузки-выгрузки в транспортные средства;

6) учесть условия обеспечения сохранности груза при перегрузочных операциях и транспортировке.

Схемы погрузо-разгрузочных комплексов применительно к основным видам грузов (тарно-штучным, универсальным контейнерам, навалочным, тяжеловесным, длинномерным и лесным), с учетом использования имеющихся и перспективных типов погрузо-разгрузочных машин и прогрессивных способов организации работ, приведены на рис. 4, 5, 6 приложения В.

4. Выбор складов и складского хозяйства

4.1 Расчет основных параметров склада

Исходными данными для определения основных параметров складов (вместимость, длина, ширина, высота, размеры приемо-отправочных площадок и погрузо-разгрузочных фронтов) является величина грузопотока и режим работы складов.

Вместимость склада V_ск, м ³:

V_ск = k_ск Q_ср T_хр, (4.1)

где k_ск — коэффициент складируемости по каждому виду груза, поступающего для хранения на склад (принимаем 0,8… 0,9);

Т_хр — срок хранения груза, поступающего на склад, сут.

Коэффициент складируемости определяется как отношение объема груза, хранимого и перерабатываемого на складе, т. е. учитывает, что только часть грузов складируется, а остальные перегружаются по прямому варианту.

Срок хранения грузов устанавливается в зависимости от назначения склада. Сроки хранения грузов на прирельсовых складах промышленных предприятий, строек, баз принимаются по техническим условиям их проектирования и по СНиП. В соответствии с Инструкцией по проектированию станций и узлов на железных дорогах срок хранения грузов принимают в зависимости от вида грузов от 1 до 3 суток.

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

Метод удельных нагрузок обычно используют при ориентировочном расчете потребной площади Fск, м²:

F_ск = k_пр k_ск Q_ср T_хр / q_хр, (4.2)

где k_пр — коэффициент, учитывающий площадь складских проездов, зависит от применяемых средств механизации (принимается для крытых складов и платформ при хранении тарных и штучных грузов, перевозимых повагонными отправками не менее 1,7; мелкими отправками — 2,0; для контейнерных площадок — 1,9; для площадок тяжеловесных грузов и лесоматериалов — 1,6; для складов угля и минерально-строительных материалов — 1,5);

q_хр — удельная нагрузка на 1 м² полезной площади склада, т/ м².

q_хр = h, (4.3)

где h — допустимая высота укладки груза в штабеле, м;

— объемная масса груза, т/м³.

Принимают следующие нормативные значения q_хр: 0,85 — для крытых складов и платформ общего назначения и при хранении тарных и штучных грузов, перевозимых повагонными отправками; 0,40 — для складов тарно-штучных грузов, перевозимых мелкими отправками; 0,5 — для контейнерных площадок; 0,9 — для площадок тяжеловесных грузов; 1,1 -для площадок навалочных грузов.

В тех случаях, когда преобладают легковесные грузы или применяется стеллажное хранение грузов, площадь склада следует рассчитывать с применением нагрузок на 1 м², устанавливаемых проектом.

Площадь приемо-сортировочных и комплектовочных площадок складов промышленных предприятий Fпс, м²:

F_пс = k_п Q_СР T_ХР / q_ХР, (4.4)

где k_п — коэффициент поступления грузов на площадку (принимается 1,1…1,5);

Т_хр — время хранения материала на площадке (принимается 1−2 сут).

Полезная площадь склада Fск, м²:

F_ск = V_ск / k_ип qхр, (4.5)

где k_ип — коэффициент использования полезной площади складов (принимается для складов шириной менее 24 м при однородных крупногабаритных грузах — 0,65; мелкопартионных — 0,55; для складов шириной 24…30 м — соответственно 0,70 и 0,60; для складов шириной более 30м — 0,75 и 0,60);

Площадь склада, предназначенная для хранения груза, равна подштабельному основанию. Для определения общей площади склада, необходимую для устройства проездов и размещения подъемно-транспортных средств и сооружений.

Вместимость силосного склада (рис. 1 а, б) для цемента, зерна и других сыпучих грузов при внутреннем диаметре силоса Д, высоте силоса Н, числе силосов по ширине m и по длине n:

V_ск = (V₁ — V₂ + V₃) m n, (4.6)

где V₁ — геометрическая вместимость цилиндрической части силоса, м³;

V₂ — верхняя незаполненная часть силоса, м³;

V_3 — вместимость нижней конусной разгрузочной части силоса, м³.

При заполнении не только силосов, но и образуемых силосами звездочек (заштрихованы на рис. 1 а):

V_ск =(V₁ — V₂+ V_ск) m n +V_зв(m -1)(n -1), (4.7)

где V_зв — вместимость звездочки с учетом незаполненной верхней части и выгрузочной конусной части звездочки, м³.

Незаполненная верхняя часть силоса и вместимость заполняемой нижней конусной части силоса зависят от угла естественного откоса для верхней части и угла, образующего поверхность выгрузочной части воронки, диаметра силоса и др.

Вместимость прямоугольных бункерных устройств определяется как геометрический объем внутренней полости бункера, верхней призматической и нижней пирамидальной частей. Если предусматривается заполнение бункера выше плоскости, проходящей через верхние кромки бункера (заполнение с «шапкой»), то этот объем груза также должен учитываться при определении вместимости бункера.

Зная тип склада и его основные размеры, выбирают средства комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций, отвечающие требованиям технического прогресса и являющиеся оптимальными для заданных режимов и условий эксплуатации.

Рис. 1 Схемы к расчету складов сыпучих грузов:

а — силосный склад; б — разрез силоса.

4.2 Определение потребного парка машин

Для определения количества подъемно-транспортных машин необходимо знать их производительность.

Техническая производительность отражает паспортную производительность машины, т/ч, при ее полной загрузке за 1 час непрерывной работы при заданных условиях.

Зная продолжительность рабочего цикла Т_ц, можно определить техническую производительность погрузо-разгрузочных машин периодического (циклического) действия Пт, т / ч:

— штучные грузы

П_т = G_гр n_ц, (4.8)

где п_ц — число рабочих циклов машины в 1 ч;

G_гр — масса груза, перемещаемого рабочим органом машины за один цикл (номинальная грузоподъемность), т.

n_ц = 3600 / T_{ц ,} (4.9)

где Т_ц — продолжительность рабочего цикла, с.

— массовые кусковые и сыпучие грузы

П_т =V_г сг k_нn_ц, (4.10)

где V_г — вместимость грейфера, ковша или другого устройства для насыпных грузов, м³;

с_г — насыпная плотность груза, т/ м³;

k_н— коэффициент наполнения.

T_ц = t_i + t_в, (4.11)

где — коэффициент совмещения операций;

t_i — машинное время цикла, с;

t_в— время, затрачиваемое на вспомогательные операции (застроповка груза), с.

Для машин непрерывного действия техническая производительность:

— при транспортировании штучных грузов

П_т = 3,6 G / a v, (4.12)

где G — масса единицы груза, кг;

а — расстояние между единицами груза, расположенного на несущем органе машины, м;

v — скорость транспортирования, м/с.

— при перемещении сыпучего материала сплошным потоком

П_т = 3600 F с_г v, (4.13)

где F — площадь поперечного сечения груза на несущем элементе, м².

Производительность ленточного конвейера для сыпучих материалов при горизонтальной установке можно определить по упрощенным формулам:

— для плоской ленты

П^пл_т = 150 В² с_г v, (4.14)

где В — ширина ленты, м;

v — скорость перемещения ленты, м/с.

— для желобчатой ленты

П^ж_т= 300 В²q с_г v, (4.15)

Производительность пластинчатых конвейеров при перемещении сыпучих грузов:

П_т = 3600 F с_г v (4.16)

Значение F, м², для пластинчатых конвейеров принимают:

— при настиле без бортов

F = 0,25 B²K²tg (0,6в), (4.17)

где В — ширина настила, м;

К — отношение ширины насыпки материала к ширине настила (принимаем 0,85);

в — угол естественного откоса материала при движении.

— при настиле с бортами

F = Bhc + 0,25 B²K²tg (0,6в), (4.18)

где с — коэффициент заполнения сечения по высоте борта.

Производительность одновинтового конвейера:

П_т = 60 D² S n с_г c / 4, (4.19)

где D — диаметр винта, м;

— коэффициент наполнения желоба;

S — шаг винта, м;

n — число оборотов винта в минуту;

с — коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера.

При ручной загрузке машин их производительность лимитируется количеством материала, которое может быть подано грузчиками. В этом случае производительность машины:

П_т = m Н_выр, (4.20)

где m — количество грузчиков;

Н_выр — норма выработки в час одного грузчика, т/ ч.

Эксплуатационная производительность подъемно-транспортной машины Пэ, т /ч:

П_э = П_т К_вК_гр, (4.21)

где К_в — коэффициент использования машины по времени в течение одного часа;

К_гр— коэффициент использования по грузоподъемности (для машин непрерывного действия К_гр = 1).

По эксплуатационной производительности машин определяют плановые производственные задания на сутки, месяц, квартал и рассчитывают потребный парк машин.

При планировании режима работы учитывают время на подачу и уборку транспортных средств (автомобилей, вагонов и др.), на перестановку машин на погрузо-разгрузочном фронте, а при длительном периоде — все, что влияет на их производительность (технический осмотр, ремонт и др.)

Необходимое число машин Жм, ед:

Z_м = Q_гК_н / П_эсм n_см t_см(365 — Т_пр), (4.22)

где П_эсм — эксплуатационная производительность машины, т/ч;

n_cv — число рабочих смен в сутки;

t_cм — продолжительность смены, ч;

Т_пр — регламентируемый простой машины в течение года (праздники, ремонт, обслуживание и др.), сут.

Учитывая, что сроки простоя транспортных средств под грузовыми операциями нормированы, необходимо проверить, обеспечит ли расчетное число машин своевременную погрузку (разгрузку):

Z_м? Q_ед / П_эчt_p, (4.23)

где Q_ед — единовременный объем грузопереработки, т;

П_эч — часовая эксплуатационная производительность машины, т/ч;

t_р — нормированное или расчетное время простоя транспортных средств под погрузкой или выгрузкой, ч.

Время простоя транспортных средств под погрузкой или выгрузкой приведено в таблице 1 приложения Г.

4.3 Расчет параметров грузового фронта

К основным параметрам грузового фронта относятся: емкость складов, обслуживающих данный фронт; длина погрузо-разгрузочного фронта и фронта подачи; перерабатывающая способность грузового фронта, которая характеризуется наибольшим количеством тонн груза (вагонов), которое можно выгрузить или погрузить за сутки (смену) при имеющемся техническом оснащении и рациональной технологии его использования; оснащенность ЭВМ, средствами связи, взвешивания груза, освещения и др.

4.4 Расчет геометрических параметров погрузо-разгрузочного фронта

Длина Lф погрузо-разгрузочного фронта (ПРФ), а также другие геометрические параметры определяются исходя из числа одновременно устанавливаемых транспортных средств. Для определения Lф необходимо знать число постов погрузки-разгрузки и характер расстановки подвижного состава.

При поточной (боковой) расстановке, например, автомобилей (рис. 2 а) сокращается маневрирование и уменьшается ширина проезда. Такая расстановка удобна для автомобилей с прицепами и для вагонов. Однако при этом увеличиваются фронт и длина пакгауза.

Широко применяется торцевая расстановка (рис. 2 б), так как при этом сокращается длина фронта. Однако погрузка и разгрузка при такой расстановке малопроизводительны и неудобны.

Ширину проезда определяют в зависимости от типа транспортного средства и погрузо-разгрузочной машины, интенсивности работ и расположения складов (с одной или с двух сторон).

Размеры площадки перед постами погрузки (разгрузки) могут быть определены ориентировочно следующим образом:

— при боковой расстановке транспортных средств длина Lфб, м, фронта работ и его ширина Шфб, м, определяются из соотношений:

Lфб = (Д, а + Д пр) Пх + Д пр, (4.24)

где Д, а — длина транспортного средства, м;

Дпррасстояние между транспортными средствами при продольной расстановке, м;

П х — число постов погрузки-разгрузки.

Шфб=Rн — Rв + ШаПх + f2 +2 f 1, (4.25)

где Rн — наружный радиус поворота автомобиля, м;

Rв — внутренний радиус поворота, м;

Шаширина транспортного средства, м;

f1- минимальное расстояние от движущегося автомобиля до границы проезда или другого транспортного средства, м;

f2- минимальное расстояние от автомобиля до склада, м.

— при торцовой расстановке:

Lфт = (Ша + Дгр) Пх + Дгр, (4.26)

где Дгр — расстояние между транспортными средствами при торцовой их расстановке, м.

Шфт = Rн — Rв + Да Пх +2 f2 + f1 +Ша, (4.27)

Рис. 2 Расстановка автомобилей: а) боковая; б) торцевая.

Длина железнодорожного фронта вагонов:

Lф = nвi lвi / zi + a_м, (4.28)

где nвi — число вагонов каждого типа;

евi — длина вагона каждого типа, м;

zi — число подач вагонов;

а_м — удлинение грузового фронта, необходимое для маневрирования локомотива или других транспортных средств (принимаем 15−25 м).

Длина погрузо-разгрузочного фронта:

Lгр = nвi lвi / zi zci + aм, (4.29)

где — Zci — число смен (перестановок).

При разгрузке вагонов в приемные бункеры и другие стационарные установки фронт с учетом перемещения вагонов к месту выгрузки и после выгрузки удваивается.

Длина грузового фронта со стороны подъезда автомобилей? а, м :

La = Qcр tai lai / qai Ti, (4.30)

где Qcр — суточный грузопоток, поступающий на фронт, т;

tai — среднее время погрузки-выгрузки одного автомобиля (с учетом маневрирования), мин;

laiдлина фронта, необходимого для грузовых операций, в зависимости от способа постановки автомобиля, м;

qaiсредняя нагрузка одного автомобиля, т;

Ti — продолжительность работы в течение суток, мин.

Суточный грузопоток Qсi, т :

Qci = Qг Kн / Фг, (4.31)

где Qг — годовой грузооборот (принимается в соответствии с заданием), млн. т;

Кн — коэффициент неравномерности грузопотоков (принимается для внешнего грузопотока прибытия 1,2; для внутризаводских перевозок — 1,1);

Фг — годовой фонд рабочего времени (при непрерывном графике работ принимается 365 дней; при пятидневной рабочей неделе рассчитывается по формуле (4.9), дн.

Фг = Дг — Дпр — Двых, (4.32)

где Дг — число календарных суток в планируемом периоде (принимаем 365 дней);

Д_пр — число праздничных дней (принимается по календарю);

Д_вых — число выходных дней (принимается по календарю).

4.5 Перерабатывающая способность

Перерабатывающую способность грузового фронта в тоннах Qф и транспортных средствах (например, вагонах) Nф за сутки, ограничиваемую мощностью средств механизации, при поступлении транспортных средств отдельными группами определяют по формулам:

Qф = T N qв / (tпв + tм) x, (4.33)

где Т — время работы грузового фронта в сутки, ч;

N — число транспортных средств, подаваемых в сутки, ед;

Qв — средняя нагрузка вагона, т;

tпв — среднее время простоя транспортного средства при погрузке и выгрузке, ч;

tм — общее время вспомогательных работ у грузового фронта (уборка, перестановки т.п.), ч;

xчисло подач в сутки.

Nф = T N / (tпв + tм) x (4.34)

4.6 Расчет фронта слива (налива)

Железнодорожные и автомобильные подъездные пути вместе с наливными (сливными) устройствами называют фронтом налива (слива). Длина фронта слива на эстакаде Есн, м:

Lсн = У ni li, (4.35)

где ni — число одновременно наливаемых (сливаемых) цистерн разных типов, ед;

liдлина цистерн каждого типа, м;

I — число типов цистерн в группе (I = 1,2,3,…k)

Если налив (слив) нефтепродуктов производится только маршрутами, то необходимое количество эстакад для нефтебазы Мэ, ед.:

Mэ = Nм Tнс / 24 60, (4.36)

гдеN м — число наливных маршрутов в сутки, ед;

Тнс — время занятия эстакады, мин.

Число наливных маршрутов См, ед, рассчитывается по годовой грузопереработке (наливу-сливу) нефтепродуктов:

Nм =K1 K2 Qг / 365 Gм, (4.37)

где К1 — коэффициент неравномерности прибытия (отправления) нефтегрузов;

К2 — коэффициент неравномерности суточной подачи вагонов;

Gм — масса груза в одном маршруте, т.

Продолжительность занятия эстакады Тнс, мин:

Tнс=tп + tнс + tу, (4.38)

где tп — время на подачу цистерн на эстакаду, мин;

tнсобщее время, затрачиваемое на налив и слив с учетом подготовительных и заключительных операций, мин;

tу — время на уборку цистерн из-под эстакады, мин.

Время непосредственного слива (налива) цистерн:

tнс= У ni qi / 60 Vср F z сн, (4.39)

где ni — число однотипных цистерн, ед;

qiвместимость цистерны, т;

Vсрсредняя скорость движения нефтепродуктов в трубопроводе (принимаем 1,0…2,5 м/с);

F — площадь поперечного сечения однотипного трубопровода, м² ;

Z — число однотипных трубопроводов, используемых параллельно, ед;

с_н — плотность нефтепродукта, т/ м³.

Общее время налива (слива) из цистерн:

t _нс = t_под + t_нс + t_закл, (4.40)

где t_под — время на подготовительные операции, мин;

t_закл — время на заключительные операции, мин.

Продолжительность слива нефтепродуктов, не требующих предварительного разогрева, через нижний сливной прибор цистерны юс, мин, определяют по средней скорости истечения:

t _с = q_ц / 60 F_с Vср с_н + t_под + t_закл, (4.41)

где q_ц — вместимость цистерны, т;

Y — коэффициент сжатия струи (принимаем 0,6);

F_с — площадь поперечного сечения сливного отверстия, м²;

V_ср— средняя скорость истечения нефтепродуктов из сливного отверстия, м/с.

V_ср =2qh / 2, (4.42)

Где — средний скоростной коэффициент;

q — ускорение свободного падения, м/с²;

h — высота столба нефтепродуктов в цистерне, м.

Зная время налива (слива) цистерн, можно определить пропускную способность наливных и сливных устройств:

п_ц = 24 60 n¹ / T_нс, (4.43)

где п_ц — количество цистерн, которое можно залить (слить) в течение суток, ед;

п¹ — число цистерн в одной подаче, ед.

Подсчитав продолжительность занятия эстакады Т_нс одной подачей, время налива (слива) находят в зависимости от типа наливных (сливных) устройств.

5. Разработка транспортно-складской системы

Для реализации комплексных отношений при планировании транспортно-складской системы (ТСС) необходимо выявить совокупность связей материальных и информационных потоков с окружающей средой и производством.

Входные данные, необходимые для решения поставленных перед ТСС задач, могут быть разделены на информационные и материальные потоки (грузопотоки, поступающие в подсистему «складское хозяйство»). Оптимизация грузовых каналов состоит в поиске и реализации наилучших в экономическом отношении параметров функционирования рассматриваемой логистической цепи. К таким параметрам относятся размеры транспортной партии груза, уровни запасов на складах, мощность технического оснащения грузовых фронтов и др.

Особое значение при проектировании ТСС приобретает выбор складского оборудования и размеров складских помещений. Отдавая предпочтение тому или иному виду оборудования для производства погрузо-разгрузочных работ, следует учитывать следующие факторы: производительность, экономическая эффективность, функциональная надежность, компактность, перспективы развития ТСС, согласование системы «машина-человек», простота обслуживания и безопасность работы.

Для взаимодействия отдельных участков производства, транспорта и элементов подсистемы «Складское хозяйство» необходима такая организация системы, которая обеспечила бы, с одной стороны, упорядочение задач, а с другой — их функциональную и временную связь. Последний этап анализа системы — определение ее поведения в целом в зависимости от собственной производительности.

Если задана следующая схема цикла переработки груза:

— транспортирование;

— подготовка к разгрузке;

— разгрузка;

— подготовка к складированию;

— складирование;

— хранение и подготовка к погрузке;

— погрузка;

— транспортирование;

ТСС будет иметь следующий вид (см. рис.3):

v

v

v

v

v

Рисунок 3 — Транспортно-складская система разрабатываемого погрузо-разгрузочного комплекса

6. Расчёт технических параметров ленточного конвейера

Часовая производительность конвейерной установки Q (в т/ч) определяется, исходя из величины годового грузопотока по формуле

; (т/ч) (6.1)

где — коэффициент неравномерности загрузки, принимаем=1,0−1,1 при наличии резервных складов и 1,2 -2,0 при их отсутствии.

Q_гр — годовой грузопоток, т;

Т — продолжительность работы установки в году, ч. В расчетах принять Т =6300 ч.

Ширина ленты ленточного конвейера «В» в метрах равна

; (м) (6.2)

где — объемная масса материала, т/м³;

V-скорость движения ленты, м/с;

С — коэффициент производительности.

Значения «С» для лотковой ленты на роликовой опоре в зависимости от угла наклона боковых роликов и угла естественного откоса материала на ленте рекомендуется принимать по табл. 6.1.

Таблица 6.1 — Рекомендуемые значения коэффициента производительности С для лотковой ленты при горизонтальном транспортировании

Угол наклона боковых роликов б на трехроликовых опорах рекомендуется принимать для резинотканевых лент равным 20−25%.Для синтетических и резинотросовых как более гибких при ширине их не менее 800 мм предпочтительны углы 30 и 36°. Для особо широких синтетических и резинотросовых лент (В>2 м) могут приниматься четырехи пятироликовые опоры с углом наклона боковых роликов 18 и 54°. В данной работе угол наклона боковых роликов при всех типах лент шириной 800 мм принят 20°, а для лент большей ширины — 30°.

Угол естественного откоса ц зависит от состояния материала (влажности, слеживаемости, гранулометрического состава). При определении площади сечения последнего на ленте он принимается:

Для наклонных конвейеров (с углом наклона) во избежание распыла груза значения коэффициента производительности С, приведенные в табл. 6.1, следует принимать с учетом коэффициента

5−18° = 18° и более

=0,95 =0,9 =О, 85

Максимальный угол наклона для конвейеров с гладкой поверхностью лент зависит от свойств транспортируемого материала и составляет:

Для условий, принятых в расчетах, в= 0.

Скорость ленты v принимается в зависимости от ее ширины и транспортируемого материала. С увеличением ширины ленты назначается более высокая скорость, так как при широких лентах легче достигаются их равномерная загрузка и центрированное движение. В то же время для крупнокусковых, тяжелых грузов в целях сохранности ленты и роликоопор скорость ленты назначают меньше, чем для некрупнокусковых, рыхлых пород. Наибольшие допустимые значения скорости лент конвейерных установок большой длины, снабженных ленточными питателями, приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.2 — Скорости лент ленточных конвейеров при транспортировании различных материалов, м/с*

*Для ленточно-канатных конвейеров скорость движения ленты при транспортировании среднеи мелкокусковых материалов принимается от 2 до 3 м/с для ширины лент от 800 до 1400 мм.

Полученная по формуле (6.2) ширина ленты должна быть проверена по гранулометрическому составу материала:

для рядового материала

мм; (6.3)

для сортированного материала

+200 мм, (6.4)

где — соответственно максимальный и средний размеры куска, мм.

Рассчитанная по производительности и проверенная по гранулометрическому составу материала ширина ленты принимается с округлением до ближайшего ее значения, предусмотренного ГОСТом.

Тяговое усилие ленточного конвейера определяется по формуле

кгс (6.5)

где — коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам, принимаемый по табл. 6.3;

— длина конвейера по горизонтали, м;

— погонные нагрузки соответственно от материала, ленты и вращающихся частей ролииоопор рабочей и холостой ветвей, кгс/пог. м.

В расчетах ленточных конвейеров принято W= 0,04. Величина определяется из выражения

;(кг/м) (6.6)

Вес 1 пог. м резинотканевых лент (в кгс) может быть приближенно определен по формуле ,

;(кгс) (6.7)

где — толщина одной прокладки, мм;

— суммарная толщина верхней и нижней обкладок, мм;

i — количество прокладок;

В — ширина ленты, м.

Вес 1 пог. м резинотросовых лент (в кгс) в приближенных расчетах определяется по формуле:

= (29 48) B (6.8)

где первая цифра в скобках — для лент РТЛ-1500, а вторая — для лент РТЛ-6000.

Таблица 6.3 — Коэффициент сопротивления для роликоопор на подшипниках качения при установившемся режиме

При пусковом режиме значения, приведенные в таб. 6.3, увеличиваются в 1,5 раза

Погонный вес вращающихся частей роликоопор:

кгс/м и кгс/м (6.9)

где , — вес вращающихся частей роликоопор соответственно грузовой и холостой ветвей конвейера, кгс;

 — соответственно расстояния между роликоопорами, м.

В табл. 6.4 приведены веса вращающихся частей роликоопор на 1 пог. м конвейера в зависимости от ширины ленты и диаметра роликов.

Таблица 6.4 — Вес вращающихся частей роликоопор на 1 пог. м конвейера, кгс

Максимальное натяжение ленты (в кгс)

; (кгс) (6.10)

где — основание натуральных логарифмов;

' - угол обхвата барабана лентой. В расчетах ' принят равным 400°;

— коэффициент сцепления ленты с барабаном.

Для рассматриваемых в работе условий транспортирования = 0,25.

Значения коэффициента набегающего усилия принимаются по табл. 6.5.

Количество ставов конвейера z:

(6.11)

где — максимально допустимое натяжение ленты, кгс:

для резинотканевой

; (кгс) (6.12)

для резинотросовой

;(кгс) (6.13)

Таблица 6.5 — Коэффициент набегающего усилия

— разрушающая нагрузка для одной прокладки; кгс/см;

— предел прочности ленты на растяжение, кгс/см ширины ленты;

i-количество прокладок ленты;

В — ширина ленты, см;

— номинальный запас прочности.

Тяговое усилие одного конвейера (в кгс) равно

; (кгс) (6.14)

Установочная мощность привода ленточного конвейера в кВт определяется по формуле:

; (кВт) (6.15)

где — тяговое усилие одного конвейера, кгс;

— скорость движения ленты, м/с;

— коэффициент запаса мощности, равный 1,15 — 1,25;

— коэффициент полезного действия привода от головного вала двигателя, = 0,8 0,85.

Расчет технических параметров многоприводных ленточных конвейеров отличается от приведенного выше следующими особенностями.

Общее тяговое усилие несущего конвейера (см. расчетную схему конвейера, приведенную на рис. 6.1)

(кгс) (6.16)

где , — вес ленты соответственно приводного и несущего конвейеров, кгс/пог. м;

 — вес вращающихся частей роликоопор соответственно верхней и нижней ветвей, кгс/пог. м;

— отношение длин приводного и неприводного участков конвейера при укрупненных расчетах, принимается при транспортировании угля 0,5−0,6, песка 0,6 -0,7 при ширине ленты соответственно 800 и1000мм;

=1,09.

Остальные обозначения прежние.

Суммарное максимальное натяжение лент приводных конвейеров (в кгс)

; (кгс) (6.17)

Количество приводных конвейеров z'

(6.18)

где — допустимое натяжение ленты приводного конвейера.

Суммарная длина приводного и неприводного участков

(м) (6.19)

Соотношение приводного и неприводного участков конвейера в общем виде определяется из выражений:

(6.20)

(6.21)

Рисунок 6.1 — Расчётная схема многоприводного конвейера

1 — приводной конвейер; 2 — несущий конвейер Для горизонтальных конвейеров (при =0) они принимают вид:

l_прм’q" _лн=w (q" _л.н + q" _р.р +q _м)

(6.22)

где l_пр, l_пв— длина участков конвейера соответственно приводного и неприводного;

м' - коэффициент трения скольжения между приводной и несущей лентами, м'=0,4.

Несущая лента конвейера выбирается по величине S'_max, представляющей собой сумму минимального натяжения ленты при сходе ее с приводного барабана предыдущего приводного конвейера и натяжения, необходимого для преодоления сопротивления движению ленты на участке до натяжного барабана следующего приводного конвейера:

при =0є (6.23)

(6.24)

где — минимальное натяжение несущей ленты при сходе с приводного конвейера, принятое равным 400 кг,

^? (6.25)

— допустимое натяжение ленты несущего конвейера.

В качестве несущих лент многоприводных конвейеров для всех видов материала в расчетах принята лента типа БКНЛ-65 с четырьмя прокладками, а в качестве приводных лента согласно данным табл. 3.6.

Таблица 6.6 — Данные приводных лент

В многоприводных конвейерах для лент шириной 800 и 1000 мм принят однобарабанный привод приводных конвейеров, для ленты 1400 мм — двухбарабанный и для ленты 2000 ммдвухбарабанный трехмоторный.

Суммарная мощность многоприводного конвейера рассчитывается по формуле (6.15), а мощность одного приводного конвейера N_пр (в кВт) — по формуле

(кВт) (6.26)

Состав и количество оборудования ленточных конвейеров с резинотросовой лентой, многоприводных ленточных конвейеров и ленточно-канатных конвейеров приведены соответственно в табл. 6.7; 6.8 и 6.9.Таблица 6.7 — Состав и количество оборудования установок ленточных конвейеров с резинотросовой лентой

Примечание: z — количество конвейерных ставов (звеньев) установки; L_л — длина конвейерной ленты, м;

N — мощность привода одного става, кВт (в числителе — установочная, в знаменателе — расчетная);

n — количество перегрузочных пунктов.

Таблица 6.8 — Состав и оборудование установок многоприводных ленточных конвейеров

Примечание. , — количество прокладок соответственно в несущей и тяговой лентах;

m — количество приводных конвейеров; l_лн — длина несущей ленты, км;

l_лпр — длина ленты приводных конвейеров; N — мощность привода одного приводного конвейера, кВт (в числителе — установочная, в знаменателе — расчетная).

Таблица 6.9 — Состав и оборудование установок ленточно-канатных конвейеров

Примечание: z — количество конвейерных ставов (звеньев) установки;

L_л — длина конвейерной ленты, м;

l_К — длина каната, м;

N — мощность привода одного става, кВт (в числителе — установочная, в знаменателе — расчетная).

7. Ориентировочный объём проекта и требования к его оформлению Объем графической части работы составляет 1 лист формата А1, объем пояснительной записки 30−35 стр. Объем работы уточняется индивидуально с учетом сложности графической части, сложности расчетов, использования результатов практических работ. Выполнение и оформление чертежей и пояснительной записки производится согласно методических указаний на оформление курсовых и дипломных проектов (Парунакян В.Э., Линник В.А.). Эти указания основаны на соблюдении ГОСТов системы ЕСКД.

Важнейшими из них являются:

ГОСТ 2.101−68 (СТСЭВ 364−76) — ЕСКД. Виды изделий.

ГОСТ 2.301−68 (СТСЭВ 1181−78) — ЕСКД. Форматы.

ГОСТ 2.302−68 (СТСЭВ 1180−78)-ЕСКД. Масштабы.

ГОСТ 2.306−68 (СТСЭВ 860−78) — ЕСКД. Обозначение графических материалов и правила их нанесения на чертежах.

ГОСТ 2.304−81 (СТСЭВ 851−78) ЕСКД. Шрифты чертежные.

погрузочный транспортный складской комплекс

1. Тимошин А. А. Комплексная механизация и автоматизация погрузо-разгрузочных работ / А. А. Тимошин, И. И. Мачульский, В. А. Голутвин, А. Л. Клейнерман, В. И. Копырина.- М.: Маршрут, 2003. 400 с.

2. Голубков В. В. Механизация погрузо-разгрузочных работ и грузовые устройства / В. В. Голубков, В. С. Киреев.- М.: Транспорт, 1981.-352 с.

3. Гриневич Г. П. Комплексная механизация и автоматизация погрузо-разгрузочных работ на железнодорожном транспорте / Г. П. Гриневич.- М.: Транспорт, 1981. 343 с.

4. Гриневич Г. П. Комплексно-механизированные склады на транспорте / Г. П. Гриневич. — М.: Транспорт, 1987. 352 с.

5. Кривцов И. П. Погрузо-разгрузочные работы на транспорте: (В примерах и задачах)/ И. П. Кривцов.- М.: Транспорт, 1985. 200 с.

6. Лапкин Ю. П. Перегрузочные устройства: Справочник / Ю. П. Лапкин, А. Р. Малкович.- Л.: Машиностроение, 1984. 224 с.

7. Мачульский И. И. Подъемно-транспортные и погрузо-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте / И. И. Мачульский, В. С. Киреев.- М.: Транспорт, 1989. 319 с.

8. Мачульский И. И. Электропогрузчики: Справочник / И. И. Мачульский, В. И. Капырина, Е. А. Алепин.- М.: Транспорт, 1987. 237 с.

9. Падня В. А. Погрузо-разгрузочные машина: Справочник / В. А. Падня.- М.: Транспорт, 1981. 448 с.

10. Промышленный транспорт. Справочник проектировщика / Ред.А. С. Гельман.- М.: Стройиздат, 1984. 415 с.