Организация и планирование работы порта

Примечание: отметки  уровней воды измерены от уровня поверхности  причала.

 

2. Разработка схемы механизации и определение генеральных размеров причала

    Цель  работы: выбор рационального типа перегрузочного оборудования, грузозахватных устройств и технологической оснастки; освоение последовательности компоновки и метода определения типа схемы механизации с установлением генеральных размеров причала.

Исходные  данные: расчетные показатели, установленные в работе 1.

    Разработка  схемы механизации с использованием универсального перегрузочного оборудования начинается с выбора типа фронтальной грузоподъемной машины, используемой на грузовой обработке судна.

    Грузоподъемность  выбирается исходя: из наибольшей массы  груза в подъеме с учетом веса одного места, используемого типа грузозахвата и средств укрупнения грузовых мест, а также ограничений по безопасной обработке транспортных средств.

    Тип грузозахвата для соответствующего вида груза выбирается из "Сетки  типов и параметров грузозахватных устройств".

    Наиболее  предпочтителен тот тип грузозахвата, при котором потребность во вспомогательных рабочих, необходимых для обслуживания операций (судовой, передаточной, складской и т.д.) перегрузочного процесса, минимальна при максимальном использовании крана по грузоподъемности.

    Для выбранных фронтальной перегрузочной  установки и грузозахвата выписываются основные характеристики (таблица.2): 

 

Отметка поверхности портовой территории принимается за 0. Приводятся

отметки верхнего (максимального) и нижнего (минимального) уровней вода и отметка проектного дна.

    Отметка дна у причальной стенки отсчитывается  от низшего навигационного уровня, а принимается равной грузовой осадке расчетного судна с учетом навигационного запаса под днищем судна на дифферент, заносимость, волнение (суммарное значение которого можно принять 0,6 м - для незарегулированного участка и 0,8 м - для шлюзованного участка водоема).

    На  отметке минимального уровня воды вычерчивается  разрез судна по мидель-шпангоуту при максимальной осадке (в грузу).

    На  разрезе причала также прочерчивается габаритка фронтального крана (если это кран портальный, то положение прикордонного рельса принимается равным 2,25 м от линии причала) и отмечается зона в пределах максимального вылета крана, которая может быть использована в качестве площадок под складирование груза.

Ширина штабеля  на склад:

 
 
 
 

Где R_max- максимальный вылет стрелы портального крана, м;

К - колея крана, м;

l₀ - расстояние от тылового рельса до кромки штабеля ( l₀= 2,25 м).

При длине  причала:

где L_c - габаритная длина расчетного судна, L_с=138 м;

- интервал между  судами у причала для обеспечения  безопасного подхода и отхода  от причала, м (для судов длиной более 100 м α =15 м.);

Фактическая площадь территории причала, отводимая под склад составит:

где L_cк - длина склада на причале (принять L_cк=L_c ), м.

Сравним расчетную  площадь под склад  установленную в работе 1, с величиной

фактической складской площадки в зоне обслуживания фронтальной перегрузочной

становки и  определимся с типом схемы  механизации для освоения расчетного грузооборота. Так, при отношении 

 
           

Схема механизации  соответствует 1-му типу. Все перегрузочные операции по обслуживанию судов, вагонов, склада осуществляются оборудованием причального фронта. Установив тип схемы, продолжим компоновку причала с конкретным,

 
 
 
 
Расчетный объем склада:

 

3. Определение производительности перегрузочного оборудования причала

    Исходные  данные: тип перегрузочной установки, условия использования в перегрузочном процессе, схема механизации - работа 2; скоростные характеристики механизмов перегрузочной установки; тип грузозахвата и масса подъема в цикле - работы 1 и 2; нормативы времени на выполнение вспомогательных операций в цикле.

    При использовании в схеме механизации  универсальных и специализированных перегрузочных машин циклического действий их производительность по соответствующему варианту работы (i-j ) рассчитывается по следующим зависимостям:

    Расчет  производительности аналитическим  методом выполняется для фронтальной— склад или обратно (причал погрузки).

    а) Операция «Судно-вагон»

      

где      - масса груза, перегружаемая за 1 цикл;

Определение продолжительности  цикла Т_ц

   Цикл  состоит из отдельных операций, выполняемых  в определённой последовательности и, включает машинные операции (подъём, поворот, опускание) и вспомогательные (наведение грузозахватного устройства, захват и освобождение груза).

   Цикл  включает два полуцикла - рабочий  и холостой. При выполнении рабочего полуцикла перегрузочная машина захватывает груз, перемещает его и укладывает его в заданное место. На холостом полуцикле происходит возврат порожнего грузозахватного устройства в первоначальное положение.

Продолжительность цикла при этом определяется по формуле:

T_ц=2(t₁+t₂+t₃)ε+ t₄+t₅+t₆+t₇

Где,t_1-время подъема груза и опускания порожнего грузового устройства на среднюю высоту Н_п;

 t ₂ - время опускания груза и подъема захватного порожнего устройства на высоту Но;

t₃ - время поворота крана с грузом и обратно;

t₄ = 5сек - время на направление и установку порожнего грейфера на груз;

t₅ = 7сек - время на захват груза;

t₅ = 5 сек - время на установку грейфера под местом разгрузки;

t₇ =t₈ = 7 сек - время на высыпание груза из грейфера;

ε - коэффициент, учитывающий совмещение операций (подъем и поворот) судно-склад: ε = 0,7

 Определим высоту поднятия груза относительно судна.

Навалочные  грузы:

Н_n=h_бр+h_н+h_зап-Т_гр-h_дн-h_с /2;

h_зап- чтобы грейфер не задевал борт судна =0.5 м.

h_бр- высота борта.

h_дн= 0,6 м - междудонное пространство,

h_н=1.5 м - высота набережной от уровня воды

h_с- высота слоя груза в трюме.

h_с= (V_гр/V_тр)* h_тр =(5000/6153.936)*5.3=4.3 м³

где V_гр- объем груза на судне.

V_тр- суммарный объем всех трюмов судна..

h_тр- глубина трюма

Т_гр – осадка в грузу.

Н_n=5.5 +1.5+0.5-3.5-0,6-4.3/2=1.25 м.

Найдем  высоту опускания груза в вагон.

Н_о = h_в+h_зап-h_б/2-h_п-h_гр -= 3.484+0.5-2.02/2-1.416-0.5=1.058 м.

где H_раб= h_в+h_зап=3.5+0.5=4 м.

h_в- высота вагона=3.484 м.

h_б- высота борта=2.06 м.

h_п- высота до уровня пола=1.416 м.

h_зап- чтобы грейфер не задевал боковых борта вагона=0.5 м.

h_гр=0.5 м - высота раскрытия грейфера над слоем груза

   Угол  поворота стрелы крана зависит от варианта работы, взаимного расположения места захвата и укладки груза, положения крана относительно транспортных средств (судов, вагонов). Для практических расчетов можно принять следующие значения углов поворота при работе по вариантам: 

Судно-вагон: λ= 90°;

 

 

                 - время разгона и торможения механизмов крана. 

                 =2 сек – для механизмов подъема 

                 =4 сек – для механизмов поворота. 

υ_n = 1,17м /с- скорость подъема крюка портального крана;

К_и - коэффициент использования скорости механизма крана;

К_и = 0,8 - для механизма подъема и опускания;

К._и = 0,9 - для механизма поворота;

Т   =2*(3.3 + 3.1 + 15)*0,7 + 5 + 7 + 5 + 7 = 47 сек 

Р_кр=3600/Т_ц*G_гр,

где G_гр- масса груза перегружаемая краном за 1 цикл

Р_кр=3600/47 * 5 = 383 т/ч

б) Операция «судно-склад»

Определим высоту поднятия груза относительно судна.

H_n=1.25м 

Определим высоту опускания груза на склад.

H_o=h_шт/2+ 0.5м=9/2+0.5=5м

h_шт-высота штабеля =q/γ=9.0/1.0=9 м

q- Средняя масса груза, укладываемого на 1м² площади склада, т-9.0 т/м² 

Судно-склад: λ= 140°-180°; 
 

 
 
 

Т   =2*(3.3 + 7.3 + 26)*0,7 + 5 + 7 + 5 + 7 = 75.2 сек 

Р_кр=3600/Т_ц*G_гр,

где G_гр-масса груза перегружаемая краном за 1 цикл

Р_кр=3600/75.2 * 5 = 239 т/ч 

б) Операция «склад-вагон»