Технология и механизация перегрузочно-складских работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В процессе производства и транспортирования наиболее трудоемкими являются работы по перемещению, погрузке, выгрузке и складированию сырья, материалов, полуфабрикатов и готовой продукции.

Наиболее эффективному использованию капитальных вложений, снижению производственных затрат способствует осуществление комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских работ, позволяющее снизить затраты труда и расходы на выполнение указанных работ, сократить непроизводительные простои подвижного состава, повысить рентабельность производства.

Функционирование складов тесно связано с работой внешнего транспорта и технологическим процессом предприятия. Поэтому выбор рациональных вариантов механизации погрузочно-разгрузочных работ на складе необходимо производить так, чтобы принятые решения учитывали как интересы транспорта, так и интересы предприятия.

Рациональный вариант механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ должен обеспечить:

- комплексную механизацию работ на всех этапах переработки груза;

- снижение себестоимости переработки груза;

- повышение производительности труда и сокращение количества занятых работников за счет совершенствования методов и приемов использования

средств автоматизации;

- сокращение ручного труда на переработке груза;

- облегчение условий труда обслуживающего персонала;

- сокращение простоя подвижного состава железных дорог, судов и автомобилей под погрузочно-выгрузочными операциями;

- высокие технико-экономические показатели;

- необходимые условия для рациональной работы внутризаводского транспорта, связывающего склад с другими объектами промышленного предприятия;

- безопасность при производстве погрузочно-разгрузочных работ;

- охрану окружающей среды.

Выбор рационального варианта механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ может быть сделан в результате всестороннего сравнения вариантов по технико-эксплуатационным и экономическим показателям, определение которых базируется на проектировании склада. В ходе проектирования устанавливаются основные параметры склада, выбираются средства механизации и их количество.

Варианты комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ на складе сыпучих грузов

Решение поставленной задачи по перегрузке сыпучего груза (песка) с железной дороги на склад и далее на автотранспорт может быть осуществлено в нескольких вариантах.

Вариант № 1. Схема механизации погрузочно-разгрузочных работ с использованием козлового крана с грейфером представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема механизации выгрузки из вагонов грузов, перевозимых насыпью и навалом с применением козловых кранов с грейфером. 1 - гидравлический грейфер ГЭГ 2.0 вместимостью 2.0 м3; 2 - бункерная установка; 3 - автомобиль; 4 - штабель; 5 - козловой кран.

Преимуществами такой технологии выгрузки грузов являются возможности:

применения прямого варианта из вагона грейфером прямо в автомобиль;

выгрузки с глуходонного вагона или с нижними люками;

Недостатками являются:

вероятность повреждения обшивок вагонов грейфером;

необходимость зачистки вагонов от остатков грузов (примерно остаются до 3 т груза) или вручную или с применением специальных способов;

низкая производительность;

трудности при выгрузке смерзающихся насыпных грузов в зимнее время, поскольку в этом случае требуется применять рыхлителей.

Вариант № 2. Схема механизации погрузочно-разгрузочных работ с использованием стрелового крана на гусеничном ходу (вылет стрелы 12-14 м) представлена на рисунке 2.

Рис.2. Схема механизации выгрузки из вагонов грузов, перевозимых насыпью и навалом с применением стрелового крана на гусеничном ходу.

Преимуществами такой технологии выгрузки грузов являются:

малая занимаемая площадь;

возможность механизированной выгрузки вагонов;

возможность перегрузки грузов на прямую.

Недостатками являются:

вероятность повреждения обшивок вагонов грейфером;

ограниченная вместимость штабеля груза в зоне хранения;

высокая стоимость крана.

Вариант № 3. Схема механизации погрузочно-разгрузочных работ с использованием ленточных конвейеров и экскаватора.

погрузочная разгрузочная работа кран

Преимуществами такой технологии выгрузки грузов являются:

дешевизна;

возможность механизированной выгрузки вагонов;

высокая производительность.

Недостатками являются:

невозможность разгрузки смерзшихся грузов;

невозможность перегрузки грузов напрямую.

Из трёх вариантов механизации на складе сыпучих грузов выбираем третий вариант.

Анализ исходных данных

Возможные направления грузопотоков (этапов переработки груза).

Выгрузка и подача гравия из платформ на конвейер. Перемещение груза по конвейеру и сваливание его насыпом в зону хранения.

Погрузка гравия с помощью экскаватора на самосвал.

Погрузка гравия с помощью конвейера на самосвал.

Суточный и годовой грузооборот, требуемая вместимость зоны хранения.

Q по прибытию грузов на склада, т/сут:

Qсутрасч(пр)=Qгодnднпр•Kсот

Qсутрасч(пр)=400000365•1,2=1315

Q по отправлению грузов со склада, т/сут:

Qсутрасч(от)=Qгодnднот•Kсот

Qсутрасч(от)=(400000365•0,7•1,3)+(400000365•0,3•1,15)=997,3+378=1375,4

В этих формулах:

Qгод - годовой грузопоток;

nднот - число дней работы склада в году по приёму и отправлению грузов;

Kспр/ Kсот- коэффициенты суточной неравномерности по прибытию и отправлению груза.

Определим интенсивность указанных грузопотоков.

Расчетная суточная интенсивность первого грузопотока :

1 этап переработки , согласно выбранной номи технологической схемы составляет 100% от расчетного грузопотока:

Q1= Qсутрасч(пр)= 1315 (Т/СУТ.)

Q2= 1375,4Ч0,7= 962,8 (Т/СУТ.)

Q3= 1375,4Ч0,3 = 412,6 (Т/СУТ)

Величина грузопереработки Qпер определяется как сумма годовых грузопотоков, реализуемых на складе

Qпер = i=1nQгод i = Qгод(1) + Qгод(2) + Qгод(3)

Qпер = (1315•365) + (962,8•365) + (412,6•365) =800243

Отношение Qпер к величине годового грузопотока по прибытию называется коэффициентом переработки груза:

Kпер=QперQгод

Kпер=800243400000=2

Далее по всем внутрискладским грузопотокам определяют часовую интенсивность, т.е. потребную часовую производительность машин и механизмов, осуществляющих перемещения грузов на этих грузопотоках.

На железнодорожном транспорте простои вагонов под грузовыми операциями нормируются. Поэтому требуемую часовую интенсивность грузопотоков, связанных с погрузкой или выгрузкой грузов из вагонов, определяют по формуле, т/ч:

Qч(i)=miqв[фж]-фо

где, mi - число вагонов в подаче

qв - расчетная, статистическая нагрузка вагона

[фж] - технологическое время простоя вагонов под выгрузкой, ч(1,33 ч)

фо - время на вспомогательные работы

Сначала вычисляют расчетный суточный вагонопоток, т.е. число вагонов, прибывающих за сутки на станцию в адрес проектируемого склада, грузы прибывают железнодорожным транспортом:

Nсут=Qсутпрqв,

Nсут=1315,0756 = 24 т.е. 24 ваг/сут

Далее устанавливается число подач вагонов в сутки к погрузочному или разгрузочному участку склада, которое обычно находится в пределах Nп=1-4.

Число вагонов в подаче определяется по формуле:

Nп=1315650=2

mв=NсутNп

mв=242=12

Qч(1)=12•561,13=505,3 т/ч

Часовую интенсивность внешних грузопотоков, связанных с погрузкой или выгрузкой грузов из автомобильного и с конвейерного транспорта, а также всех внутрискладских грузопотоков определяют по формуле, т/ч :

Qчi=Qсутinсм•Tсм•Кч, где

I - номер грузопотока;

nсм - число смен работы склада;

Tсм - продолжительность рабочей смены;

Кч - коэффициент часовой неравномерности

Qч2=962,8 2•6•1,2=96,28 т/ч

Qч3=412,6 2•6•1,2=41,26 т/ч

Далее необходимо рассчитать количество погрузчиков

Для данного проекта я выбрал фронтальный погрузчик ZL50F грузоподъемностью 5000 кг.

Характеристики:

Средняя скорость - 18 км/ч

Объем ковша - 2,5 м3

Подъем ковша - 7 сек.

Выгрузка ковша - 2 сек

Опускание ковша - 4 сек

Сначала рассчитывается фактическая часовая производительность, тч.

Qчасмаш= 3600-tTц q, где

Tц - время цикла ,сек

q - средняя масса единовременно перемещаемого груза, т.

Tц=t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8, где

t1 - зачерпывание груза (10 сек)

t2 - подъем ковша (7 сек)

t3 - разворот (7 сек)

t4 - движение к машине ( rVм = 84 = 2 сек)

t5 - выгрузка ковша (2 сек)

t6 - разворот (7 сек)

t7 - подход к штабелю (2 сек)

t8 - опускание ковша (7 сек)

Tц=10+(7+7)•0,9+2+2+7+(2+7)•0,9=43сек

q=щцг

щ - вместимость грузозахватного устройства

ц - объемная плотность груза

г - коэффициент заполнения грузозахватного устройства

q=2,5•1,65•0,9

q=3,7

Qчасмаш= 3600-30043 •3,7=284 тчас

Общее количество машин:

n= QчастребKb•Qчасмаш, где

Kb - коэффициент использования машины по времени (0,9)

n= 96,280,9•284=0,4,

n=1

Проектирование и определение параметров зоны хранения грузов

Потребную вместимость основного штабеля, т:

E=Q?сутпр•фхр

E=1315•8=10520

Объем основного штабеля сыпучего груза, м3

V=Eг,

где

г - объемная плотность груза, тм3

V=105201,65=6376

Штабель представляет собой объемную фигуру трапециевидной формы, высотой h, длинной основания Lш , длинной верхнего основания L1 , шириной основания Вш , шириной верхнего основания В1 . Угол при основании = 450 (угол естественного откоса гравия).

Допустим, что нормальной высотой для данного проекта будет высота 10м.

Следовательно:

Lш = 54м

L1 = 34м

Вш = 22м

В1 = 2м

Теперь нужно рассчитать площадь подготовленного под груз места, м2

Подготовленное место под груз берем с запасом от штабеля по 1 метру с каждой стороны.

Sп.м.= (Вш +2)(Lш +2)

Sп.м.=1320

Определение параметров и производительности ТС

Далее необходимо рассчитать производительность летночного конвейера .

Q=105?B2?V?г•(1+7,55tgб)?ц??,

Q - производительность конвейера;

г - объемная плотность сыпучего груза

V - скорость движения груза по конвейеру, м/с;

B - ширина ленты конвейера, мм.

ц - коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера.

Угол наклона конвейера на схеме ? 230

ц = 0,8

? - коэффициент заполнение несущей поверхности конвейера грузом

Q1к=Q2к=505,3

V1к=505,3105•0,64•1,65•(1+7,55)•0,8•0,45

V1к=1,5 мс

V2к=505,3105•0,64•1,65•(1+7,55)•0,45

V2к=1,2 мс

Q3к=Q4к=41,26

V3к=41,26105•0,64•1,65•(1+7,55)•0,45

V3к=0.1 мс

4к=41,26105•0,64•1,65•(1+7,55)•0,8•0,45

V4к=0,2 мс

Из вышеперечисленных вычислений можно вычислить длину ковейеров, м.

L1=32,5м

L2=34м

L3=54м

L4=10,5м

Далее необходимо рассчитать необходимую мощность конвейеров:

Nдв=Q•(Lr•w+H)367•nпр•Ky, где

Lr - горизонтальная проекция конвейера, м;

w - коэффициент сопротивления перемещению;

H - высота подъема груза;

nпр - кпд привода

Ky - коэффициент запаса на установленную мощность, учитывающий увеличение мощности в период пуска, а также неточность расчета.

Nдв(1)=505,3•(29•0,05+14,5)367• 0,9•1,25

Nдв(1)=7328,3330,3•1,25=27,7 кВт

Nдв(2)=505,3•(34•0,05+0)367• 0,9•1,25

Nдв(2)=859330,3•1,25=3,3 кВт

Nдв(3)=41,26•(54•0,05+0)367• 0,9•1,25

Nдв(3)=0,42 кВт

Nдв(4)=41,26•(10•0,05+3)367• 0,9•1,25

Nдв(4)=0,55 кВт

Технология работа склада

Для реализации проекта, необходимо минимум 4 рабочих. При поступлении груза в разгрузочную зону происходит разгрузка платформы с помощью штангового разгрузчика платформ. Далее груз высыпается через бункер и попадает на конвейерную ленту. По конвейеру следует до места хранения, после чего насыпом высыпается в эту зону, тем самым попадая под загрузку груза экскаватором в грузовики. Часть груза просыпается в маленький бункер и так же подается на погрузку.

Размещено на Allbest.ru