Структура, организация работы и технологии перегрузочно-складских и транспортных комплексов (СОРТПС и ТК) при перегрузке чугунных чушек

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

груз склад погрузочный

Данная работа требует выполнения работы по разработке и совершенствованию комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, технологии работы отдельных машин, складов, вспомогательных устройств, организация планирования их ремонта при переработке заданного вида и количества груза в заданном цикле прохождения груза при его производстве, транспортировке, перегрузке, складировании и хранении.

В процессе выполнения данного дипломного проекта немаловажную роль играют транспортирующие и подъемно-транспортные машины. По принципу действия подъемно-транспортные машины разделяют на две самостоятельные конструктивные группы: машины периодического и непрерывного действия. К первым относятся грузоподъемные краны всех типов, лифты, средства напольного транспорта (тележки, погрузчики, тягачи), подвесные рельсовые и канатные дороги (периодического действия), скреперы и другие подобные машины, а ко вторым (их также называют машинами непрерывного транспорта и транспортирующими машинами) - конвейеры различных типов, устройства пневматического и гидравлического транспорта и подобные им транспортирующие машины. Машины периодического действия характеризуются периодической подачей грузов, перемещением их отдельными порциями, обусловленными грузоподъемностью машины. При этом загрузка и разгрузка производятся при остановке машины и лишь иногда на ходу, во время перемещения груза. Цикл работы машины периодического действия состоит из остановки для захвата (подъема) груза, движения с грузом, остановки для освобождения от груза и обратного движения без груза, т.е. из попеременно возвратных движений с остановками. Машины непрерывного действия характеризуются непрерывным перемещением насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок доля загрузки и разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины - ленте или полотне или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных на небольшом расстоянии один от другого ковшах, коробах и других емкостях. Штучные грузы перемещаются также непрерывным потоком в заданной последовательности один за другим. При этом рабочее и обратное движение грузонесущего элемента машины происходит одновременно. Благодаря непрерывности перемещения груза, отсутствию остановок для загрузки и разгрузки и совмещению рабочего и обратного движений грузонесущего элемента машины непрерывного действия имеют высокую производительность, что очень важно для современных предприятий с большими грузопотоками. Задания к этой дипломной работе являются чрезвычайно важными и актуальными в последние несколько лет. Это связано с тем, что в экономической жизни общества появилась высокая потребность в квалифицированных инженерах, способных выполнить задания этой работы. Соответственно потребность появилась в связи с выходом нашего государства на следующую ступень развития рыночной экономики и образованием большого количества частных предприятий. Транспорт же является необходимым, а к тому же еще и жизненно важным связующим, звеном любой отрасли промышленности и сельского хозяйства с рынком и обращением живого капитала. Переработка грузов требует создания высокопроизводительных автоматизированных транспортно-погрузочных и складских комплексов, обеспечивающих эффективное использование подвижного состава, а также законченных технологических процессов, позволяющих комплексно механизировать весь процесс от поступления сырья до отгрузки готовой продукции, включая транспортирование, хранение, погрузку, выгрузку и доставку. В настоящее время реализуется мероприятия, направленные на развитие магистрального и промышленного железнодорожного транспорта: внедрение новейших универсальных и специализированных транспортных средств, увеличение грузоподъёмности осевой нагрузки, а также мощности подвижного состава.

1. Общие положения

груз склад погрузочный

1.1 Описание физико-химических характеристик груза

К чугунам относятся сплавы железа с углеродом, содержание которого превышает 2,14%, В этих сплавах обычно присутствует также кремний и некоторые количества марганца, серы и фосфора, а иногда и другие элементы, вводимые как легирующие добавки для придания чугуну определенных свойств. К числу таких легирующих элементов можно отнести никель, хром, магний и др.

В зависимости от структуры чугуны подразделяют на белые и серые. В белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение карбид железа Fe3C - цементит. В серых чугунах значительная часть углерода находится в структурно-свободном состоянии в виде графита. Если серые чугуны хорошо поддаются механической обработке, то белые обладают очень высокой твердостью и режущим инструментом обрабатываться не могут. Поэтому белые чугуны для изготовления изделий применяют крайне редко, их используют главным образом в виде полупродукта для получения так называемых ковких чугунов. Получение белого или серого чугуна зависит от его состава и скорости охлаждения.

Рис. 1. Чугун серый Рис. 2. Чугун белый

Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в результате которого образуется графит хлопьевидной формы. Металлическая основа такого чугуна: феррит и реже перлит. Ковкий чугун получил свое название из-за повышенной пластичности и вязкости (хотя обработке давлением не подвергается). Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготовляют детали сложной формы: картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т.д.

Маркируется ковкий чугун двумя буквами и двумя числами, например КЧ 370-12. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число-предел прочности (в МПа) на разрыв, второе число - относительное удлинение (в процентах), характеризующее пластичность чугуна.

Высокопрочный чугун имеет в своей структуре шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации. Шаровидный графит ослабляет металлическую основу не так сильно как пластинчатый, и не является концентратором напряжений.

В половинчатом чугуне часть углерода (более 0,8%) содержится в виде цементита. Структурные составляющие такого чугуна - перлит, ледебурит и пластинчатый графит.

В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:

передельный чугун - П1, П2;

передельный чугун для отливок (передельно-литейный) - ПЛ1, ПЛ2,

передельный фосфористый чугун - ПФ1, ПФ2, ПФ3,

передельный высококачественный чугун - ПВК1, ПВК2, ПВК3;

чугун с пластинчатым графитом - СЧ (цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм);

антифрикционный чугун

антифрикционный серый - АЧС,

антифрикционный высокопрочный - АЧВ,

антифрикционный ковкий - АЧК;

чугун с шаровидным графитом для отливок - ВЧ (цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлиненние(%);

чугун легированный со специальными свойствами - Ч.

Чугун получил широкое распространение как конструкционный материал в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности в связи с рядом преимуществ перед Другими материалами, среди которых в первую очередь надлежит Упомянуть следующие: невысокая стоимость, хорошие литейные свойства. Изделия, изготовленные из него, имеют достаточно высокую прочность и износостойкость при работе на трение и характеризуются меньшей, чем сталь чувствительностью к концентраторам напряжений. Наряду с перечисленными преимуществами изделия из серого литейного чугуна хорошо обрабатываются режущим инструментом. Последнее вместе с хорошими литейными свойствами позволяет оценить чугун как весьма технологичный материал.

Главный процесс, формирующий структуру чугуна, - процесс графитизации (выделение углерода в структурно-свободном виде), так как от него зависит не только количество, форма и распределение графита в структуре, но и вид металлической основы (матрицы) чугуна. В зависимости от степени графитизации матрица может быть перлитно-цементитной (П - f - Ц), перлитной (П), перлитно-ферритной (П Ч - Ф) и ферритной (Ф). Цементит перлита называют эвтектоидным, остальной цементит - структурно-свободным. Некоторые элементы, вводимые в чугун (в порядке силы действия: С, Si, Ni, Co, Cu), способствуют графитизации, другие - препятствуют (S, V, Cr, Sn, Mo, Mn). Наибольшее графитизирующее действие оказывают углерод и кремнии, наименьшее - кобальт и медь.

Наиболее сильно задерживают процесс графитизации (оказывают отбеливающее действие) сера, ванадий, олово. Поэтому в серых литейных чугунах всегда содержится значительное количество кремния.

Чушка - это отливка (слиток) из металла, в нашем случае из чугуна, напоминающая форму бруска, в сечении имеющая трапециевидную форму, расширяющуюся кверху. В зависимости от основного металла и сферы применения имеет один или несколько «пережимов» и так называемые «уши» или «рога». Пережим - более тонкие места в поперечном сечении для облегчения процесса раскалывания чушки на несколько частей. Применяется на изложницах в которые отливаются: алюминий для раскисления, латуни, цинковые сплавы, магний и пр. металлы, используемые как самостоятельные сплавы для литья, либо как добавки в небольших количествах, меньше чушки. Уши и рога - это сильно выступающие за пределы основной отливки части, создающие ручейки для укладки упаковочного материала (проволоки, ленты) для удобства увязки уложенных в пачку чушек. В последнее время неактуальны. Для уменьшения трудозатрат и увеличения скорости разлива металла изложницы располагают на поворотных столах либо на разливочных машинах. По форме и массе, как писалось выше, стандартов нет. В нашем случае есть привязка к требованиям стандартов ГОСТ на сплавы алюминиевые литейные, деформируемые а так же алюминий технической чистоты. Требования заключаются в максимальном весе чушек: «Сплавы изготовляются в виде чушек массой до 20 кг, по соглашению с потребителем - массой более 200 кг и в расплаве (в жидком виде)» и способах упаковывания, укладки, если сказать проще.



Рис. 3. Чушка чугунная серая Рис. 4. Чугунная чушка

Чугун литейный в чушках

Литейный чугун предназначен для дальнейшего переплава в чугунолитейных цехах и при производстве отливок.

Отличается высоким качеством, малым количеством примесей и стабильным химическим составом.

Возможность применения для производства отливок из чугуна с шаровидным графитом по содержанию хрома не более 0.05% и отливок из ковкого чугуна по содержанию хрома не более 0,04%.

Чугун литейный производится в чушках массой 7-18 кг.

Передельный чугун предназначен для последующего передела в сталь или производства отливок.

Масса чушек 7-18 кг.

1.2 Описание транспортного средства

Крытый 4-осный вагон сварной конструкции с деревянной обшивкой строился различными заводами страны с 1936 по 1960 гг. Вплоть до 70-х годов он являлся основным и самым массовым крытым вагоном Советских железных дорог. Их было построено несколько сот тысяч. С 1960 года эти вагоны проходили модернизацию на вагоноремонтных заводах. Была изменена форма крыши и усовершенствовано тормозное оборудование, что позволило увеличить объем кузова с 90 м³ до 106 м³ и грузоподъемность с 50 т до 64 т. Для перевозки сыпучих грузов на деревянные двери ставили несъемные хлебные щиты, а при установке металлических дверей - уплотнители; на вагонах эти изменения отмечались диагональной полосой на двери. Вагонные тележки: УВЗ, «Даймонд», МТ-50, М-44 - заменялись на более совершенные ЦНИИ-Х3-0. После Второй Мировой войны произошла массовая замена винтовой сцепки на автоматическую СА-3, и со всех вагонов были сняты за ненадобностью буфера, что позволило уменьшить расстояние между вагонами и, соответственно, увеличить количество вагонов в составе. Крытые модернизированные вагоны этой серии можно встретить и сейчас на Российских железных дорогах. Универсальный крытый вагон с деревянной обшивкой кузова имеет раму с дощатым настилом пола, кузов с боковыми и торцовыми стенами со сварным каркасом раскосно-стоечной конструкции и металлическую крышу. В каждой боковой стене два загрузочных люка с металлическими крышками и решетками и один проем с самоуплотняющимися дверями, позволяющими перевозить, зерно без хлебных щитов. Специальные люки служат для освобождения дверей от груза перед открыванием. Внутри кузова установлено несъемное оборудование для людских перевозок. Цельносварная крыша из стального листа толщиной 1,5 мм внутри обшита древесноволокнистыми плитами или водостойкой фанерой. Для установки труб отопления в крыше предусмотрены две печные разделки, а для загрузки через крышу - четыре загрузочных люка с крышками, открывающимися изнутри. Универсальные крытые вагоны этого типа строят и с металлической обшивкой кузова и увеличенными дверными проемами. Толщина металлической обшивки продольных стен внизу 2, вверху 1,5 мм, торцовых-соответственно 4 и 2 мм. Боковые и торцовые стены обшиты с внутренней стороны фанерой. Конструкция дверей позволяет перевозить зерно без хлебных щитов.



Рис. 5. Схема крытого вагона с деревянной обшивкой кузова

Рис. 6. Крытый вагон с деревянной обшивкой кузова

Таблица 1. Параметры крытого вагона с деревянной обшивкой кузова

Номер проекта	66 00 000-04
Технические условия	ТУ24-5-278-75
Модель вагона	11-066
Тип вагона	264
Изготовитель	АВЗ, ПНР
Грузоподъемность	68 т
Масса тары вагона	22 т
Нагрузка: статическая осевая погонная	2275 (2275) кН(тс) 61,6 (616) кН/м (тс/м)
Скорость конструкционная	120 км/ч
Габарит	1 ВМ (О Т)
База вагона	10000 мм
Длина: по осям сцепления автосцепок по концевым балкам рамы (длина рамы) Ширина максимальная	14730 мм 13870 мм 3279 мм
Высота от уровня верха головок рельсов максимальная до уровня пола	4700 мм 1283 мм
Количество осей	4 шт.
Модель 2-осной тележки	18-100
Наличие переходной площадки	нет
Наличие переходник площадки с ручным тормозом	нет
Наличие стояночного тормоза	есть
Длина кузова внутри	13800 мм
Ширина кузова внутри	2760 мм
Высота кузова по боковой стене	2791 мм
Размеры в свету: дверною проема загрузочного люка в боковой стене загрузочного люка в крыше	2000х2301 мм 690х.370 мм *0 400 мм
Объем кузова: до уровня люков полный с учетом объема крыши	86,4 м3 120,15 м3

1.3 Описание заданных погрузочно-разгрузочных средств циклического действия

Таблица 2/ Технические характеристики аккумуляторного вилочного погрузчика

Характеристики
Модель	FB10-7
Грузоподъемность	1000 кг
Центр тяжести груза	500 мм
Тип двигателя	Электрический
Тип шин	Перед/зад	Пневматический
Количество колес (Х=ведущие)	Перед/зад	2х/2
Эксплуатационные характеристики
Скорость	Движения (вперед / назад)	С грузом	14.0 км/ч
		Без груза	16.0 км/ч
	Подъема	С грузом	390 мм/с
		Без груза	580 мм/с
	Опускания	С грузом	430 мм/с
		Без груза	565 мм/с
Тяговое усилие	Мгновенное	7.5 кН
	Постоянное	3.0 кН
Преодолеваемый подъем	С грузом	14.3%
	Без груза	20.0%
Вес
Общий вес	2000 кг
Распределение веса (с батареей стандарт - ной емкости)	С грузом	Перед	2850 кг
		Зад	800 кг
	Без груза	Перед	1150 кг
		Зад	1500 кг
Шасси
Колеса	Количество	Передние /задние	2/2
	Размер	Передние	6.00-9-10PR
		Задние	16Х6-8-10PR
Колесная база	1250 мм
Колея	Передняя	910 мм
	Задняя	900 мм
Дорожный просвет	Минимальный		95 мм
	По раме		95 мм
Тормоз	Рабочий	Гидравлический
	Стояночный	Механический, ручной
Электродвигатели и система управления
Аккумуляторная батарея	Напряжение / ёмкость	48/330 В/А-ч
	Вес (с аккумуляторным)	650 кг
Электродвигатель	Тяговый двигатель	11.5 кВт/3 мин
	Двигатель гидравлики	8.6 кВт/5 мин
	Двигатель ГУР	0.35 кВт/60 мин
Система управления	Тяговый двигатель	MOS-FET инвертор
	Двигатель гидравлики	MOS-FET преобраз.
	Двигатель ГУР	IGBT преобраз.
Рабочее давление	Для навесного оборудования	14/2 (145) МПа (кг/см2)

Рис. 7. Аккумуляторный вилочный погрузчик FB10-7

Рис. 8. Схема аккумуляторного вилочного погрузчика FB10-7

Таблица 3/ Габаритные размеры погрузчика

Стандартные размеры
1 Высота поднятой мачты (с защитной решеткой)	4030 мм
2 Высота подъема вил	3000 мм
3 Высота сложенной мачты	1995 мм
4 Высота защитной решетки	1000 мм
5 Свободный ход каретки	155 мм
6 Толщина вил	35 мм
7 Минимальный клиренс	95 мм
8 Общая длина (с вилами)	2875 мм
9 Общая длина (без вил)	1950 мм
10 Длина вил	920 мм
11 Расстояние от передней оси до спинки вил	375 мм
12 Колесная база	1250 мм
13 Расстояние от задней оси до края противовеса	330 мм
14 Высота до буксировочного пальца	390 мм
15 Высота машины без защитной решетки и мачты	1350 мм
16 Расстояние до защитной крыши (от поверхности сиденья)	990 мм
17 Общая высота (с защитной крышей)	2050 мм
18 Общая ширина	1070 мм
19 Установка вил по горизонтали (по внешней стороне)	200 ~ 920 мм
20 Колея (передняя)	910 мм
21 Колея (задняя)	900 мм
22 Ширина вил	100 мм
23 Внутренний радиус разворота	-
24 Внешний радиус разворота	1700 мм
25 Минимальный проезд	1690 мм
26 Углы наклона мачты (вперед / назад)	6°-12°
Размеры с двойными передними колесами (опцион)
Размер шин (передние двойные)	4.50-12-8PR
Общий вес	+40 кг
18 Общая ширина	1270 мм
20 Колея (передняя)	1055 мм
23 Внутренний радиус разворота	-
24 Внешний радиус разворота	1745 мм
25 Минимальный проезд	1780 мм
Дорожный просвет (клиренс)
По мачте	105 мм
По центру рамы	95 мм
По ведущему мосту	95 мм
По управляемому мосту	115 мм
По противовесу	125 мм

1.4 Описание заданных погрузочно-разгрузочных средств непрерывного действия

Шагающий механический конвейер

Грузовые подъемники служат для передачи грузов между уровнями. Загрузка и выгрузка грузов может осуществляться как в ручную так и в автоматическом режиме. При автоматизации погрузочно-разгрузочных работ платформы подъемника сокращается рабочее время на ожидание кабины и её загрузку. Для загрузки в автоматическом режиме кабина подъемника и места загрузки-выгрузки дополнительно оборудуются приводным рольгангом или цепным конвейером. При поступлении груза на конвейер загрузки автоматически вызывается платформа подъемника, когда платформа останавливается на требуемом уровне, груз передается с конвейера загрузки на конвейер платформы, затем платформа отправляется на требуемый уровень и там груз выдается на приемный конвейер. Подъемники оснащаются всей необходимой автоматикой для автоматической загрузки и выгрузки и встраивания в общую систему автоматизации.

Принцип работы: На приводном валу установлены звездочки, которые вращаясь придают поступательное движение цепи на которой подвешена кабина. Кабина движется по направляющим в шахте подъемника.



Рис. 9. Механический конвейер

Таблица 4/ Характеристика механического конвейера

Высота подъема	до 18 метров
Грузоподъемность	до 3000 кг
Габариты кабины	под заказ
Скорость подъема кабины	6, 8, 10, 12, 15 м/мин.
Количество уровней подъема	до 12
Материал отделки	сталь / пластик, алюминий / нержавейка
Привод:	электромеханический
Диапазон рабочих температур	от -30 до +50 єС
Дополнительные возможности	1. Оборудование кабины трапом. 2. Установка автоматики для распознавания и кодирования груза. 3. Установка дополнительного оборудования для загрузки и выгрузки грузов.
Устройства безопасности	1.датчики уровней, аварийные датчики; 2.датчики открытия дверей; 3.электрозамки на дверях; 4.аварийные кнопки.

1.5 Устройство автоматизации - стропы

Стальным канатным cтропам присущи высокая грузоподъёмность и гибкость. Они менее трудоемки в изготовлении, чем другие типы, достаточно надёжны и устойчивы к резким динамическим нагрузкам. Разрушение каната происходит постепенно, что позволяет отслеживать его состояние и своевременно выбраковывать. По сравнению с другими материалами прочность стальных канатных стропов наибольшая, и дефекты на них легче обнаружить, а потому их чаще, чем стропы, изготовленные из других материалов.

Стропы из стальных канатов используются для перемещения тяжелых, крупногабаритных грузов. Для строповки предназначенного к подъему груза должны применятся стропы, соответствующие массе и характеру поднимаемого груза.

Заделка концов канатов производится опрессовкой алюминиевой втулкой или заплеткой.

В процессе изготовления канатных стропов используется современный гидропресс, для формирования петли канатного стропа методом опресовки алюминиевыми втулками.

Опрессовка производится импортными алюминиевыми втулками по EN 13411-3, которые легче отечественных втулок изготавливаемых по ГОСТ 4784, и имеют меньшие габаритные размеры при одинаковых нагрузках.

При изготовлении стропов применяются чалочные крюки из легированной стали с коэффициентом запаса прочности 5:1 с проушиной и пластинчатым замком тип 320А. По сравнению с крюками, производимыми по ГОСТ 2557-82, крюки 320А при одинаковой грузоподъемности с отечественными меньше по габаритам. Канатные стропы могут комплектоваться различными захватами и комплектующими.

Рис. 10. Канатные стропы

1.6 Склад для тарно-штучных грузов

Склад содержит параллельные друг другу нечетные 1 и четные 2 многоярусные ряды ячеек грузомест 3 (например, паллет) с межрядными промежутками, в которых установлены массивы 4 ячеек грузомест с образованием между ними рабочих площадок 5, размеры которых достаточны для маневрирования погрузочных механизмов и обработки ими грузов. Массивы 4 и площадки 5 размещены в смежных промежутках между рядами 1 и 2 в шахматном порядке. Нижняя часть каждого четного 1 или нечетного 2 ряда свободна от ячеек грузомест и образует коридор 6, имеющий размеры, достаточные для перемещения погрузочных механизмов 7 по нижнему ярусу этого ряда. Каждая ячейка 3 одной своей стороной обращена к некоторой рабочей площадке 5. Для обработки хранящегося груза погрузочный механизм перемещают по коридору, образованному нижней частью соответствующего ряда 1 или 2 до соответствующей рабочей площадки 5. Изобретение повышает заполняемость склада с обеспечением прямого доступа ко всем грузам. 2 ил.

Рис. 11. Вид сверху склада для тарно-штучных грузов

Предложение относится к обустройству и оборудованию складов.

Известны склады с набивными стеллажами, содержащими стойки с консольно выполненными опорами для грузов (паллет). Такие стеллажи обеспечивают полное использование всего объема склада, однако прямой доступ в них возможен не ко всем грузам, а только к последним из загруженных, что делает их неэффективными для хранения разнородных грузов.

Известен склад для хранения тарно-штучных грузов, содержащий параллельные многоярусные ряды ячеек грузомест с промежутками между рядами. Недостатком этого склада является неэффективное использование объема складского помещения: межстеллажные промежутки, необходимые для функционирования погрузочной техники могут занимать до 60% объема склада в случае использования погрузчиков, и до 50% - при использовании рич-траков.

Технический эффект предложения заключается в увеличении заполняемости склада при сохранении прямого доступа ко всем грузам и достигается тем, что в складе для хранения тарно-штучных грузов, содержащем параллельные многоярусные ряды ячеек грузомест с междурядными промежутками, в них в шахматном порядке размещены массивы ячеек грузомест, а каждый четный или нечетный ряд выполнен с возможностью перемещения погрузочных механизмов по его самому нижнему ярусу.

Склад содержит параллельные друг другу нечетные 1 и четные 2 многоярусные ряды ячеек грузомест 3 (например, паллет) с междурядными промежутками, в которых установлены массивы 4 ячеек грузомест с образованием между ними рабочих площадок 5, размеры которых достаточны для маневрирования погрузочных механизмов и обработки ими грузов. Массивы 4 и площадки 5 размещены в смежных промежутках между рядами 1 и 2 в шахматном порядке. Нижняя часть каждого четного 1 или каждого нечетного 2 ряда свободна от ячеек грузомест, образуя коридор 6, имеющий размеры, достаточные для перемещения погрузочных механизмов 7 по нижнему ярусу этого ряда. Конструктивные элементы, обеспечивающие такое взаиморасположение ячеек грузомест 3, не показаны. Это могут быть, например, вертикальные стойки, соединенные на уровне ярусов ячеек горизонтальными лагами, на которых размещены полки, образующие грузоместа 3. Упомянутые вертикальные стойки могут размещаться, например, по углам массивов 4, а лаги - вдоль сторон рядов 1 и 2 (за исключением мест смыкания коридоров 6 и рабочих площадок 5), а также вдоль сторон массивов 4, обращенных к рабочим площадкам 5.

Каждая ячейка 3 одной своей стороной обращена к некоторой рабочей площадке 5. Для обработки хранящегося груза погрузочный механизм 7 (погрузчик или штабелер) перемещают по коридору 6, образованному нижней частью соответствующего ряда 1 или 2 до соответствующей рабочей площадки 5 (маршрут показан стрелкой), и далее снимают / устанавливают груз в нужной ячейке.

Формула изобретения

Склад для хранения тарно-штучных грузов, содержащий параллельные многоярусные ряды ячеек грузомест с междурядными промежутками, отличающийся тем, что в междурядных промежутках в шахматном порядке размещены массивы ячеек грузомест, а каждый четный или каждый нечетный ряд выполнен с возможностью перемещения погрузочных механизмов по его самому нижнему ярусу.

2. Определение производительности и состава средств СОРТПСиТК

Анализируя условия поступления груза, определяется величина суточного поступления q_c по заданному годовому грузообороту Qг (Qг = 1800000 т) и коэффициенту неравномерности поступления груза в течении года К_н=1,1…1,4 (К_н = 1,2)

q_с = Q_г К_н / N_р^г,

где N_р^г - число рабочих дней в году (принимаем N_р^г = 250)

q_с= 1800000*1,2/250= 8640 (т)

Для заданных средств погрузки и выгрузки определяется эксплуатационная производительность П_э в час.

Для подъемно-транспортных машин циклического действия.

П^ц_э = 3600 Q_n / Т_ц К_В К_Г,

где Qн - масса груза (грузоподъемность), перемещаемого рабочим органом машины за один цикл;

Кв - коэффициент использования машины во времени;

Кв = t_ч / t_см t_ч=285 мин. t_см = 8 ч.=480 мин. Кв = 285 / 480=0,59375

Тц - продолжительность, одного цикла в секундах сумма времени отдельных операций (захват груза, подъем, перемещение, высыпание груза и др.)

Принимаем Тц = 86 сек.

П^ц_э = (3600 / 86) * 1 * 0,59375= 24,9 (т/ч)

Для подъемно-транспортных машин непрерывного действия

П^н_э =3600 * V * q * K_в,

где q - погонная нагрузка от груза на метр длины тягового органа (принимаем q= 3/6= 0,5)

v - скорость движения несущего органа машины, м/с (принимаем v = 0,17 м/с)

Кв - коэффициент использования машины во времени (принимаем Кв = 0,3125₎

П^н_э =3600 *0,17 *0,5 * 0,3125 =95,625 (т/ч)

Zm_ц = Qг * Kн / (n_см* Псм * (N ^гр-Тнр))

где n_см ~ число рабочих смен в сутки (принимем n_см=3)

Псм _ц - эксплуатационная производительность машины в смену,

Псм _ц = tч * Пэ; Псм _ц=4,75*24,9 =118,275 т.

Тнр ^- регламентированный простой машины в течении года (ремонт, техобслуживание и др.) в сутках. Тнр = 20 суток

Zm_ц=1490000 * 1,2 / (3* 118,275 * (250-20)) = 21,9 ед.

Zm_н = Qг * Kн / (n_см* Псм * (N ^гр-Тнр))

где n_см ~ число рабочих смен в сутки (принимем n_см=3)

Псм _н - эксплуатационная производительность машины в смену, т.

Псм _н = tч * Пэ; Псм _н = 2,5 *95,625=239,0625

Тнр ^- регламентированный простой машины в течении года (ремонт, техобслуживание и др.) в сутках. Тнр = 20 суток

Zm _н = 1490000 * 1,2 / (3* 239,0625* (250-20))= 10,8 ед.

Цикл работы электрического вилочного погрузчика по перевозки груза:

1) Захват груза вилами 3,5с

2) Подъём груза 6,8с

3) Транспортировка груза 37,4 с.

4) Опускание вил 6,8с

5) Вывод вил из-под груза 6,6 с.

6) Передвижение погрузчика с места разгрузки к месту захвата 29,4

Т_Ц= 3,5+6,7+37,4+6,8+6,6+29,4= 90,4 с

Схема цикл работы электрического вилочного погрузчика по перевозки груза



Оптимальная схема цикл работы электрического вилочного погрузчика по перевозки груза

Т_Ц= 3,5+6,7+35+4,8+6,6+29,4=86 с.

Таблица 5. Элементы затрат времени внутри смены транспортным средством циклического действия

Элементы сменного времени	Затраты времени
Простои по организационным причинам, а том числе в связи с: а) отсутствие фронта работ б) несвоевременностью обеспечения горюче-смазочными материалами в) устранением мелких неисправностей г) переходом машины из одной рабочей зоны в другую Простой по метеорологическим причинам Перерывы в работе по конструктивно-техническим причинам, в том числе: а) подготовительно-заключительное время - заправка машины топливом, передача смены б) ежемесячное техническое обслуживание Перерывы, связанные с организацией труда машинистов, в том числе время на: а) получение бригадой задания и ознакомление с чертежами и объектом б) оформление нарядов, сменных рапортов и другой документации в) отдых и личные надобности Перерывы по техническим причина, в том числе время на передвижения вдоль забоя Время чистой работы:	13 мин. 8 мин. 16 мин. 13 мин. 5 мин. 12 мин. 54 мин 7 мин 6 мин. 49 мин. 12 мин. 285 мин.

Таблица 6. Элементы затрат времени внутри смены транспортным средством непрерывного действия

Элементы сменного времени	Затраты времени
Простои по организационным причинам, а том числе в связи с: а) отсутствие фронта работ б) устранением мелких неисправностей Простой по метеорологическим причинам Перерывы в работе по конструктивно-техническим причинам, в том числе: ежемесячное техническое обслуживание Перерывы, связанные с организацией труда машинистов, в том числе время на: а) получение бригадой задания и ознакомление с чертежами и объектом б) оформление нарядов, сменных рапортов и другой документации в) отдых и личные надобности Время чистой работы:	13 мин. 16 мин. 5 мин. 54 мин 7 мин 6 мин. 49 мин. 150 мин.

Необходимо проверить, обеспечит ли расчетное число машин своевременную обработку транспортных средств (наибольшую одновременную подачу вагонов под погрузку или выгрузку)

Zm ? Qн/ П_э * t_п

За единовременный объем работ принимается масса перевозимого груза транспортным средством. Для железнодорожного транспорта:

Qн = n_в * q_в,

где n_в - количество вагонов в поезде:

n_в = (Lc^р - 2la) / la,

где Lc^р - расчетная длина станционных путей, Lc ^р = 645 м.

la - длина вагонов по осям сцепления автосцепок; (la=14,73 м.)

qв ^- грузоподъемность вагона; (qв=68 т.)

n_в = (645 -2*14,73) / 14,73=41,8?42 ед.

Qн = 41,8* 68= 2841,6 т.

t_п - время погрузки состава:

t_п.= Qн/ П_э* Zm

Для машин циклического действия:

t_п.= 2841,6/ 24,9 * 21,9=5,21 с.

Zm _ц = 2841,6/24,9 * 5,21= 21,9 ед.

Для машин непрерывного действия:

t_п.= 2841,6/ 95,625 * 10,8=2,75 с.

Zm _н = 2841,6/95,625 * 2,75= 10,8 ед.

Необходимое количество поездов в сутки Nn⁰ для перевозки груза определяется исходя из времени его оборота:

T_об = 2 l / V_уч + (t_п + t_в) + Уt_п.з

где l - дальность перевозки, (l=137 км)

V_уч - участковая скорость движения подвижного состава, (V_уч =50 км/ч)

t_п - время погрузки состава;

t_{в -} время выгрузки состава;

t_п=t_в =2,75 с.=0,0008 ч.

Уt_п.з - суммарное время на подготовительно-заключительные операции обработки состава, принимаем Уt_п.з = 3ч4 ч

T_об = 2 * 137 / 50 + 2 * 0,0008 + 3= 7,0016 ч.

Количество поездов, обеспечивающий суточный грузооборот:

N_п^с = q_сут* T_об / 24 Q_н^п

N_п^с = 7152* 7,0016 / 24* 2841,6= 0,73? 1 ед.

3. Склад и складское хозяйство

3.1 Выбор и расчет складов и складского хозяйства

Вместимость склада определяется:

V_скл = К_ск * q_с * T_хр,

где Кск - коэффициент складочности по каждому роду груза, учитывающий перегрузку из одного транспортного средства в другое, минуя склад, принимаем Кск =0,8;

T_{хр -} срок хранения груза, поступающего на склад, принимается T_хр=3-5 дней;

V_скл = 0,8 *7152 * 4= 22886,4 м³

Потребная площадь склада:

F = K_пр* K_ск*q_с*T_хр* q / q_п,

где Кпр - коэффициент, учитывающий площадь складских проездов Кпр=0,3

q - ускорение свободного падения, q=10 м/с²;

q_п - допустимое давление на пол склада, q_n=1,6 кН/м²

F = 0,3*0,8*7152*4_* 10 / 1,6= 42912 м²

Ежесуточная подача вагонов к складу:

n_c^в = q_с /q_в

n_c^в = 7152 /68= 105,2?106 ед.

Длина фронта подачи вагонов:

L = n_в^п lа / Zп + a_м,

где lа - длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;

Zn - число подач вагонов, задается по числу графиковых поездов в сутки, исходя из суточного поступления груза и массы поезда - нетто.

a_м - удлинение грузового фронта, необходимое для маневрирования локомотивами

a_м = (1,5 ч 2) lа;

a_м = 1,75*14,73= 25,8

L = 105,2 *14,73 /1+ 25,8=1549,6 м.

Длина погрузочно-разгрузочного фронта:

L > n_c^в lа / Z_n* Z_c

где Z_c - число смен (перестановок) вагонов на грузовом фронте (задается в зависимости от длины склада).

Z_c=

L > 105,2 ^*14,73 / 1* 207,15= 7,5 м

Таблица 7. Перечень необходимых вспомогательных устройств на складе

№ п/п	Наименование вспомогательного механизма	Количество, шт.,	Производительность вспомогательного механизма	Затраты на технологические операции 1 вагона	Назначение
				мин	Чел.-ч
1.	Весы непрерывнодействующие	4	750 т/ч	5,5	7	Весы предназначены для повозочного взвешивания вагонов и используются для определения массы нагруженных вагонов.

3.2 Исследование и выбор более эффективного технически обоснованного варианта СОРТПСиТК для заданной работы

Проанализировав заданную схему комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, мною была разработана и предложена новая схема, предполагающая создание экономии транспортных и погрузочно-разгрузочных средств, складских устройств и операций, трудовых, материальных и энергетических ресурсов, защиты окружающей среды, создание надлежащих санитарно-гигиенических условий труда, рациональное изменение конечных операций основной технологии при производстве груза и начальных операций при потреблении.

3.3 Установление областей и характера взаимодействия принятых средств транспорта, СОРТ ТК и основной технологии промпредприятия

Выбор вида транспорта, погрузочно-разгрузочных средств, складских устройств и операций, обеспечивающих предельную эффективность, предполагает установление областей и характера взаимосвязей их с основной технологией промпредприятий, особенно на конечных операциях при производстве груза и начальных операциях при его потреблении.

На границах стыковки основной технологии промпредприятия, погрузочно-разгрузочных и складских операций, в зависимости от вида перерабатываемого груза и его физико-химических свойств, предусматривается соответствующее взаимовлияния названных объектов и операций.

Мне потребовалось установить область и характер этого взаимовлияния и на основании этого предложить соответствующие изменения в основной технологии и в погрузочно-разгрузочных, транспортно-складских устройствах и операциях.

Пример:

Перевозится шлакоблок. Для удобства транспортировки и сокращения времени применяем подвижной состав с 4-осными вагонами с деревянной обшивкой корпуса.

На погрузочно-разгрузочных работах применяют соответствующие грузозахватные устройства и ПРМ циклического и непрерывного действия.

Из-за большого суточного грузооборота понадобилось 22 машин циклического действия, а именно электрических вилочных погрузчиков. Из непрерывных устройств использовались 11 лифтовых конвейеров.

В процессе выбора и расчетов склада были установлены основные параметры склада (вместительность, длина, ширина, высота погрузочно-разгрузочного фронта), перечень вспомогательных устройств на складе, необходимых для обеспечения рационального проведения погрузочно-разгрузочных работ, например, устройства для передвижки подвижного состава; открытия и закрытия люков полувагонов; очистки подвижного состава от остатков груза; взвешивания и дозирования груза, автоматизации и др. Разработаны схемы: водоснабжения, освещения и транспортных коммуникаций на складе.

3.4 Разработка схемы автоматизации

Для одного из этапов СОРТПСиТК согласно заданию мною была разработана схема его автоматизации, были подобраны основные аппараты, датчики, командные и исполнительные механизмы.

3.5 Разработка технологического процесса СОРТПСиТК по заданному или выбранному варианту

Работу пункта погрузки (выгрузки) организуют по технологическому процессу, определяющему порядок и продолжительность обработки груза.

3.6 Разработка графиков техобслуживаний и ремонтов средств СОРТПСиТК

Общие положения

Составляется годовой план технического обслуживания и ремонта машин. В годовой план заносятся все используемые машины и механизмы. Существуют три метода определения количества видов ТОиР: графический, аналитический и с использованием номограммы. В дипломной работе расчет ведется для одного устройства по двум вариантам.

Периодичность проведения технических обслуживаний и ремонтов устанавливают и заносят в таблицу в соответствии с нормами действующей планово-предупредительной системой ТОиР.

В соответствии с нормативно-технической документацией на ремонт грузоподъемных машин и механизмов и требований Госнадзора нормы и сроки межремонтных периодов могут задаваться по трем измерителям: количеству переработанного груза (Qrp), тыс. т; наработке машино-часов (М_мч); еденицам времени (Тв) (час., сут., мес., годы).

Для конкретно заданного погрузочно-разгрузочного устройства расчитываются и взаимно увязываются сроки проведения всех видов техобслуживаний и ремонтов, исходя из эксплутационной производительности устройства (Q_i), чистого машинного времени (М_мч) работы двигателей машины без учета остановок, а также календарного (Т_i) времени работы.

Таблица 8. Нормы планируемой наработки электропогрузчика между ТОиР.

Наименование устройства

Наработка в межремонтный период

Планируемая наработка на год, тыс. т,

Электропогрузчик

ТО-1

ТО-2

Т

К

Qгр тыс. тонн

Mмч

Т

Qгр тыс. тонн

Mмч

Т

Qгр тыс. тонн

Mмч

Т

Qгр тыс. тонн

Mмч

Т

107

16,36

15

643

98,18

90

1931

294,54

270

2575

1178,18

360

6131,376

Графический метод определения потребности в ТОиР.

На основании данных, занесенных в табл. 8, строится структура межремонтного цикла для определенной машины. Под межремонтным циклом понимается время работы машины в часах от начала ее эксплуатации до первого капитального ремонта.

Структура межремонтного цикла электропогрузчика

Планируемую наработку (Вп) машины в 1-м году устанавливают в машино-часах и определяют исходя из чистого времени работы (t_ч) погрузочно-разгрузочного устройства в смену.

Вп = n_м * n_рд * n_см* t_ч * П_э,

где n_м - число рабочих месяцев в году; (n_м=8 мес.= 5760 ч.)

n_см - число смен в сутки; (n_см =3)

n_рд - число смен в сутки, принимают в зависимости от суточного объема погрузки и числа машин; (n_рд =3)

t_ч - время чистой работы машины внутри смены, (t_ч=4,75 ч.)

П^ц_э - эксплуатационная производительность (П^ц_э =24,9 т/ч)

Вп = 5760 * 3 * 3* 4,75 * 24,9=6131376 т/год.

Аналитический метод определения количества и видов технических обслуживании и ремонтов.

Расчет ведут в такой последовательности: сначала определяется потребное количество капитальных ремонтов (К) при этом N_п = 0, затем текущих ремонтов (Т), технических обслуживании (TO-2, TO-1).

Таблица 9. Потребное количество технических обслуживаний и ремонтов

Наименование устройства	Потребное количество ремонтов
	Капитальный ремонт	Текущий ремонт	Техобслуживание
			ТО-1	ТО-2
Электропогрузчик	1	1	20	2

Определение потребности в технических обслуживаниях и ремонтах

Виды и количество технических обслуживаний и ремонтов в месяц вносят в табл. 10, где первая цифра произведения - простой в ремонте, вторая - число ремонтов.

Таблица 10. Потребные для машины виды ремонтов и их количество в планируемом году

Наименование ремонта	Месяцы
Первое, ТО-1	7*2	7*2	7*1	7*2	7*2	7*1	7*2	7*2	7*1	7*2	7*2	7*1
Второе, ТО-2			24			24
Текущий, Т									96
Капитальный, К												336
Всего часов в месяце,	744	675	744	720	744	720	744	744	720	744	720	744
Нахождение в ремонте,	14	14	31	14	14	31	14	14	103	14	14	343
Работа	730	661	713	706	730	689	730	730	607	730	706	401

3.7 Сравнительный расчет экономической эффективности заданного и выбранного вариантов СОРТПСиТК

Расчет производится для заданного и выбранного вариантов и по полученным результатам оценивается их эффективность.

Определение годового экономического эффекта основывается на сопоставления приведенных затрат по обеим вариантам.

Годовой экономический эффект от применения новых технологических процессов СОРТПСиТК определяем, грн.;

Э = (3₁ - 3₂). Q,

Э = 1,6478*1490000=2455222

где 3₁ - приведенные затраты по заданному варианту, грн./т;

3₂ - приведенные затраты по выбранному варианту, грн./т;

Приведенные затраты 3i на 1 тонну перерабатываемого груза по варианту представляют собой, грн./т:

3_i=С+Е_н*Ку

3_i=1,28+0,12*3,065=1,6478

где С - себестоимость эксплуатационной работы при переработке 1-й тонны груза:

C = Cс /Qr,

C = 1903903,328/1490000=1,28

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (принимаем Ен=0,12) т.е. капитальные вложения должны окупиться за 8,3 года (1 / Ен);

Ку - удельные капитальные вложения в производственные фонды, грн./т:

K_y = K_в / Q_r

K_y = 4567448 / 1490000=3,065

Кв - суммарные капитальные вложения, грн.;

К_в =Z_м * Ц_м +S_п * Ц_п+S_пс* Ц_пс+L_пп * Ц_пп+ L_пф * Ц_пф,

К_в =22 * 100000 +42912* 26+0,7* 80+1549,6 * 800+ 7,5 * 1600=4567448

Ц_м - цена грузоподъемного механизма, (Ц_{м =}100000 грн.)

Z_м - количество грузоподъемных механизмов, шт.;

S_п - общая площадь складского хозяйства, м²;

Ц_п - средняя нормируемая стоимость сооружения верхнего покрытия площади складского хозяйства (принимаем ? 650 грн./м²);

S_пс - полезная площадь склада, занимаемая застройками (инженерными сооружениями), принимаем в зависимости от характера складских сооружений,

0,7 м²;

Ц_пс - средняя нормируемая сметная стоимость 1 м² застройки полезной площади склада.

L_пп - общая длина подкрановых путей, м, принимаем из своего проекта;

Ц_пп - средняя нормируемая стоимость сооружения 1 м длины подкрановых путей.

L_{пф -} длина погрузочно-разгрузочного'фронта, м;

Ц_пф - средняя нормируемая стоимость 1 м длины погрузочно-разгрузочного фронта.

Сс - годовые эксплуатационные расходы для переработки определенного груза

Cc=Cз+Cэ+Cт+Cм+0,01A*k_в+P+R-Cyс,

Cc=2205000+124020,6+24804,12+ 0,256 + 441000+ 1000 -891921,648=1903903,328

Сз - основная и дополнительная плата по категории работников, гр.:

Cз=k_з* ч_pi * c_I * t_cм* N_р^г

Cз=1,25* 3,6 * 245 * 8* 250= 2205000

k_з - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату работников (премии, переработки и т.п.). Принимаем k_з= 1,25 - 1,5 в зависимости от категории работников (служащие, рабочие, сдельщики);