Расчет количества погрузочно-разгрузочных машин

Число погрузочно-разгрузочных машин (ПРМ) определяется по формуле:

Z = (Q_пер * k_н) / ((365 - t_р) * Н_выр * n_см)

где Q_пер – годовой объем переработки;

       t_р – время ремонта ПРМ;

       n_см – число смен;

       Н_выр – норма выработки ПРМ.

Годовой объем переработки определяется по формуле:

       Q_пер = k_д (Q_год^пр (2 - α_н^пр) + Q_год^от (2 - α_н^от))

где k_д – коэффициент, учитывающий дополнительную работу ПРМ;

       α_н – коэффициент прямой переработки (α_н^пр = 0,2; α_н^от = 0,3);

       Q_год – годовой объем прибытия и отправления.

Повагонные отправки

Для грузов на поддонах или готовых пакетах, перегружаемых электропогрузчиком грузоподъемностью 1т, бригадой из 1-го водителя погрузчика и 2-х грузчиков Н_выр = 126,6т.

Q_пер = 1,1 (99000 (2 – 0,2) + 81000 (2 – 0,3)) = 1,1 (178200 + 137700) = 347500 т.

Z = (347500 * 1,1) / ((365 – 25) * 126,6 * 3) = 3 шт.

Среднетоннажные контейнеры

Для среднетоннажных контейнеров перегружаемых двухконсольным козловым краном грузоподъемностью до 5 тонн с автостропом ЦНИИ МПС ХИИТ Н_выр = 146 конт.

М_пер = 1,1 (136000 (2 – 0,2) + 108000 (2 – 0,3) + 28000 (2 – 0,3)) = 523600 / 1,5 = 349067 конт.

Z = (349067 * 1,1) / ((365 – 25) * 146 * 3) = 3 шт.

Крупнотоннажные контейнеры

Для крупнотоннажных контейнеров перегружаемых двухконсольным козловым краном грузоподъемностью 20 - 25 тонн с автозахватом (спредером) Н_выр = 62 конт.

М_пер = 1,1 (53000 (2 – 0,2) + 40000 (2 – 0,3) + 13000 (2 – 0,3)) = 209880 / 15 = 13992 конт.

Z = (13992 * 1,1) / ((365 – 25) * 62 * 3) = 1 шт.

Машины и оборудование

Для тракторов, выгружаемых козловым граном грузоподъемностью 7,5 – 12,5 тонн Н_выр = 138т.

Q_пер = 2 * 1,1 * 121000 = 266200 т.

Z = (266200 * 1,1) / ((365 – 25) * 138 * 3) = 2 шт.

Уголь каменный

При выгрузке угля каменного из полувагона на две стороны с повышенного пути высотой более 4-х метров Н_выр = 200т.

Q_пер = 2 * 1,1 * 120000 = 264000 т.

Z = (264000 * 1,1) / ((365 – 25) * 200 * 3) = 2 шт.

Песок строительный

При погрузке песка строительного в полувагоны кранами стреловыми или экскаваторами с грейфером объемом 2,5м³  Н_выр = 765т.

Q_пер = 2 * 1,1 * 380000 = 836000 т.

Z = (836000 * 1,1) / ((365 – 25) * 765 * 3) = 2 шт.

Щебень

При погрузке щебня в полувагоны кранами стреловыми или экскаваторами с грейфером объемом 2,5м³  Н_выр = 570т.

Q_пер = 2 * 1,1 * 100000 = 220000 т.

Z = (220000 * 1,1) / ((365 – 25) * 570 * 3) = 1 шт.

Расчет параметров технического оснащения

Грузовых пунктов

Выберем типы и параметры складов на грузовом дворе и путях необщего пользования, а также средства механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Рассчитаем параметры склада для контейнеров:

Площадь контейнерной площадки определяется по формуле:

F_кп = Е_кп * k_пр * f / n

где Е_кп – емкость контейнерной площадки;

k_пр – коэффициент, учитывающий проходы для приемосдатчиков;

f – площадь одного контейнера;

n – количество ярусов (n = 2).

Емкость контейнерной площадки находится по формуле:

E_кп = Е_гр + Е_пор + Е_рз

где Е_гр – емкость площадки для груженых контейнеров;

Е_пор – емкость площадки для порожних контейнеров;

Е_рз – емкость площадки для контейнеров, находящихся на ремонте.

Е_гр = М_гр^пр * (1 – α_н^пр) * t_хр^пр + М_гр^от * (1 – α_н^от) * t_хр^от

Е_пор = М_пор * (1 – α_н^пор) * t_хр^пор

Е_рз = (М_гр^пр + М_гр^от + М_пор) * β * t_рем

где        М – число контейнеров;

       α_н – коэффициент прямой переработки (α_н^пр = 0,2; α_н^от = 0,3; α_н^пор = 0,3);

t_хр – продолжительность хранения контейнеров на складе;

β – доля вагонов, требующих ремонта (β = 0,03);

t_рем – средняя продолжительность ремонта (tрем = 0,5 сут)

Полезная длина склада находится по формуле:

L_пол = F_кп / В_пол + L_рз

В_пол = L_пр – 2b_т

Для среднетоннажных контейнеров:

Е_гр = 274 * (1 – 0,2) * 2 + 217 * (1 – 0,3) * 1 = 438,4 + 151,9 = 591

Е_пор = 57 * (1 – 0,3) * 1 = 40

Е_рз = (274 + 217 + 57) * 0,03 * 0,5 = 9

Е_кп = 591 + 40 + 9 = 640

F_кп = Е_кп * k_пр * f / n = 640 * 1,9 * 2,835 / 2 = 1723,7 м²

       В_пол = 22,5 – 2 * 1 = 20,5

       L_пол = 1723,7 / 20,5 + 10 = 94,1 м

Для крупнотоннажных контейнеров:

Е_гр = 11 * (1 – 0,2) * 2 + 9 * (1 – 0,3) * 1 = 17,6 + 6,3 = 24

Е_пор = 2 * (1 – 0,3) * 1 = 2

Е_рз = (11 + 9 + 2) * 0,03 * 0,5 = 1

Е_кп = 24 + 2 + 1 = 27

F_кп = Е_кп * k_пр * f / n = 27 * 1,9 * 14,770 / 2 = 378,9 м²

       В_пол = 25 – 2 * 1 = 23

       L_пол = 378,9 / 23 + 10 = 26,5 м

Рассчитаем параметры склада для угля, выгружаемого с повышенного пути:

F_скл = Q_сут^пр * k_пр * t_хр / ρ

L_пол = F_скл / В_пол

где ρ – допустимая нагрузка на 1м²

F_скл = 361,7 * 1,4 * 20 / 5 = 2025,5 м²

L_пол = Fскл / Впол = 2025,5 / 2 * 20 = 50,6 м

Рассчитаем параметры складов для других грузов:

       F_скл = (Q_cут^пр * (1 – α_н^пр) * t_хр^пр + Q_сут^от * (1 – α_н^от) * t_хр^от) * k_пр / ρ

    B_пол = В_стр – n_жд * b_жд

    L_пол = F_скл / В_пол + L_рз

Для повагонных отправок:

       F_скл = (298,4 * (1 – 0,2) * 2 + 244,1 (1 – 0,3) * 1,5) * 1,7 / 0,85 = 1467,5 м²

В_пол = 24 – 1 * 5 = 19 м

       L_пол = 1467,5 / 19 + 10 = 87,3 м.

Для тяжеловесных грузов:

       F_скл = (364,7 * (1 – 0,2) * 2,5) * 1,6 / 0,9 = 296,7 м²

В_пол = 25 – 2 * 1 = 23

       L_пол = 1296,7 / 23 + 10 = 66,4 м.

Для песка строительного:

       F_скл = 1145,2 * 4 * 1,4 / 3,5 = 1832,3 м²

       L_пол = 1832,3 / 30 + 10 = 71,1 м.

Для щебня:

       F_скл = 301,4 * 4 * 1,4 / 3,5 = 482,2 м²

       L_пол = 482,2 / 30 + 10 = 26,1 м.

Выбранное техническое оснащение грузовых пунктов занесем в таблицу 3.1.

Оптимизация параметров грузовых фронтов

Задача оптимизации заключается в том, чтобы выбрать такое техническое оснащение грузовых фронтов (число ПРМ, длина складских путей, повышенных путей и разгрузочных эстакад и т.д.), при котором суммарные приведенные затраты будут минимальными. Кроме технического оснащения может быть найдено оптимальное количество подач вагонов на грузовой фронт, оптимальное число часов работы грузового фронта и т.п.

В критерии оптимизации включаются затраты, зависящие от оптимизируемых параметров грузового фронта; для курсового проекта такими параметрами являются число ПРМ и число подач.

В курсовом проекте рассматриваются следующие виды затрат:

1). Расходы на амортизацию и ремонт ПРМ

       С₁ = a₁ * Z

a₁ = К_м (А + Е)

где Z – число ПРМ;

К_м – стоимость одной ПРМ;

А – норма амортизационных отчислений;

       Е – коэффициент эффективности капитальных вложений (Е = 0,1).

       а₁ = 3 600 000 * (0,044 + 0,1) = 518400 руб.

2). Расходы, связанные с простоем вагонов под грузовыми операциями

       С₂ = а₂ / X * Z

    a₂ = 365 * N₁ * N₂ * P^ср * (2 - α_н) * a_в-ч / П

    N₁ = max (U_пр, U_от); 

N₂ = U_пр + U_от

где Х – число подач вагонов на грузовой фронт;

       a_в-ч – приведенная стоимость одного вагоно-часа простоя (a_в-ч = 40 руб);

       П – часовая эксплуатационная производительность ПРМ (П = 18,25 конт/час).

N₁ = U_пр = 25 ваг

N₂ = 25 + 20 = 45 ваг

a₂ = 365 * 25 * 45 * 11 * (2 – 0,2) * 40 / 18,25 = 17820000 руб.

3). Расходы, связанные с простоем вагонов в ожидании подачи на грузовой фронт

       С₃ = а₃ / Х

    а₃ = 4380 * N₁ * (1 + v_п²) * а_в-ч

где v_п – коэффициент вариации вагонопотока на грузовой фронт (v_п = 0,1).

       а₃ = 4380 * 25 * (1 + 0,01) * 40 = 4423800 руб.

4). Расходы, связанные с маневровыми локомотиво-часами на подачу и уборку вагонов с грузового фронта

       С₄ = а₄ * Х

    а₄ = 365 * t_м * а_л-ч

где t_м – затраты времени на подачу и уборку вагонов у грузового фронта (t_м = 0,5 ч);

а_л-ч – приведенная стоимость одного маневрового локомотиво-часа (а_л-ч = 700 руб)

       а₄ = 365 * 0,5 * 700 = 127750 руб.

Общие затраты определяются по формуле:

       С = С₁ + С₂ + С₃ + С₄

Посчитаем общие затраты и занесем их в таблицу 3.2. По данным таблицы 3.2. построим график зависимости приведенных расходов от количества погрузочно-разгрузочных машин и числа подач вагонов на грузовой фронт с выделением оптимальных параметров (рис.1).

Таблица 3.2

Разработка генплана грузового двора

Расположение грузового двора на территории станции должно обеспечивать:

- удобное сообщение с обслуживаемыми населенными пунктами;

- наименьшее число пересечений железнодорожных путей с автопроездами, удобный проезд к складам;

- удобную стоянку транспортных средств при производстве операций по осмотру и приему грузов от отправителей, а также при погрузке или выгрузке;

- компактное размещение всех устройств грузового двора;

- необходимую пропускную способность и беспрепятственное развитие грузового двора на перспективу;

- рациональное районирование территории грузового двора по родам грузов.

Для обеспечения маневровой работы на грузовом дворе необходимо предусмотреть:

       - выставочные пути, на которых производится прием, отправление и подсортировка подач;

       - погрузочно-разгрузочные пути;

       - ходовые пути, служащие для перемещения подвижного состава по территории грузового двора;

       - соединительные пути, которые служат для уборки вагонов с погрузочно-разгрузочных путей или перестановки с одного пути на другой;

       - весовой путь (при необходимости).

Исходя из вышесказанного, составляется схема грузовой станции (рис.2) и принципиальная схема грузового двора (рис.3).

Организация работы станции и путей необщего пользования

Суточный план-график работы станции

       Цель составления суточного плана-графика – согласование работы всех цехов станции, связанных с обработкой местных вагонов от момента прибытия до их отправления со станции. Этот план является графическим расчетом загрузки элементов станции. Одним из важнейших требования, которым должен отвечать суточный план-график, является организация ритмичной работы на всех грузовых пунктах, ликвидация или сведение к минимуму различных межоперационных перерывов в обработке вагонов, максимальное совмещение операций.

Основными исходными данными для составления суточного плана-графика являются:

       - расписание прибытия поездов с местными вагонами (гружеными и порожними) с указанием родов грузов и назначений (разложения);

       - план погрузки по родам грузов;

       - графики технологического процесса работы отдельных цехов станции и ЕТП работы станции и путей необщего пользования;

       - нормы времени на выполнение маневровой работы по формированию и расформированию поездов, подаче и уборке вагонов;

       - продолжительность выполнения грузовых операций.

Исходя из количества прибывших поездов и количества местных вагонов в составе этих поездов, составляется таблица разложения 4.1. При составлении таблиц разложения поездов по прибытию, целесообразно наметить поступление грузов равномерно во всех сборных поездах, однако в отдельных случаях этот принцип может быть нарушен. Число вагонов, прибывших с поездом, показывается дробью. В числителе – груженые вагоны, в знаменателе – порожние. Необходимо следить, чтобы сборные поезда были примерно одинаковыми по количеству вагонов. Таблица разложения сборных поездов по отправлению составляется аналогично, если передачи отправляются после их полной обработки.

Расчет продолжительности погрузочных операций производится с учетом наличия ПРМ на грузовом пункте, их производительности и массы груза в вагонах, поданных под грузовые операции.

Продолжительность грузовых операцийопределяется по формуле:

t_гр = m_под * Р^ср * 7 / Z * Н_выр

Результаты расчетов занесем в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Показатели графика

На основе суточного плана-графика определяем показатели работы станции. Основными качественными показателями, характеризующими работу станции и путей необщего пользования, являются:

1). Средний простой местного вагона, который может учитываться по номерному и безномерному способам учета в зависимости от суточного вагонооборота и наличия средств АСУ на станции. Придерживаемся безномерного способа.

t_м = (2 * В) / (П + У)

Средний простой местного вагона – это среднее время нахождения вагона на станции с момента его прибытия до момента его отправления. Для определения простоя местного вагона в целом по станции данные о почасовом прибытии и отправлении вагонов согласно построенного графика записываются в упрощенную форму ДУ-9 (таблица 4.3).

На основе составленной таблицы определяем: t_м = (2 * 616) / (66 + 66) = 9,33 ч.

2). Средний простой местного вагона под одной грузовой операцией– время нахождения вагона на станции от прибытия до отправленияпод однойгрузовой операцией:

t_гр^оп = t_м / k_сдв

t_гр^оп = 9,33 / 1,6 = 5,8

3). Средний остаток вагонов на станции (рабочий парк):

П_рп = В / 24

П_рп = 616 / 24 = 26 вагонов

4). Коэффициент использования маневрового локомотива:

k_пок = ∑Mt / (1440 – t_тех)

Вагоно-часы простоя

Заключение

В данном курсовом проекте на основании заданного грузооборота станции и примыкающих к ней подъездных путей произведён расчёт вагонопотоков, составлена балансовая таблица, выбраны типы складов по каждому виду груза, рассчитаны их линейные размеры и площади, выбраны типы ПРМ для переработки каждого вида груза, рассчитано их потребное количество.

Кроме того, была рассчитана оптимизация параметров грузовых фронтов для среднетоннажных контейнеров. Так же произведён расчёт продолжительности выполнения грузовых операций с вагонами по каждому виду груза.

На основании этих расчётов была составлена таблица разложения передаточных поездов.

Была вычерчена схема грузовой станции и грузового двора.

В заключение курсового проекта, построен суточный план-график работы грузовой станции и подъездных путей и определены его показатели:

· Простой местного вагона в целом по станции

В = 616 вагоно-часов

· Средний простой местного вагона

t_м = 9,33 ч.

· Средний простой местного вагона под одной грузовой операцией

t_гр^оп = 5,8 ч.

· Средний остаток вагонов на станции (рабочий парк):

П_рп = 26 вагонов

· Коэффициент загрузки локомотива

k_лок = 0,92

Список использованной литературы

1. Штефко И. В., Демянкова Т.В. "Организация грузовой и коммерческой работы станции и примыкающих подъездных путей": методические указания к курсовому проекту. - М.: МИИТ, 2001, - 52 с.

2. "Грузоведение, сохранность и крепление грузов" / А.А. Смехов, А.Д. Малов, А. М. Островский и другие; под редакцией А. А. Смехова. - М.: Транспорт, 1987 - 239 с.

3. "Правила перевозок грузов железнодорожным транспортом." Сборник - книга 1 - М.: Юридическая фирма “Юртранс”, 2003 - 712 с.

4. "Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузочно-разгрузочные работы", Москва, Экономика, 1987.

5. Гриневич Г. П. "Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ на железнодорожном транспорте". - М.: Транспорт, 1982 год - 343 с.

6. Сборник правил перевозок и тарифов №160, М.; Транспорт, 1984.

7. "Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм". - М.: МПС, 2001 - 256 с.

8. "Управление грузовой и коммерческой работой на железнодорожном транспорте" / Под редакцией Смехова А. А. М.; Транспорт, 1990.

9. "Управление грузовой и коммерческой работой". Конспект лекций. В.Л. Коновалов. - М., МИИТ, 2006.