Практическая работа № 9 . Определение параметров штабеля генерального груза.

Теоретическая часть.

Назначение портовых складов – хранение грузов с момента их прибытия на одном виде транспорта до погрузки на судно (или наоборот).

При решении задач оптимального использования складских площадей, определении оптимальной формы и размеров штабелей груза, используют ряд показателей, которые наиболее существенны при хранении генеральных грузов.

Полезная площадь склада (крытого или открытого) F_пол – общая площадь (площадка) выделенная для хранение груза за вычетом площади, занятой строительными конструкциями, служебными помещениями, стационарным оборудованием, дорогами и путями.

Полезная площадь включает в себя площадь непосредственно занятую грузом, площадь проездов, разрывов между штабелями, проходов между штабелями и стенками складов (рис. 1)

Рис. 1 Схема размещения штабелей груза.

Итак, F_пол = F_г + F_пр + F_р + F_{п ,} (1)

где : F_г - площадь непосредственно занятая грузом, м²;

F_пр – площадь проездов, м² . Ширина проездов устанавливается исходя из габаритов техники работающей на складе или заезжающей в склад под погрузку/выгрузку грузов;

F_р – площадь разрывов между штабелями, м². Габариты разрыва определяет радиус поворота погрузчика, используемого для формирования штабеля;

F_п – площадь проходов между штабелями и стенками крытого склада. Ширина прохода обычно составляет 0,5 метра.

Отношение площади, занятой штабелями груза F_г к полезной площади F_пол называется коэффициентом использования полезной площади склада, k_f :

k_f = (2)

При эффективном использовании складских площадей значение коэффициента должно стремиться к еденице, т.е. полезная площадь склада F_п должна быть максимально занята грузом. Форма и размеры штабелей, количество и ширина проездов и разрывов должны быть разумными и достаточными для выполнения эксплуатационных задач.

Размеры штабеля генерального груза определяются количеством груза в партии. Это положение особенно важно тогда, когда груз складируется по отдельной спецификации, поконосаментно или вагонными партиями.

Определенную роль играет и вид упаковки груза и форма грузовых мест. В Справочной литературе (3) показаны методы складирования некоторых видов металлопроката.

Укладка ящичных и мешочных грузов в целях устойчивости штабеля требует достаточную площадь опоры или снижение высоты штабелирования, что приводит к недостаточному использованию вместимости склада.

В таких случаях формирование штабеля производят «с уступом». Если число ярусов в штабеле больше 3-х ,то следующий ярус укладывают с уступом (рис. 2).

Число ярусов в последующих уступах также не должно превышать 3. По ширине уступ производят на половину грузового места, по длине – на целое грузовое место. Рис. 2 Укладка мест «уступом»

Высота штабелирования ограничивается рядом условий :

а) Прочность тары.

Для большинства генеральных грузов прочность жесткой тары

обеспечивает высоту укладки в пределах 4- 5 метров. Правилами безопасной морской перевозки пакетированных грузов рекомендована высота штабелирования в значениях, указанных в Приложении №2.

Высота штабелирования (Н_тары) при этом принимается как произведение высоты грузового места на количество ярусов в штабеле.

Важно : при определении общей высоты штабеля необходимо помнить, что многие виды тары и упаковки генерального груза требуют применения сепарации между первым ярусом и основанием склада (как правило брус толщиной 0,1-0,15 м или доска толщиной 0,05 м) и между каждыми последующими ярусами (доска толщиной 0,025 – 0,05 м). Общая толщина используемой сепарации должна учитываться в расчетах высоты штабеля.

б) Возможности перегрузочной техники, Н_м.

Если высота подъема груза указана на вилах, то высота штабеля исходя из возможностей перегрузочной техники - Н_мрассчитывается по формуле:

H_м = H_в + h_гм, (3)

где Н_в - максимальная высота подъема вил погрузчика, указанная на вилах,

h _гм – высота грузового места.

в) Физико-химические свойства грузов. В случае ограничений по высоте складирования по причине особых физико-химических свойств грузов, на маркировке грузового места указан либо полный запрет на укладку второго яруса на грузовое место, либо ограничение по количеству ярусов (рис.3.)

рис.3 Манипуляционные

знаки Высота штабеля в этом случае Н_фх определяется исходя из высоты одного грузового места или нескольких по количеству ярусов.

г) Требования техники безопасности.

В соответствии с требованиями техники безопасности и охраны труда на открытых складских площадях высота складирования ограничена 6 метрами, т.е высота штабеля при данных требованиях - Н_тб не должна быть более 6 метров.

При превышении высоты складирования стропальщики, работающие на штабеле, должны иметь страховочные крепления.

д) Высота склада. Высота штабеля исходя из высоты склада – Н_с , м рассчитывается по формуле :

Н_с = Н_с’- 0.5 , (4)

где Н_с’ - расстояние от пола до перекрытий потолка склада (или до осветительных люстр), м.;

е) Техническая норма нагрузки на пол склада - р _{т ,} т/м² ,

Количество грузовых мест по высоте исходя из технической нагрузки на пол склада равно:

m _тех = p _т / p _у, (5)

где p _т - техническая норма нагрузки на пол склада, т/м² .

р _у – удельная нагрузка создаваемая одним пакетом. т/м²

Высота укладки груза H_т , исходя из технической нагрузки на пол склада, рассчитывается по формуле:

H_т = m _тех * h _гм, (6)

.

В первом приближении высоту штабеля можно определить по формуле:

Н_шт = min{Н_тары; Н_м; Н_ф.х.; H_тб; H_т} (7)

Количество грузовых мест по высоте равно:

m_h = E{Н_шт/h _гм} , (8)

- где Е - целая часть числа в фигурных скобках уравнения (7)

Высота штабеля равна:

Н = m _h * h _гм + высота сепарации (если используется) (9)

Ширина штабеля не может быть менее 2–х пакетов. Пакеты укладываются длинной стороной поперек штабеля.

Ширина штабеля В _шт определяется по формуле :

В _шт = m * b * kl, (10)

Где : m – количество мест по ширине штабеля,

b –ширина места, м

kl – коэф. линейной укладки ( для пакетированных грузов = 1,15)

Длина штабеля рассчитывается по аналогичной формуле.

И тогда получаем площадь занятую грузом :

F _г = L _шт * В _шт. (11)

Площадь склада относящаяся к штабелю определяем по формуле (1) :

F_{пол шт} = F_г + F_пр + F_р + F_{п ,}

где : F_г - площадь непосредственно занятая грузом, м²;

F_пр – площадь проездов, м² ;

F_р – площадь разрывов между штабелями, м²;

F_п – площадь проходов между штабелями и стенками крытого склада, м²;

Ширина проезда необходимая для разворота погрузчика на 90 градусов выписывается из технических характеристик погрузчика или определяется по формуле :

В _прз = r + а + l + c, (12)

где : r – наружный радиус поворота погрузчика, м,

а – расстояние от передней оси погрузчика до вертикальной полки вилки,

l – длина паллета,

с – минимальное пространство между погрузчиком и штабелем (0,15 – 0,2 м),

Ширина необходимая для разьезда двух погрузчиков определяется :

В _пр = 2D + 3с, (13)

где : D – габаритная ширина погрузчика.

Ширина проезда принимается большей из двух полученных величин.

Площади проезда, прохода и разрыва исходя из схемы размещения штабелей груза указанного на рис. 1, рассчитываются по формулам :

F_пр = 0,5 В _пр (В_п + В _шт + 0,5В _р) (14)

F _п = В _п (L _шт + В _п) + (В _шт * В _п ) (15)

F _р = 0,5 В _р (L _шт + В _п ) (16)

Количество полезной площади склада, необходимой для размещения всей предьявленной партии груза, определяют следующим образом :

F _пол = m _шт.* F _пол.шт, (17)

где : N _шт – количество штабелей получаемое в результате укладки всей партии груза,

N _шт = Q \ Q _шт, (18)

где :

Q – общий вес заявленной партии груза, т

Q шт – вес груза в штабеле. т

Q _шт = m _шт * q _гм , (19)

где :

m _шт – количество грузовых мест в штабеле

q _гм – вес грузового места, т.

Исходя из необходимой полезной площади штабеля и эффективной схемы размещения штабелей груза всей заявленной партии на территории склада (для открытых складов) графическим путем определяют размеры склада, его ширину и высоту.

Эксплуатационная нагрузка p _э т/м₂, создаваемая данным грузов в данном складе определяется по формуле :

p _э = m h * p у, (20)

где : m _h – количество пакетов по высоте,

p _у – удельная нагрузка на пол склада от одного грузового места, т/м₂ .

Внимание !!! Эксплуатационная нагрузка не должна превышать допустимую техническую нагрузку на пол склада.

Валовая нагрузка рассчитывается по формуле : р в = Kf * р_э. (21)

Вместимость склада Е, т должна быть не меньше количества груза подлежащего хранению, т.е. Е > = Q :

Е скл.т = Q = p_э * k_f * F _пол, (22)

В случае нехватки собственных складских площадей, порт арендует дополнительные склады или организовывает хранение груза «на колесах», что не всегда экономически эффективно.

Расчетная часть.

Расчеты необходимо выполнить для каждого исходного груза и выбранного склада. Исходные данные для выполнения работы приведены в приложении 1.

Целью работы является закрепление полученных теоретических знаний, выработка навыков по их применению и выполнению расчетов прикладного характера в области оптимизации загрузки складов.