Определение производительности перегрузочного оборудования причала

Цель работы: выработка устойчивых навыков аналитического расчета и освоение нормативного метода определения производительности перегрузочных машин в технологической линии.

Исходные данные:

1) тип перегрузочной установки – портальный кран;

2) условия использования в перегрузочном процессе;

3) схема механизации - работа 2;

4) скоростные характеристики механизмов перегрузочной установки – «Справочник механизатора речного порта»;

5) тип грузозахвата и масса подъема в цикле - работы 1 и 2;

6) нормативы времени на выполнение вспомогательных операций в цикле [1, табл. 27].

При использовании в схеме механизации универсальных машин циклического действия их производительность по варианту работы рассчитывается по следующим зависимостям, т/ч:

, т/ч,

где: - масса груза в подъеме, т;

- время цикла машины, с.

Масса подъема для тарно-штучных грузов устанавливается по справочным данным, исходя из используемого типа грузозахвата и средств укрупнения грузовых мест [1, табл. 26].

Масса подъема для навалочных грузов, перегружаемых грейферами, определяется расчетом:

, т,

где: - вместимость грейфера, м³;

- насыпная плотность груза, т/м³;

- коэффициент заполнения грейфера.

G_п = 3,2*1,7*1 = 5,44 т.

Подбор грейфера по вместимости производится из условия недопустимости перегрузки крана:

,

где: - грузоподъемность крана, т;

- масса грейфера, т;

- насыпная плотность груза, т/м .

V_г < = 3,64,

3,2 < 3,64

Время цикла поворотных кранов при перегрузке навалочных грузов:

, с.,

где: - направление, установка для зачерпывания груза грейфером, с [1, табл. 28];

- время на перемещение груза, состоящее из операций подъема ,

поворота , опускания с учетом совмещения операций , с:

, с,

где: - то же, что и , но при перемещении порожнего захватного устройства;

- направление и высыпка груза из грейфера, [1, табл. 29].

Нормы времени на установку и зачерпывание груза грейфером, направление груженого грейфера и высыпку груза при переработке навалочных грузов устанавливаются в соответствии с рекомендациями сборника [5].

Затраты времени на выполнение операций перемещения груза и возврата порожнего захвата , включая подъем , поворот и опускание, как с грузом, так и порожнем, рассчитываются в зависимости от высоты подъема и опускания груза (захватного устройства), угла поворота крана и паспортных скоростных характеристик механизмов кранов, участвующих в цикле.

Для определения времени перемещения груза и порожнего захвата строится расчетная схема с указанием параметров траектории перемещения грузозахвата в цикле по высоте и в горизонтальной плоскости.

Высота подъема (опускания) груза при разгрузке (загрузке) судна, м, определяется по формуле:

, м,

где: - высота территории причала над минимальным уровнем воды, м;

- высота центра тяжести груза в судне над уровнем воды, м;

- высота подъема груза над территорией причала, м.

Высота подъема устанавливается с учетом вертикального габарита приближения железнодорожных строений, обеспечивающего безопасный пронос груза над вагонами. При перемещении тарно-штучных грузов из судна на склад и обратно, а также навалочных по варианту судно - вагон - 5,3... 5,5 м.

При перегрузке навалочных грузов по варианту судно - склад и обратно устанавливается с учетом высоты штабеля на складе и запаса 0,5 м для безопасного проноса груза над штабелем.

Для перегрузочных машин с рабочим движением - вращением стрелового устройства угол поворота стрелы крана устанавливают в зависимости от варианта работ с учетом оптимальной расстановки кранов относительно судна. Значения углов поворота принимают:

для варианта склад - судно или обратно a = 140° … 180^о;

для вариантов судно - вагон, склад - вагон или обратно a = 70°… 90°.

Коэффициент совмещения движений при работе в грейферном режиме принимается равным 0,7… 0,8.

Время подъема (опускания) груза, с:

Время поворота стрелы в полуцикле, с:

, сек,

где: - высота подъема (опускания) груза (грузозахвата), м;

- скорость подъема (опускания) груза (грузозахвата), м/с; при работе с грузом принимается равной 0,8 паспортной скорости подъема, при работе без груза 0,9;

, - время разгона, торможения; принимается для механизма подъема 2 с, а для механизма поворота - 4 с;

- угол поворота стрелы, град.;

- частота вращения стрелы, об./мин.

Рассчитанные аналитическим методом значения производительности фронтальной установки по вариантам перегрузки выписываются в таблицу 3.

Табл. 3

Производительность оборудования схемы механизации причала

Тип установки	Вариант перегрузки	Производительность, т/ч
расчетная	по нормам	принятая
Фронтальная
Портальный кран	Склад - судно
Вагон - судно		-
Тыловая
Портальный кран	Вагон - склад		-
Склад - склад

В таблице также приводятся численные значения производительности всех подъемно-транспортных установок схемы механизации причала, устанавливаемые на основе нормативов (комплексные нормы выработки) сборника «Типовые технологические процессы погрузочно-разгрузочных работ в речных портах» [2, 3] или сборника «Единые комплексные нормы выработки и времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в речных портах и на пристанях».

Расчетные данные приведены в таблице 4.

Табл. 4

Исходные данные

№ п/п	Наименование	Ед.изм.	Обозн.	Значение
	Грузоподъемность крана	т	G	10,0
	Скоростные характеристики механизмов: - подъема	м/с	V	1,05
	- поворота	об/мин	n	1,60
	Коэффициент совмещения движений	-	ε	0,70
	Время разгона механизма подъема	с	tр
	Время торможения механизма подъема	с	tт
	Время разгона механизма поворота	с	tр
	Время торможения механизма поворота	с	tт
	Вместимость грейфера	м3	Vг	3,20
	Масса грейфера	т	Gзу	3,80
	Насыпная плотность груза	т/м3	ɣ	1,70
	Высота территории причала над минимальным уровнем воды	м	hт	3,00
	Высота центра тяжести груза в судне над уровнем воды	м	hцт	1,00
	Высота штабеля на складе	м	hшт	18,00

Табл.5

Дополнительные данные

№ п/п	Наименование	Ед.изм.	Обозн.	Значение
	Масса грейфера с грузом	т		4,30
	Cкорость подъема (опускания) при работе с грузом	м/с	Vп(о)	0,84
	Cкорость подъема (опускания) при работе без груза	м/с	V`п(о)	0,95

Табл.6

Параметры усредненной траектории перемещения груза

№ п/п	Вариант перегрузки	hг	Нп	Но	α	Н`п	Н`о
	Склад – судно	9,50	0,50	14,25		14,25	0,50
	Вагон – судно	5,50	3,57	10,25		10,25	3,57
	Вагон – склад	9,50	3,57	0,50		0,50	3,57
	Склад - склад	9,50	0,50	0,50		0,50	0,50

Обозначения:

h_г - высота подъема груза над территорией причала, м;

Н_п, Н_о - высота подъема (опускания) при работе с грузом, м;

α - угол поворота стрелы, град.;

Н`<sub>п</sub>, Н`_о - высота подъема (опускания) при работе без груза, м.

Табл.7

Время на перемещение груза и порожнего захватного устройства

№ п/п	Вариант перегрузки	tп	tо	tпв	tпр	t`п	t`о	t`пр
	Склад – судно	2,6	18,96	22,8	31,0	17,00	2,5	29,6
	Вагон – судно	6,3	14,20	13,4	23,7	12,79	5,8	22,4
	Вагон – склад	6,3	2,60	13,4	15,6	2,53	5,8	15,2
	Склад – склад	2,6	2,60	22,8	19,6	2,53	2,5	19,5

Обозначения:

t_п, t_о - время подъема (опускания) при работе с грузом, с;

t_пв - время поворота стрелы, с;

t_пр - время перемещения при работе с грузом, с;

t`<sub>п</sub>, t`_о - время подъема (опускания) при работе без груза, с;

t`_пр - время перемещения при работе без груза, с.

Табл.8

Производительность оборудования схемы механизации причала, Р_i-j

№ п/п	Вариант перегрузки	tзх	tв	Тц	ψ	Gп	Рi-j
	Склад – судно			77,6		5,4
	Вагон – судно			73,0	0,9	4,9
	Вагон – склад			53,7	0,9	4,9
	Склад - склад			52,0		5,4

Обозначения:

t_зх - время на направление и установку для зачерпывание груза грейфером, с;

t_в - время на направление и высыпку груза из грейфера, с;

Т_ц - время цикла работы крана, с;

ψ - коэффициент заполнения грейфера;

G_п - масса груза в подъеме, т.

Табл.9

Технологический вариант работы	Оборудование	Состав бригады
тип	кол-во	специальность	кол-во
Фронтальная линия
склад – судно	п/к 10т.		Крановщик
судно – вагон	п/к 10т.		Крановщик
вагон – склад	п/к 10т.		Крановщик
Тыловая линия
склад-склад	п/к 10т.		Крановщик
вагон – склад	п/к 10т.		Крановщик