Выбор способов складирования и определение основных параметров складов штучных грузов

После определения типоразмера укрупненной грузовой единицы необходимо следующее:

выбрать способ хранения - штабельный или стеллажный;

рекомендовать вид штабелирующего оборудования для работы в зоне хранения;

организовать работы на фронтах погрузки и разгрузки.

Существенное влияние на выбор способа хранения оказывает фактор многономенклатурности или однотипности штучных грузов. Многономенклатурные грузы содержат большое число грузов с различ­ными физическими и технологическими свойствами (до нескольких тысяч). Однотипные - это грузы с небольшим числом наименований, перемещающиеся и хранящиеся большими партиями, это грузы в мешках и ящиках. Многономенклатурные грузы наиболее эффективно хранить в двухрядных стеллажных складах, в которых легко обеспе­чить доступ к любому грузу в любое время.

На перерабатывающих предприятиях агропромышленных комп­лексов, как правило, грузы однотипные. Исключение составляет в

первую очередь кондитерская промышленность, общая продукция которой может достигать 2000 наименований. Однако на отдельно взятых предприятиях эта номенклатура значительно ниже. В пользу стеллажного способа хранения на складах предприятий агропрома говорит требование доступности к грузам в процессе их хранения и строгого соблюдения сроков нахождения грузов на складе. Последнее условие является решающим при создании складов технологического хранения, особенно на сыродельных и частично консервных заводах.

Обычно не стоит хранить на стеллажах с ячейками те грузы, время хранения которых не превышает 2-3 сут, - это хлеб, молочные про­дукты, пивобезалкогольные напитки. Размеры складов таких грузов и при штабельном хранении невелики, и в зоне их хранения целесооб­разно применять электропогрузчики, обеспечивающие хранение грузов в два-три яруса по высоте.

Предварительные экономические расчеты по проектам новых складов показывают, что в складских комплексах как в приведенных затратах, так и в капиталовложениях особенно (рис. 3.2) основная доля затрат (70 %) приходится на зону хранения. Поэтому прежде всего требуется оценить сравнительные стоимости капитальных затрат для зоны хранения при штабельном и стеллажном способах хранения грузов. При штабельном хранении грузов высота склада составляет 4,8...6 м. При этом фактическая высота штабелей в два яруса будет не более 3 м и коэффициент использования склада по высоте ф_в не более 0,5-0,6, общий коэффициент использования объема склада будет не более ф_об = 0,2. При хранении грузов на стеллажах высота склада может быть увеличена до 10м, при обслуживании мостовыми (и стел­лажными) кранами и до 15 м только стеллажными. Коэффициент ф_в = =0,65- 0,7. При этом если остальные размеры склада (длина и ширина), а также типоразмеры укрупненной транспортной тары одинаковы, то

стоимость 1 м³ полезного объема склада будет изменяться, как показа­но на рис. 3.3v Следовательно, строительная стоимость здания склада и стеллажей при высоте 10 м и более не будет превышать стоимости склада при штабельном хранении, что и следует учитывать при выборе способа хранения.

Для обеспечения нормальных условий работы на фронтах обслу­живания автомобильного и особенно железнодорожного транспорта размеры складов промышленных предприятий не должны быть мень­ше 36 х 24 м. При соответствующем коэффициенте использования площади ф_пл = 0,35 и высоте хранения в 7 ярусов в стеллажном складе может размещаться около 2200 ячеек. При этом минимальная грузо­вместимость составит от 600 т (нетто) для пищевых жидкостей в бутылках до 2000 т (нетто) для сахара-рафинада, пачек соли и других тяжелых фасованных продуктов. При этом можно считать, что стои­мость основных сооружений в зоне хранения (здание склада и стел­лажи) при высоте стеллажного хранения в 7 ярусов будет примерно такой же, как стоимость одноэтажного склада штабельного хранения пакетированного груза.

Определение основных параметров склада штучных грузов начи­нают с расчета размеров зоны хранения. Сначала определяют требуе­мую общую складскую площадь зоны хранения склада А_с (м2), которая складывается из площади, занятой под грузом (полезной площади), А_пол; площади, требующейся для проходов и проездов оборудования, А_пр; площади, занятой оборудованием, А _обор, порожней тарой А_т; площади, занятой под подсобные и бытовые помещения, А_подс.

Полезная площадь склада (м²) определяется в зависимости от требуемой грузовместимости склада Е_с (т) и величины удельной нагрузки на 1 м² площади склада е_с (т/м²), которая зависит от высоты укладки груза в складе и размеров грузовой единицы:

(3.3)

где n — число видов однородных грузов, хранящихся на складе; E_{c i} — требуемая грузо­вместимость склада по i-му грузу, т; е_{c i} ( - удельная нагрузка z-ro груза на 1 м² площади склада, т/м.

(3.4)

здесь G_i — масса грузовой единицы с i-м грузом, кг; z_i — число ярусов (слоев) по высоте хранения i-x грузов в складе; f_i - площадь склада, которую занимает одна единица i-го груза, м².

В зависимости от способа хранения груза величину е_сi определяют так. При хранении в штабелях единичных грузов (мешков, ящиков, бочек и др.) G_i, принимают равной массе единицы этого груза (нетто), кг; z_i, - число слоев по высоте укладки грузов в штабеле; z_i = H / h, здесь H - высота штабеля хранения груза, м; f_i = аb- площадь склада, занятая этим грузом, м², где а, b и h - длина, ширина и высота едини­цы груза, м.

При хранении в штабелях грузов, пакетированных в укрупненные грузовые единицы, массой единицы является масса пакета с i-м грузом (нетто) G_{nak. i} , кг; z - число ярусов укладки пакетов в штабеле; f_i, = 1,1 a_п b_п, где a_п и b_п - длина и ширина пакета, м.

Наконец, при хранении пакетированных грузов в стеллажах масса груза в ячейке G_яч = т_я G_naк (кг, нетто); где т_я - число укрупненных единиц груза (пакетов), размещаемых в одной ячейке; z - число ячеек по высоте стеллажа; f_я - площадь одной ячейки; f_я = (1,3... 1,4) аb, где а - длина ячейки, м; b- размер глубины ячейки, м. Согласно ГОСТ 14757 нормальные размеры ячеек стеллажей каркасного типа: длина ячейки l_яч - 450, 950, 1320, 1800, 2650 мм; ширина стеллажа (глубина ячейки) b - 450, 670, 800, 850, 900, 1120, 1250, 1700 мм. Нор­мальный ряд нагрузок на одну ячейку: 500, 1000, 2000 кг.

Определив А_пол, которая зависит от требуемой грузовместимости склада, и выяснив, что все остальные слагаемые площади склада также зависят от нее, для предварительных расчетов можно принять

(3.5)

где ф_пл — коэффициент использования площади склада.

Можно принять следующие приближенные значения ф_пл. Для складов штабельного хранения пакетированных грузов, обслуживае­мых напольными средствами (тележками, напольными штабелерами), Фпл = 0,35 - 0,4; для тех же складов с поштучным перемещением грузов ф_пл = 0,45 - 0,5; в складах стеллажного хранения при наиболее распространенных двухрядных стеллажах ф_пл = 0,32- 0,35; при ограни­ченных по размерам складах со сквозными стеллажами ф_пл = 0,5, примерно такой же коэффициент использования площади имеют склады "робот-системы" -ф_пл = 0,5- 0,6.

Следующим этапом расчета является определение размеров зоны хранения склада, для чего следует установить длины фронтов погруз­ки (разгрузки) грузов, отправляемых (поступающих) со склада. Наи­большая длина фронта может быть принята за минимальный размер одной из сторон склада.

Длина фронта погрузки (разгрузки), на котором обслуживаются средства автомобильного транспорта (м):

(3.6)

где n_{o. а} — число одновременно обслуживаемых на фронте автомобилей; /_а — длина фронта, занимаемого одним автомобилем при его обслуживании, м.

(3.7)

здесь n — число групп однородных грузов, поступающих (отправляемых) автомобильным транспортом; Q_i — среднесуточный грузопоток выгрузки (погрузки) i-й группы груза, т/сут; К_a — общий коэффициент неравномерности поступления автомобилей для обслужи­вания на фронте; t_{ф. а} — время занятия фронта одним автомобилем во время обслужива­ния, ч:

(3.8)

тут f_pa6 — чистое время работы, необходимое для загрузки (разгрузки) автомобиля, ч; t_доп- дополнительное время, необходимое для подготовительных и заключительных операций с каждым автомобилем, ч; t_доп - 0,08 ч; q_а- производительность обслуживания каждого автомобиля, т/ч (нетто); G_{а i} — средняя грузовместимость автомобиля с i-м грузом, обслуживаемого на фронте, т (нетто); если грузопоток обслуживают автомобили различной грузовместимости, то здесь m_а — число групп автомобилей j-й грузовместимости G_ij; α_j — доля всего грузопотока, обслуживаемого j-ми автомобиля­ми, %. Средняя грузовместимость автомобилей должна быть определена также с учетом возможности размещения в кузове автомобиля пакетированных грузов (приложение 9); t_c — продолжительность работы фронта в течение суток, ч/сут; определяется количеством часов в сутки работы автотранспортных организаций. В большинстве случаев t_c = 8 или 10 ч.

Длина фронта l_а, занимаемая одним автомобилем, зависит от размеров машины и способа размещения на фронте. Значения /_а (м), принимают: при установке автомобилей на прямой рампе задним бортом

где b — ширина автомобиля;

то же, но при установке боковым бортом

где / — длина наибольшего автомобиля, м;

при установке автомобилей на зубчатой рампе

Длина фронта (м), необходимая для обслуживания вагонов:

где L_в - длина расчетного вагона, l_в = 14,0 м; n_о.в — число одновременно обслуживаемых| вагонов:

(3.9)

здесь G_noд — количество грузов в одной подаче вагонов, т/под; G_под ⁼ Q K_B /Z, тут Q — среднесуточное количество грузов, проходящих через склад, перевозимых по железной дороге, т/сут (нетто); К_в — коэффициент суточной неравномерности поступления вагонов для обслуживания, принимается на основании статистического изучения грузопотоков; значения К_в приводятся в задании; Z — число подач вагонов для обслуживания в сутки; величина Z = 1 или 2 в зависимости от суточного грузопотока и взаимного расположения склада и станции примыкания; f_ф.в — продолжительность занятия фронта каждым ваго­ном, ч:

тут t_раб — чистое время выполнения работ по загрузке (или выгрузке) вагона, ч; t_доп — дополнительное время на подготовительные и заключительные операции (снять и на­ложить пломбы, открыть и закрыть двери, зачистить вагон при перевозках сыпучих грузов и т. п.); t_доп = 0,15 ч — для крытых вагонов и t_доп = 0,1 ч — для саморазгружающихся; q_B — расчетная производительность обслуживания одного вагона, т/ч; при перевозках сыпучих грузов в крытых вагонах q_в принимают равной эксплуатационной производи­тельности машины или установки, обслуживающей каждый вагон; при перевозках сыпу­чих грузов в саморазгружающихся вагонах производительность выпуска груза из вагона или загрузки в него через самотечные трубы будет лимитировать производительность линии уборки (q_B + q_уб) или подачи (q_в = q_nод ) груза на фронт обслуживания. Эти произ­водительности должны обеспечивать обслуживание подачи в установленный договором срок (t_дог); t_дог — продолжительность обслуживания одной подачи в соответствии с договором между предприятием и Министерством путей сообщения, ч; в настоящее время t_дог устанавливают от 2,5 ч при перевозках сыпучих грузов и до 4—4,5 ч при перевозках штучных грузов; G_B — грузовместимость одного вагона, т (нетто); при перевозках сыпучих грузов G_B принимают равной номинальной грузоподъемности вагона; при перевозке пакетированных грузов следует учитывать фактически размещаемое количество единиц груза в вагоне т и принимать G_в = G_пак т_в , где G_пак — масса груза в одном пакете, т (нетто); m_в — количество пакетированных грузов в крытом вагоне.

При перевозках штучных грузов в соответствии с Правилами перевозки грузов по железным дорогам (Сборник № 32) установлены следующие сроки погрузки или выгрузки грузов из вагонов G_B = 62 т (включая время на дополнительные операции). Операции с помощью электропогрузчиков, с формированием пакетов в вагоне: груз в мешках 50 кг - 1,16 ч; ящики, пачки, бидоны (массой 50-80 кг) -1,4 ч. Если погрузка или выгрузка осуществляется готовыми пакета­ми, то время сокращается вдвое. В отдельных случаях, когда приме­няют специальные машины, например, для погрузки мешков в ваго­ны, то

где q_э.маш - эксплуатационная производительность машины; q_э.маш = q_маш К_вр , здесь q_маш- техническая производительность машины, т/ч; К_вр — коэффициент использования машины по времени; К_вр= 0,7 - 0,8.