Определение размеров и вместимости склада в зоне обслуживания пор- тального крана

Ширина штабеля на складе, формируемого портальным краном:

B 1  = R max - (0,5 × К + l o), 25,5м                                         (1)

где

R max

- максимальный вылет стрелы портального крана, м;

K - колея крана, м;

l o = 2,25 м - расстояние от оси рельса до кромки штабеля;

Высота штабеля, имеющего в поперечном сечении треугольную форму (см. рис.1):

h ш 1 = 0,5 × B 1 × tg j

=12,75, м                                       (2)

где - угол естественного откоса навалочного груза.

Если полученная по формуле (2) высота штабеля превышает рекомендуемую высоту складирования, то портальным краном формируется штабель трапецеидальной формы высо- той:

 

где h шт

h ш 1  =  h шт  , м                                                                 (3)

- рекомендуемая высота складирования.

Вместимость склада в зоне обслуживания портального крана и вспомогательной пере- грузочной машины составит:

E = S

× L Р × g

=  B 1 + b 1 ×  h

 

× L Р × g

=23135,9т

, т                                (4)

ШТ 1

1 ш 1  н

2   ш 1

ш 1  н

где

B 1 и

b 1 - ширина штабеля соответственно по основанию и при вершине, м;

(b 1 = B 1 - 2 × h ш 1 / tg j

- для штабеля с трапецеидальным поперечным сечением и

b 1 = 0 -

для штабеля с треугольным поперечным сечением)

h ш 1

- высота штабеля, м;

S 1 - площадь поперечного сечения штабеля, м²;

g н - насыпная плотность навалочного груза, т/м³;

L

ш 1

Р - приведенная длина штабеля, м;

L

Р

ш 1 =  L ск

- h ш 1

tg j

 

,=88,95 м                                                       (5)

L ск

- длина склада вдоль линии причала, м.

Для открытых складских площадок при расположении причала в середине причально- го фронта длина склада принимается равной:

L ск

= 0,9 × L пр, =101,7м                                                         (6)

где

L пр

- длина причального фронта, м.

Для отдельно расположенного причала

L ск

= 1,2 × L c,=117,6 м                                                             (7)

 

где L c - габаритная длина судна, м.

Rmax

hш1

max min

Вл

E ШТ 1

φ

hшт  0,0

Втр

а

l0

В1

Дно

hгр

hб

К

Вс

 

Рис.1 Схема механизации 1-ого типа.

Штабель на складе в зоне обслуживания портального крана

2.2.2 Определение размеров и вместимости склада в зоне обслуживания пор- тального крана и вспомогательной перегрузочной машины

Ширина штабеля на складе, формируемого портальным краном и вспомогательной перегрузочной машиной (см. рис.2 и рис. 3):

B 2 = R max - (0,5 × К + l o) + h ш 2 tg j,=43,5 м                              (8)

где

R max

- максимальный вылет стрелы портального крана, м;

K - колея крана, м;

l o = 2,25 м - расстояние от оси рельса до кромки штабеля;

h ш 2 - высота штабеля, м;

- угол естественного откоса навалочного груза.

Высота штабеля, имеющего в поперечном сечении треугольную форму (см. рис.2):

h ш 2 = (R max - (0,5 × K + l 0)) × tg j, =25,5м                                   (9)

Если полученная по формуле (7) высота штабеля превышает рекомендуемую высоту складирования, то портальным краном формируется штабель трапецеидальной формы высо- той (см. рис.3):

h ш 2 = h шт  , 18м                                                             (10)

где h шт - рекомендуемая высота складирования.

Вместимость склада в зоне обслуживания портального крана и вспомогательной пере- грузочной машины составит:

E  = S

× L^Р × g

=  B 2 + b 2 ×  h

 

× L^Р × g,=61469,3 т          (11)

ШТ 2

2 ш 2  н

2   ш 2

ш 2  н

где B 2 и b 2 - ширина штабеля соответственно по основанию и при вершине, м;

(b 2 = B 2 - 2 × h ш 2 / tg j =7,5 - для штабеля с трапецеидальным поперечным сечением и b 2 = 0 -

для штабеля с треугольным поперечным сечением)

h ш 2 - высота штабеля, м;

S 2 - площадь поперечного сечения штабеля, м²;

g н - насыпная плотность навалочного груза, т/м³;

L

ш 2

Р  - приведенная длина штабеля, м;

L

ш

Р 2 =  L ск

- h ш 2, =83,7м                                                        (12)

tg j

Rmax

E ШТ 2

hш2

hшт

φ

а

l0

К

В2

L ск

- длина склада вдоль линии причала, м (см. п. 2.2.1).

 

Rmax

b2

E ШТ 2

hш2 = hшт

φ

а

l0

К

В2

Рис.2 Схема механизации 2-ого типа. Штабель на складе в зоне обслуживания порталь- ного крана и вспомогательной машины (штабель с треугольным поперечным сечением)

 

Рис.3 Схема механизации 2-ого типа. Штабель на складе в зоне обслуживания портально- го крана и вспомогательной машины (штабель с трапецеидальным поперечным сечением)

2.2.3 Определение размеров и вместимости склада, расположенного между двумя ли- ниями кранов

Ширина штабеля на складе между двумя линиями портальных кранов, которые имеют одинаковый максимальный вылет стрелы (см. рис.4 и рис. 5):

 

B 3 = 2 × R max - (K + 2 × l o + l зп  ),=47 м                                           (13)

где

R max

- максимальный вылет стрелы портальных кранов, м;

K - колея кранов, м;

l o = 2,25 м - расстояние от оси рельса до кромки штабеля;

l зп = 3...4 м - зона передачи груза.

Если портальные краны имеют разные максимальные вылеты стрелы, то ширина шта- беля на складе между двумя линиями кранов составит:

 

max

B 3 = R^фр

Т

+ R

max

- (K + 2 × l o

+ l зп

), м                                          (14)

где

R ФР, R T

- максимальный вылет стрелы фронтального и тылового крана.

max max

Высота штабеля, имеющего в поперечном сечении треугольную форму (см. рис.4):

h ш 3 = 0,5 × B 3 × tg j;=23,5 м                                                   (15)

Если полученная по формуле (13) высота штабеля превышает рекомендуемую высоту складирования, то портальными кранами формируется штабель трапецеидальной формы вы- сотой (см. рис.5):

 

где h шт

h ш 3 = h шт  , =18м                                                           (16)

- рекомендуемая высота складирования.

Вместимость склада, расположенного между двумя линиями кранов

 

E  = S

× L^Р × g

= B 3 +  b 3 × h

 

× L^Р × g,=69906,24 т         (17)

ШТ 3

3 ш 3  н

2   ш 3

ш 3  н

где B 3 и b 3 - ширина штабеля соответственно по основанию и при вершине, м;

(b 3 = B 3 - 2 × h ш 3 / tg j

- для штабеля с трапецеидальным поперечным сечением и

b 3 = 0 -

для штабеля с треугольным поперечным сечением)

h ш 3 - высота штабеля, м;

S 3 - площадь поперечного сечения штабеля, м²;

g н - насыпная плотность навалочного груза, т/м³;

L

ш 3

Р  - приведенная длина штабеля, м.

L

ш

Р 3 =  L ск

- h ш 3,=83,7 м                                                         (18)

tg j

L ск

- длина склада вдоль линии причала, м (см. п. 2.2.1).

 

 

Рис.4 Штабель на складе между двумя линиями портальных кранов

Rmax

Rmax

lзп b3

E ШТ 3

hш3 = hшт

φ

а

l0

l0

К                                        В3                                                        К

(штабель с треугольным поперечным сечением)

 

Рис.5 Штабель на складе между двумя линиями портальных кранов

(штабель с трапецеидальным поперечным сечением)

 

2.3 Выбор типа схемы механизации

ск

E.

Для выбора типа схемы механизации расчетная вместимость склада E р, установлен- ная в работе 1, сравнивается с величиной вместимости складов, рассчитанных в п. 2.2 и оп-

E

ск

ределяется фактическая вместимость склада ^ф

Если расчетная вместимость склада

р не превышает вместимость склада в зоне об-

служивания портального крана

E ШТ 1

р

(E

ск

£ E

ск      ШТ 1

), то схема механизации соответствует 1-

Rmax

Rmax

lзп

hшт

hш3

E ШТ 3

φ

а

l0

l0

К                                        В3                                                        К

ому типу (рис. 1). В этом случае все перегрузочные операции по обслуживанию как судов, так вагонов и склада осуществляются оборудованием причального фронта. Фактическая вме-

стимость склада имеет значение:

E ф = E

 

E

ШТ 1 =23

 

(19)

ск

Если расчетная вместимость склада

р превышает вместимость склада в зоне об-

ск

служивания портального крана

E ШТ 1, но меньше, чем вместимость склада в зоне обслужи-

вания портального крана и вспомогательной перегрузочной машины

E ШТ 2

(E ШТ 2

р

³ E

> E

ск      ШТ 1

), то схема механизации соответствует 2-му типу (рис. 2, 3). В этом

случае грузовая обработка судов и вагонов выполняется фронтальными кранами, а вспомога- тельные перегрузочные машины тылового фронта (бульдозеры) заняты на обслуживании ты- лового склада. Вспомогательные машины осуществляют операции перемещения груза из ты- ловой части склада в зону действия тылового крана. Фактическая вместимость склада имеет значение:

ск

E ф = E

 

E

ШТ 2=61

(20)

Если расчетная вместимость склада

р превышает вместимость склада в зоне об-

ск

служивания фронтального портального крана и вспомогательной перегрузочной машины

E ШТ 2

р

(E

> E

ск       ШТ 2

), то схема механизации соответствует 3-му типу. В этом случае на при-

чале, наряду с фронтальными, используются тыловые краны, устанавливаемые на расстоя-

нии

L = 2 × R max - l зп

от оси фронтального крана (l зп

= 3 - 4 м - зона передачи груза). Фрон-

тальный склад между линиями кранов имеет вместимость

E ШТ 3

(рис. 4, 5). Тыловой склад

находится за второй линией кранов (рис. 6). При выполнении условия:

E

- E

р

ск      ШТ 3 £  E ШТ 1

(21)

за тыловой линией целесообразно формировать склад вместимостью

E ШТ 1, который обслу-

живается только портальным краном (рис. 6а). Необходимость в использовании вспомога- тельной машины (бульдозера) для подачи груза в зону работы крана отпадает. Грузовая об- работка судов выполняется фронтальными кранами, а грузовая обработка вагонов преду- сматривается как под фронтальными, так и под тыловыми кранами. Фактическая вмести- мость склада имеет значение:

ск

E ф = E

ШТ 3 +  E ШТ 1

(22)

При не выполнении условия (21) на тыловом складе требуется применение вспомога- тельных машин (рис. 6 b). Вспомогательные машины осуществляют операции перемещения груза из тыловой части склада в зону действия тылового крана. В этом случае фактическая вместимость склада определяется:

ск

E ф = E

ШТ 3 +  E ШТ 2

(23)

Если фактическая вместимость склада окажется недостаточной:

E р > E ф,

 

то при отношении

E р / E ф

ск       ск

< 1,5 следует увеличить длину причала и соответственно

ск   ск

длину склада. Длину одиночного причала можно принять равной

L пр

= (1,2...1,5) × L с, где

L с - длина судна.

E

/ E

ск

При отношении ^р

 

ф > 1,5...2

 

 

необходимо увеличить число причалов:

E р

ск

N пр

  ск

E

=

ф ск =1

(24)

а)

Rmax

Rmax

Rmax

lзп   b3

hшт

E ШТ 3

hш3

hшт

φ

E ШТ 1

hш1

а

l0

l0

l0

К                                        В3                                                        К                      В1

b)

Rmax

Rmax

Rmax

lзп

b2

hшт

hш3

hш2 = hшт

E ШТ 3                                                                                                                                                                                      E ШТ 2

φ

а

l0

l0

l0

К                                            В3                                                    К                                           В2

b3

8

 

Рис.6 Схема механизации 3-ого типа.

а). Тыловой склад в зоне действия портального крана. b) Тыловой склад вне зоны действия портального крана

9

2.4 Структурно-элементная схема перегрузочного процесса

По завершении предварительной компоновки причала составляется структурно- элементная схема перегрузочного процесса. На рис.7 показана схема перегрузочного процес- са для причала порта прибытия и схемы механизации 3-ого типа (рис. 6 b)

Количество перегрузочных установок по фронтам обработки транспортных средств и на обслуживании склада может быть установлено после определения их производительно- сти.

 

 

В ф

Ск^ф

Кр^ф

Кр^ф

 

С

Кр^ф

В Т

Кр^Т

Откос штабеля за пределами

Ск^Т

Кр^Т

максимального стрелы крана

 

 

Рис.7 Структурно - элементная схема процесса перегрузки навалочных грузов. Обозначения: С -судно; В -вагоны; Ск- склад; Кр - кран; Б - бульдозер.

Индексы: Ф - фронтальный, Т-тыловой.