Материалы сайта
Это интересно
Оптимальная загрузка складов и транспортных средств
Содержание: Введение. Задачи проектирования____________________________________3 Транспортная характеристика заданных грузов_____________________5 Формирование пакетов из заданных грузов________________________12 1. Определение валовой нагрузки: 1. Расчет эксплуатационной нагрузки____________________________16 2. Расчет оптимальной площади основания штабеля_______________21 3. Расчет валовой нагрузки_____________________________________32 2. Оптимальная загрузка складов___________________________________40 3. Оптимальная загрузка транспортных средств: 1. Загрузка грузового отсека судна______________________________43 2. Загрузка смежных видов транспорта__________________________46 4. Расчет критериев рациональной загрузки складов и транспортных средств_______________________________________52 5. Определение целесообразности вентиляции помещений на переходе______________________________________________________53 Заключение______________________________________________________56 Литература_____________________________________________________57 ВВЕДЕНИЕ 1. Влияние транспортных характеристик грузов на обеспечение сохранности и безопасности транспортировки. С того момента как товар предъявлен к перевозке, он приобретает новое качество – становится грузом. При превращении товара в категорию груза для транспорта не имеет значения ряд товарных характеристик (потребительских свойств) груза, но появляется необходимость изучения и учета его транспортных характеристик. Транспортная характеристика груза – совокупность свойств грузов, определяющих условия и технику его перевозки, погрузки и хранения. В понятие «транспортная характеристика» груза входят: объемно-массовые характеристики, режимы хранения, физико-химические свойства, особенности упаковки и тары, а также некоторые товарные свойства. Свойства груза и его транспортные характеристики взаимосвязаны с техникой перевозки. В последние годы форма предъявления грузов к перевозке в значительной степени повлияла на специализацию флота. В настоящее время строят не только танкеры, лесовозы, хлопковозы, рефрижераторные суда и суда для генеральных грузов, но и специализированные суда – автомобильные паромы, суда для перевозки древесной щепы, пульпы, рудных концентратов, химических грузов и газовозы. В связи с чем предъявляют новые требования к конструкции портового оборудования и перегрузочной техники. (6, с.26) Совокупность конкретных количественных и качественных показателей транспортных характеристик образует понятие «транспортабельное состояние». Сохранность груза и безопасность его транспортировки обеспечиваются, если груз предъявляется к перевозке в транспортабельном состоянии. Признаками такого состояния является то, что: . груз находится в кондиционном состоянии; . груз соответствует стандартам и условиям морской транспортировки; . груз имеет исправную тару, упаковку, замки, пломбы, контрольные ленты, маркировку; . груз надежно защищен от воздействия влаги, запахов, пыли; . нет признаков порчи груза. Поскольку объектом данной курсовой работы являются генеральные грузы, приводим основные транспортные характеристики данных грузов.(1, с.9) К основным транспортным характеристикам генеральных грузов относятся: возможность смещения под воздействием качки и вибрации; возможность возгорания, взрыва, неблагоприятного воздействия на людей и окружающую среду (токсичность, радиационное излучение); потеря качества и порча от воздействия влаги, пыли, загрязнений, теплоты, коррозии, испарений и различных бактерий; выделение влаги, пыли, теплоты и запахов; необходимость поддержания определённых режимов перевозки (температурных, вентиляционных, влажностных); ограниченная высота штабелирования (в числе ярусов или в метрах). Для большинства генеральных грузов высота штабелирования соизмерима с высотой твиндека, но при укладке груза в трюм следует учитывать, сколько ярусов груза можно уложить по высоте. При погрузке в один трюм следует размещать грузы нейтральные по своим специфическим свойствам, в трюме поддерживать режим, наиболее благоприятный для всех принятых к перевозке грузов. При погрузке генеральных грузов на судно их сохранность может быть обеспечена в том случае, если специфические свойства одних грузов не окажут вредного воздействия на свойства других.(6, с.69) 2.Цель работы. Цель данной курсовой работы – приобрести навыки сознательного учета транспортных характеристик грузов при решении задачи оптимального использования грузовых помещений судов, портовых складов и наземных транспортных средств. Курсовая работа предполагает решение конкретных задач по формированию пакетов из заданных грузов; определению валовой нагрузки; оптимальной загрузке складов, транспортных средств; расчету критериев рациональной загрузки складов и транспортных средств; определению целесообразности вентиляции помещений на переходе. При решении этих задач необходимо знание и умение применения: а) транспортных характеристик грузов и оценки их влияния на технологию перегрузки, хранения и перевозки грузов; б) основных показателей и измерителей работы портовых складов; в) критериев оптимальной загрузки грузовых помещений судов, складов, наземных транспортных средств; г) современных математических методов анализа и оптимизации загрузки складов и транспортных средств. 1. ТРАНСПОРТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАННЫХ ГРУЗОВ Согласно заданию по шестизначному коду приводим описание продовольственного груза. СОХ 092 – скоропортящиеся грузы не требующие воздухообмена, охлажденные, группа 09, подгруппа 2. Это мясокопчености (окорок, грудинка, корейка, копченые языки и др.) в деревянных ящиках. Удельный погрузочный объем – 1,8 м3/т Мясопродукты предъявляются к морской транспортировке в охлажденном состоянии. Под каждую партию груза отправитель должен предоставить удостоверение о качестве и ветеринарное свидетельство, выданное органами ветнадзора. В удостоверении о качестве должен быть указан срок хранения (или транспортировки). Этот срок должен быть не менее времени, которое необходимо для доставки груза в порт назначения, включая перегрузки, в том числе и рейдовых пунктах. При перевозке продуктов из свинины грузоотправитель, корме упомянутых документов должен предоставить удостоверения о выполнении трихиноскопии. Согласно требованиям Государственных стандартов данные грузы должны хранится не более 1 месяца при температуре от 7 до 9 °C и относительной влажности 75 % и не более 4 месяцев при температуре от 0 до 4 °C и относительной влажности 75 %. Мясопродукты укладываются в чистые сухие дощатые неразборные ящики размером 530(300(310. При отгрузке мясных грузов в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы тара и упаковка должны соответствовать требованиям ГОСТ 15846-79. Мясные грузы допускаются к перевозке только рефрижераторным тоннажем: рефрижераторными судами или сухогрузными судами, имеющими рефрижераторные помещения. Мясные грузы принимаются счетом мест без перевески. В портах, не имеющих холодильника или холодильного склада, переработка мясных грузов осуществляется только по прямому варианту: «вагон/автомобиль – борт судна», «борт судна - вагон/автомобиль». Во время погрузки администрация судна может проверить качество груза по внешнему виду и во всех сомнительных случаях может вызвать для этой цели соответствующие контролирующие органы. При перевозке мясных грузов в ящиках на судах с горизонтальной системой вентиляции следует между переборками и штабелем оставлять свободное пространство не менее 150 мм для нормальной аэрации груза. Во время загрузки судна необходимо следить за равномерностью укладки груза по всей площади грузовых помещений. Верхняя поверхность штабеля должна отстоять от подволока не менее чем на 50 мм. Применение подтоварников необходимо только в случае, если судно не имеет решетчатого настила. Сепарацию отдельных коносаментных партий следует производить предварительно охлажденными пластиковыми сетками и химически очищенными старыми рыбацкими сетями, рейками. Использование для этой цели бумаги, брезента и других подобных материалов, затрудняющих нормальный ток воздуха, при перевозке на судах с воздушной системой охлаждения запрещается. На совместную перевозку мясных грузов разных наименований, требующих различного режима перевозки, необходимо согласие грузоотправителя. Во время перевозки мясных грузов в рефрижераторных трюмах (как и в рефрижераторных контейнерах, лихтерах) должен постоянно поддерживаться температурно-влажностный режим, указанный выше. В зависимости от длительности перевозки, особенностей подготовки груза и других причин требования по поддержанию необходимого температурно- влажностного режима могут быть уточнены грузовладельцем (или фрахтователем) и выданы перевозчику в письменном виде. Разница температур входящего и удаляемого из грузовых помещений воздуха при установившемся режиме не должна превышать 1 °C. При перевозке мясокопченостей помимо поддержания температурно- влажностного режима, требуется создать циркуляцию воздуха в грузовом помещении. На судах с батарейной системой охлаждения для этой цели могут быть использованы подволочные (или переносные) вентиляторы, обеспечивающие кратность циркуляции 6-12 обмен/ч. Благодаря большому содержанию воды в тканях непрерывно протекают ферментативные процессы; грузы подвержены деятельности микроорганизмов. При пониженных, а тем более отрицательных температурах действие этих факторов замедляется, однако пренебрегать ими нельзя, особенно это касается обсемененности микроорганизмами. Именно этим объясняются довольно жесткие требования санитарных властей к чистоте помещений и груза. Мясные грузы подвержены естественной убыли массы, или усушке. На поверхности продукта непрерывно происходит процесс, аналогичный сублимационной сушки, в результате чего влага, находящаяся в тканях в твердом состоянии, переходит в газообразное. Процесс усушки – неизбежное, хотя и нежелательное явление: помимо того, что уменьшается масса продукта, значительно ухудшаются качественные характеристики, особенно в поверхностном слое. Интенсивность усушки зависит от ряда факторов, действие которых перевозчик не может предотвратить: наличие и вид упаковки (чем менее проницаема упаковка, тем меньше усушка); продолжительность рейса (чем больше время нахождения на борту судна, тем больше усушка); вид перевозимого мяса (более жирное мясо усыхает меньше); система охлаждения грузовых помещений (на судах с воздушной системой охлаждения усушка из-за наличия движения воздуха на 50-60 % больше, чем на судах с батарейным охлаждением); размер грузовых помещений (чем больше грузовые помещения, тем усушка меньше). Кроме перечисленных факторов, на интенсивность усушки влияют многочисленные факторы, действие которых перевозчик в состоянии значительно уменьшить. К ним относятся: плотность укладки груза (чем плотнее уложен груз, тем меньше усушка); степень заполнения грузовых помещений (чем больше заполнено грузовое помещение однородным грузом, тем меньше усушка); наличие теплопритоков (чем меньше теплопритоки и чем более короткое время они действуют, тем меньше усушка); точность поддержания температурно-влажностного режима перевозки (чем строже выдерживается режим перевозки, тем меньше колебания параметров воздуха в трюмах, тем меньше усушка). Мясокопченности легко воспринимают посторонние запахи, что определяет невозможность их совместимости со многими видами груза. (4, с.57-61) Данные по остальным расчетным грузам представлены в таблице.1 Таблица1.1. Транспортная характеристика и технические условия хранения, перегрузки и перевозки заданных грузов. |Показатели |Наименование грузов | | |Нитролаки |Рыба вяленая |Хлопок малопрессованный |Графит |Балка | | | | | | |двутавровая | | | | | | |№27 | |1.Нименован|Нитролаки |Рыба вяленая |Хлопок малопрессованый |Графит |Балка | |ие груза | | | | |двутавровая | | | | | | |№27 | |2. Вид тары|ящики деревянные |мешки тканевые |кипы |бочки |—— | |3.Краткая |Легковоспламеняющ|Скоропортящийся|Большой удельный объем, |Серо-черная, жирная |Малый | |характерист|иеся жидкости со |продукт, |легкая горючесть, |на ощупь, чешуйчатая,|удельный | |ика |средней |довольно |гигроскопичность, легкая |очень мягкая масса с |погрузочный | |физико-хими|температурой |стойкий при |горючесть, подверженность |металлическим |объем, | |ческих |вспышки от -18 |хранении. |самонагреванию, низкая |блеском. Атомы |большая | |свойств |до 23 °C в |Благодаря |теплопроводность, |углерода связаны в |длина. Груз | |грузов |открытом тигле и |невысокому |значительная теплоемкость. |плоские слои, между |подвержен | | |от -13 до 27 °C в|содержанию |По условиям морской |которыми существуют |действию | | |закрытом тигле. |влаги и наличию|перевозки хлопок относится к|очень слабые связи, |коррозии и | | |Основное опасное |соли |опасным грузам. Кондиционная|рвущиеся при |окислителей | | |свойство – легкая|подавляется |влажность составляет 8-13 %.|незначительной |(органически| | |воспламеняемость |жизнедеятельнос|В результате намокания |нагрузке. При |х и | | |паров от любого |ть |хлопок плесневеет и |комнатной температуре|неорганическ| | |внешнего |микроорганизмов|подвергается самонагреванию.|и нормальном давлении|их). | | |источника |и активных |Самовозгорание увлажненного |термодинамически |Выдерживает | | |(открытого огня, |ферментов. |хлопка происходит в |стабилен. Устойчив к |действие | | |искры, |Подвержен |результате окисления |щелочам и кислотам, |высоких | | |электрического |усушке, так как|кислородом воздуха. Хлопок |медленно окисляется |температур. | | |разряда и т.д.). |вследствие |чрезвычайно пылеемкий груз. |только очень сильными| | | |Выделяемые пары |контакта с |При перевозке с |окислителями | | | |имеют |окружающей |пылеобразующими грузами он |(например, хромовая | | | |наркотическое |средой теряет |быстро теряет свои свойства.|смесь). Нерастворим в| | | |действие и |содержащуюся в |Под влиянием высоких |обычных | | | |продолжительное |нем влагу. |температур или при |неорганических и | | | |вдыхание этих |Обладает |вентиляции сухим воздухом |органических | | | |паров может |специфическим |хлопок теряет свою |растворителях, но | | | |привести к потере|запахом, а |эластичность и становится |растворяется в | | | |сознания. |также |ломким и жестким. Способен |некоторых | | | |Глубокий или |интенсивно |незаметно тлеть несколько |расплавленных | | | |продолжительный |«впитывает» |суток и потом вызывать |металлах (железо, | | | |наркоз может |посторонние |пожар. Тление и пожар могут |никель). | | | |привести к |запахи. (4, |быть вызваны искрой. |Электропроводен. В | | | |смерти. (5, с.84 |с.67) |Особенно опасен контакт |отсутствие кислорода | | | |). | |хлопка с жирами и маслами. |выдерживает | | | | | |Обволакивая волокна, жир или|нагревание до высоких| | | | | |масло резко увеличивает |температур. В сухом | | | | | |площадь соприкосновения с |состоянии сильно | | | | | |воздухом. Особенно опасны |пылит. Подвержен | | | | | |льняное масло, прогорклые |распылению. | | | | | |жиры и минеральные масла с | | | | | | |примесью серы и парафина. | | | | | | |(1, с.197) | | | |Показатели |Наименование грузов | | |Нитролаки |Рыба вяленая |Хлопок малопрессованный |Графит |Балка | | | | | | |двутавровая | | | | | | |№27 | |4.Техническ|К погрузке |Оптимальным режимом |Хлопок упаковывают в |Груз допускается |При хранении | |ие условия |принимаются жидкости|хранения является |стандартные кипы и |к хранению на |в портах груз| |хранения. |заблаговременно |следующий: |стягивают поверх |обычных складах в|укладывается | | |налитые в тару, |t° воздуха от –5 до |металлической проволокой |течение всего |отдельными | | |герметически |-8 °C, относительная|или лентой. Стяжка должна|года. Бочки |партиями | | |укупоренные и |влажность 70-80 %. |быть такой, чтобы |внутри должны |соответственн| | |простоявшие на |Допустимая высота |металлические пояса не |быть переложены |о маркам и | | |складе не менее трех|укладки – до 10 |выступали над |бумагой. Высота |грузовым | | |суток. Тара для |ярусов. Высота |поверхностями кипы. Это |штабелирования |документам, | | |перевозки должна |укладки |делается для того, чтобы |груза |при этом | | |быть изготовлена и |ограничивается |избежать образования искр|ограничивается |необходимо | | |укупорена так, чтобы|нагрузкой, которую |от трения кип. Кипы |нагрузкой, |следить за | | |в обычных условиях |могут выдержать |должны быть крепкими и |которую способны |состоянием | | |морской |мешки в нижних |чистыми, без следов |выдержать бочки в|груза, не | | |транспортировки она |ярусах. Нижний ярус |подмочки и масляных |нижних ярусах. |допуская его | | |защищала содержимое |должен укладываться |пятен. Запрещается |Укладывается груз|ржавления или| | |от внешних |на подтоварник или |использовать масляные |горизонтально или|окисления. | | |источников |поддоны. Груз |краски для маркировки |вертикально, в |Нельзя рядом | | |воспламенения. Тара |допускается к |хлопка, принимать кипы с |зависимости от |кислоты, | | |не должна быть |хранению на обычных |поврежденными |его характера и |щелочи соли. | | |полностью наполнена,|складах в течение |лентами-стяжками. Во |применяемой |Груз следует | | |чтобы предотвратить |всего года. Хранение|избежание трения укладка |технологической |защищать от | | |течь или деформацию |на открытых |кип должна быть |схемы. В |атмосферных | | |тары, вызванную |площадках |максимально плотной. Кипы|складских |осадков | | |расширением |запрещается. |укладываются плашмя |помещениях |брезентом. | | |содержимого при |Совместное хранение |ровными рядами. В |необходимо |При | | |возрастании |рыбных грузов с |последнем (верхнем) ярусе|поддерживать |начавшемся | | |температуры во время|другими пищевыми |рекомендуется укладывать |определенную |ржавлении | | |перевозки. Во всех |продуктами не |кипы стоймя, если такая |влажность |металл | | |случаях тара должна |допускается во |укладка экономит место. |воздуха, без |следует | | |быть наполнена |избежание восприятия|(1, с.197 ) |резких колебаний,|очищать от | | |жидкостью не более |последними не | |так как груз |ржавчины и | | |чем на 95 % объема. |свойственного им | |гигроскопичен. |смазывать | | |(5, с.48-49) |запаха. (3, с.380,| |(6, с.85) |защитными | | | |389) | | |смазками. | | | | | | |(7, с.119) | |Показатели |Наименование грузов | | |Нитролаки |Рыба вяленая |Хлопок |Графит |Балка | | | | |малопрессованны| |двутавровая | | | | |й | |№27 | |5.Техническ|На грузовом судне в |Для перевозки используются|Механизированну| В трюмах укладка|При застропке,| |ие условия |любом грузовом |как рефрижераторные, так и|ю загрузку |бочек ведется от |во избежание | |перевозки |помещении может быть |нерефрижераторные суда, |подпалубных |диаметральной |выскальзывания| | |погружено не более 150 |имеющие специальные |пространств |плоскости к |груза из | | |т или 50 % |устройства для обеспечения|грузовых |бортам |стропа, | | |вместимости помещения. |сохранности перевозимых |помещений |продольными |следует | | |Груз должен храниться в|ими продуктов. Для |осуществляют с |рядами (линиями),|подкладывать | | |прохладном месте. |перевозки лучше |помощью |следующими друг |деревянные | | |Необходимо защищать |использовать суда с |погрузчиков, |за другом. |прокладки | | |груз от тепла, |батарейным охлаждением, |оборудованных |Укладку можно |(закуску), | | |исходящего от переборок|так как при перевозке на |боковыми |вести с двух |которые должны| | |или других источников, |судах с воздушным |захватами или |концов трюма |хорошо | | |укладывать его вдали от|охлаждением вследствие |вилочными |одновременно. |обжиматься | | |всех источников тепла, |усушки возникают |захватами со |Уложенные таким |стягивающим | | |искр, пламени и т.п. |значительные потери массы,|сталкивателем. |образом бочки |стропом. Между| | |Для удаления из |превышающие нормы |Перегрузка |составляют первый|отдельными | | |грузовых помещений |естественной убыли. При |хлопка |ярус, |рядами и | | |легковоспламеняющихся |этом одновременно с |стальными |расположенный |подъемами | | |паров должна быть |увеличением весовых потерь|стропами и |параллельно |должны быть | | |предусмотрена |происходит связанное с |стальными |пайолу. Каждая |уложены | | |соответствующая |усушкой улучшение качества|сетками |бочка первого |деревянные | | |вентиляция. Жидкость |груза. Рыбопродукты, |воспрещается. |яруса должна |прокладки, | | |укладывают вдали от |имеющие признаки |Трюмы до начала|опираться на |иначе в порту | | |жилых помещений и |ослизнения, увлажненную |погрузки должны|подкладки из |выгрузки будет| | |помещений для |поверхность и посторонний |быть очищены, |мягкого дерева |невозможно | | |пассажиров для |запах, к перевозке не |просушены и |сечением |завести строп,| | |предотвращения пожарной|допускаются. Грузовые |провентилирован|50(50 мм с таким|что затруднит | | |опасности и опасности |места с рыбопродуктами, на|ы. После |расчетом, чтобы |выгрузку. | | |отравления людей |таре которых обнаружены |перевозки жиров|ее средняя часть |Погнутые, или | | |наркотическими газами, |следы течи, подтеки, а |и масел |не опиралась на |поврежденные | | |которые могут |также места с нарушенной |грузовые |пайол, а была |грузы к | | |выделяться из груза. |целостью тары к перевозке|помещения под |свободно |перевозке не | | |Должны быть предприняты|не допускаются. Необходимо|хлопок моют |подвешенной. |принимаются, | | |меры, чтобы |в процессе перегрузки |горячей водой с|Донышки бочек в |так как они | | |предотвратить |предохранять груз от |расворителями. |соседних рядах |затрудняют | | |проникновение жидкости |загрязнения. Запрещается |Если в трюме |должны точно |укладку | | |или паров в любую |погрузка в те помещения |есть источники |совпадать между |последующего | | |другую часть судна. |судна, в которых |тепла, то их |собой. При этом |груза и его | | |Перевозимые на палубе |перевозятся грузы, опасные|следует |продольные ряды |крепление. | | |жидкости укрываются |в санитарном отношении |оградить |должны быть | | | |брезентами, все время |(старое тряпье, кожсырье, |деревянными |прямыми, а |Покрытые | | |поддерживаемыми во |шерсть и т.п., химические |щитами, |боковые не |коррозией | | |влажном состоянии. |ядовитые и другие вредные |отстоящими от |следовать |грузы к | | |Трюмы с переборками, в |для здоровья вещества), а |них не менее |кривизне бортов |перевозке не | | |которых проделаны |также в трюмы, окрашенные |чем на 10 см. |судна. Если в |допускаются. | | |отверстия к прилегающим|лаками и красками, |Электропроводка|процессе укладки |(6,с.99) | | |трюмам, не должны |имеющими резкий запах. |должна быть в |конструкция трюма| | | |использоваться для |Грузы нельзя укладывать |полной |не позволяет | | | |укладки груза, пока эти|непосредственно на слань |исправности, а |нормально уложить| | | |отверстия не будут |(пайол) трюма. Под первый |все подпалубные|бочку, то это | | | |тщательно закрыты и |нижний ряд укладывают |фонари защищены|место | | | |трюм не будет |настил из чистых сухих |сетками. |пропускается. Все| | | |газонепроницаемым или |досок, поверх которого |Переносные |образовавшиеся по| | | |же смежный трюм не |расстилается брезент для |лампы должны |бортам и в углах | | | |будет использован для |сбора сметок. Сепарацию |быть в |пустоты должны | | | |укладки этого груза. |отдельных коносаментных |исправной |быть заполнены | | | |Укладка груза под |партий следует производить|герметической |сепарацией, чтобы| | | |палубой должна |предварительно |арматуре и |выровнять | | | |производиться сплошными|охлажденными пластиковыми |иметь |поверхность яруса| | | |рядами, занимающими по |сетками или старыми |напряжение не |и не допустить | | | |площади все помещение, |рыболовными сетями, |более 100 В. |сдвига груза в | | | |отведенное для |прошедшими химическую |Штепсельные |боковом | | | |погрузки, с тем, чтобы |чистку. Доски под мешки |коробки |направлении. | | | |верхние ряды не могли |рекомендуется располагать |располагают вне|Подвижка штабеля | | | |перемещаться при качке |крест-накрест. В грузовых |трюма. Суда |приводит к | | | |судна. Для сохранения |помещениях судна мешки |перевозящие |серьезным | | | |устойчивости груза |укладываются плашмя в |хлопок, |повреждениям | | | |необходимо в |длину «мешок на мешок» или|оборудуют |груза в | | | |достаточном количестве |«в полмешка», образуя |системой |результате его | | | |применять прокладочный |штабеля, которые должны |углекислотного |раздавливания.Каж| | | |и сепарационный |укладываться поперек судна|и парового |дую бочку второго| | | |материал. При перевозке|от бортов и поперечных |пожаротушения. |яруса выпуклой | | | |в больших количествах |переборок к центру трюма. |Когда начинают |частью укладывают| | | |груз должен быть уложен|Крайние бортам мешки |грузовые |в углубление | | | |вдали от |следует укладывать поперек|работы, все |между четырьмя | | | |легковоспламеняющихся |судна, чтобы вблизи бортов|средства |бочками первого | | | |твердых веществ и |оказались только концы |пожаротушения |яруса. После | | | |твердых едких веществ; |мешков. Отстояние штабеля |приводят в |укладки второго | | | |отдельно от газов, |от переборок 100-150 мм, |готовность, |яруса снова | | | |окисляющих веществ, |от подволока 200-400 мм, к|шланги разносят|заполняют | | | |радиоактивных веществ, |бортам штабель прилегает |по палубе. |сепарацией | | | |жидких едких веществ; в|вплотную. При перевозке на|Вентиляторы |свободные | | | |другом отсеке от хлопка|универсальных судах |реокмендуется |пространства. | | | |и других волокнистых |требуется наличие |держать |Невыполнение | | | |грузов, каменного угля;|вентиляционных каналов |закрытыми. Во |этого условия | | | |через отсек от |шириной 100-150 мм на всю |время морской |приводит к | | | |взрывчатых веществ и |высоту штабеля. Кратность |перевозки |повреждению бочек| | | |органических перекисей.|циркуляции воздуха на |систематически |нижнего яруса, | | | |Груз не должен |рефрижераторных судах – |проверяют |выступающих из | | | |укладываться на палубе |1-2 обмен/ч и 3-5 обмен/ч |состояние |ряда, вследствие | | | |над теми веществами, от|на универсальных судах. |температуры в |чрезмерного | | | |которых при укладке под|Время пребывания в пути |трюмах, и при |давления на них | | | |палубой они должны быть|груза при перевозке на |хорошей погоде |верхних рядов. | | | |отделены как |обычных нерефрижераторных |производят их |Груз укладывается| | | |несовместимые. (5, |судах не должно превышать |вентиляцию. (6,|«под забой». Все| | | |с.50) |15 сут., а в холодное |с.87) |бочки должны быть| | | | |время года – 45 сут. (3, | |уложены пробками | | | | |с.67-70) | |вверх. | | | | | | |Запрещается | | | | | | |перевозка груза с| | | | | | |пылеемкими | | | | | | |грузами, а также | | | | | | |грузами, | | | | | | |выделяющими | | | | | | |влагу. (6, | | | | | | |с.85-86) | | Объемно-массовые характеристики грузов указаны в таблице 1.2. Таблица 1.2. Объемно-массовые характеристики грузов |Показатели |Наименование грузов | | |Нитролаки |Рыба |Хлопок |Графит |Балка | | | |вяленая |малопрессованы| |двутавровая | | | | |й | |№27 | |1.Шифр груза |28 |93 |105 |186 |231 | |2.Наименование |Нитролаки |Рыба |Хлопок |Графит |Балка | |грузов | |вяленая |малопрессованы| |двутавровая | | | | |й | |№27 | |3. Вид тары |ящики |мешки |кипы |бочки |—— | | |деревянные |тканевые| | | | |4. Масса места |45 |50 |190 |300 |378 | |брутто, кг (gм)| | | | | | |5. Размеры |60(40(32 |85(45(19|109(74(55 |65(80 |1200(12,5(27 | |места (длина | | | | | | |lм; ширина bм; | | | | | | |высота hм), см | | | | | | |6.Габаритный |0,077 |0,073 |0,444 |0,265 |0,405 | |объем места,м3 | | | | | | |(Vм) | | | | | | |7.Удельный |1,7 |1,46 |2,34 |0,88 |1,07 | |объем места, | | | | | | |м3/т (Uм) | | | | | | |8. Коэффициент |1,14 |1,11 |1,4 |1,55 |0,66 | |трюмной укладки| | | | | | |9.Удельный |1,9 |1,54 |3,4 |1,47 |0,71 | |погрузочный | | | | | | |объем, м3/т (U)| | | | | | На основании табл.1.1 составляется таблица 1.3. Таблица 1.3. Таблица совместимости грузов |Грузы снизу |Грузы сверху | | |Нитролак|Рыба |Хлопок |Графит |Балка | | |и |вяленая |малопрессованы| |двутавровая | | | | |й | |№27 | |Нитролаки | |4 |4 |3 |3 | |Рыба вяленая |4 | |3 |3 |3 | |Хлопок |3 |2 | |4 |3 | |малопрессованы| | | | | | |й | | | | | | |Графит |1 |1 |4 | |1 | |Балка |1 |1 |1 |1 | | |двутавровая | | | | | | |№27 | | | | | | 1 – совмещение в грузовом помещении без ограничений при наличии сепарации, т.е. возможна послойная укладка грузов; 2 – («вдали или рядом») – грузы совместимы в одном помещении, но между ними нейтральный груз или расстояние 3 м. 3 – («в другом помещении») - грузы должны быть разделены переборкой или палубой; 4 – («в другом отсеке») – грузы должны быть разделены переборкой. (1, с.124) 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПАКЕТОВ ИЗ ЗАДАННЫХ ГРУЗОВ Большинство грузов в мелкой таре хранят и перерабатывают в портах в пакетированном виде. Поэтому в данной работе целесообразно произвести расчет по формированию пакетов из заданных грузов. Пакеты формируются на стандартных поддонах 1600(1200(180 мм, массой 80 кг и грузоподъемностью 2 т. Для определения оптимального размещения мест на поддоне руководствуемся соотношением линейных размеров места груза и поддона. При формировании пакета груз не должен выступать за кромку поддона более, чем на 50 мм; незагруженные кромки поддона должны быть минимальны по размеру. По высоте пакет не должен превышать 1,8 м (Hmax). Масса пакета с поддоном не должна превышать 1,8 т (Gmax). Приводим описание расчета для нитролаков в ящиках деревянных: 1. Средство пакетизации – поддон; 2. np – число мест в первом слое, шт. np = 8 шт.; 3. nh' - число слоев (рядов) по высоте, исходя из max массы пакета, шт. nh' = (Gmax – gпод) / (gм·np ), nh' = (1,8 – 0,08) / (0,045·8) = 4 шт., gпод – масса поддона, т Значение nh' равно целой части результата деления; 4. nh"- число слоев (рядов) по высоте, исходя из max высоты пакета, шт. nh"= (Hmax – hпод) / hм, nh"= ( 1,8 – 0,18) / 0,32 = 5 шт., hпод – высота поддона, м Значение nh" равно целой части результата деления; 5. nh – искомое число слоев (рядов) по высоте пакета, шт. nh = min { nh';nh"}, nh = min { 5;4} = 4 шт.; 6. n –общее количество мест в пакете, шт. n = np· nh , n = 4·8 = 32 шт.; 7. gп' – масса пакета без поддона, т gп' = n·gм , gп' = 32·0,045 = 1,44 т; 8. gп – масса пакета с поддоном, т gп = gп' + gпод , gп = 1,44 + 0,08 = 1,52 т; 9. hп – высота пакета с поддоном, м hп = nh·hм + hпод, hп = 4·0,32 + 0,18 = 1,46 м; 10. lм( bм – габаритные размеры пакета, м Для данного груза габаритные размеры пакета совпадают с габаритными размерами поддона: 1,6(1,2 м; 11. Руд – удельная нагрузка на пол склада, создаваемая одним пакетом, т/м2 Руд = gп / (lм· bм ·Кукл), Руд = 1,52 / (1,6· 1,2 ·1,15) = 0,688 т/м2 , Кукл – коэффициент укладки, Кукл = 1,15. Расчеты по всем грузам приведены в табл. 2.1 Таблица 2.1. Формирование пакетов из заданных грузов |Элементы |Наименование грузов | |расчета | | | |Нитролаки |Рыба |Хлопок |Графит |Балка | | | |вяленая |малопрессованы| |двутавровая| | | | |й | |№27 | |1.Средство |поддон |поддон |поддон |поддон |связка | |пакетизации | | | | | | |2.Число мест в |8 |4 |2 |4 |3 | |первом слое,np,| | | | | | |шт. | | | | | | |3.Число слоев |4 |8 |4 |1 |2 | |по высоте, | | | | | | |исходя из max | | | | | | |массы пакета, | | | | | | |nh', шт. | | | | | | |4. Число слоев |5 |8 |2 |2 |—— | |по высоте, | | | | | | |исходя из max | | | | | | |высоты пакета, | | | | | | |nh", шт. | | | | | | |5. Искомое |4 |8 |2 |1 |2 | |число слоев по | | | | | | |высоте | | | | | | |пакета,nh , | | | | | | |шт. | | | | | | |6.Общее |32 |32 |4 |4 |6 | |количество мест| | | | | | |в пакете, n, | | | | | | |шт. | | | | | | |7. Масса пакета|1,44 |1,6 |0,72 |1,2 |2,27 | |без поддона, | | | | | | |gп', т | | | | | | |8. Масса пакета|1,52 |1,68 |0,8 |1,28 |2,27 | |с поддоном, gп | | | | | | |,т | | | | | | |9. Высота |1,46 |1,7 |1,28 |0,98 |0,548 | |пакета с | | | | | | |поддоном, hп , | | | | | | |м | | | | | | |10.Габаритные |1,6(1,2 |1,7(1,2 |1,6(1,2 |1,6(1,3 |12(0,258 | |размеры пакета,| | | | | | |lп(bп ,м | | | | | | |11.Удельная |0,688 |0,716 |0,362 |0,535 |0,638 | |нагрузка на пол| | | | | | |склада, | | | | | | |создаваемая | | | | | | |одним пакетом, | | | | | | |Руд, т/м2 | | | | | | Вид сверху и сбоку сформированных пакетов и связок приводится на рис.2.1 – 2.5. 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАЛОВОЙ НАГРУЗКИ 3.1. Расчет эксплуатационной нагрузки Для расчета высоты складирования грузов и ширины проездов проводим предварительные расчеты. Расчет для нитролаков в ящиках на складе №31 приводим полностью: 1. Наименование погрузчика – 4022М; 2. Qп – грузоподъемность погрузчика, т Qп = 2,0 т, Погрузчик выбран таким образом, что выполняется условие: Qп ? (gп + 0,2), 2,0 ? ( 1,52 + 0,2); 3. Нпв – высота подъема вил погрузчика, м Нпв = 3,8 м; 4. Rc – радиус поворота погрузчика, м Rc = 2,2 м; 5. Lr – габаритная длина погрузчика, м Lr = 3,43 м; 6. Вr – габаритная длина погрузчика, м Вr = 1,45 м; 7. Нr – габаритная длина погрузчика, м Нr = 1,95 м; Погрузчик выбран таким образом, что выполняется условие: Нr ? (Нс - 0,1), 1,95 ? (7,5 - 0,1); 8. Наименование грузов: нитролаки в ящиках 9. Номера складов: 31 10. Нс - высота склада, м Нс = 7,9 м; 11. hп – высота пакета с поддоном, м hп = 1,46 м; 12. Нм – максимальная высота укладки груза, исходя из возможностей перегрузочной техники, м Нм = Нпв – 0,1 + hп , Нм =3,8 – 0,1 + 1,46 = 5,16 м; 13. В1 – ширина проездов между штабелями, исходя из параметров перегрузочной техники, м В1 = Rк +0,1 Lr + 2с, Rк – внешний радиус поворота корпуса машины, м _________________ Rк = ? (Rc + (Вr /2))2 + Lr2 , _____________________ Rк = ? (2,2 + (1,45 /2))2 + 3,432 = 4,51 м, с – зазор необходимый для проезда погрузчиков, м, с = 0,15 м, В1 = 4,51 +0,1·3,43 + 2·0,15 = 5,15 м; 14. В2 – ширина проездов между штабелями, исходя из размеров пакета, м В2 = 2 lп +3с, В2 = 2·1,6+3·0,15 = 3,65 м; 15. Впр – ширина проезда, м Впр = max{ В1;В2 }, Впр = max{ 5,15;3,65 }= 5,15 м. Расчеты по другим типам погрузчиков, группе складов и грузов приведены в табл.3.1 (каждый погрузчик используется для нескольких грузов). Таблица 3.1. Предварительные расчеты для определения высоты складирования и ширины проездов |1.Наименование |4022М |«Вальтмет» |«Тоета» ГД-20 |«Ниссан» | |а/п | |Д-2552 | | | |2.Грузоподъемно|2,0 |2,5 |2,0 |7,0 | |сть погрузчика,| | | | | |Qп, т | | | | | |3.Высота |3,8 |4,0 |3,0 |5,5 | |подъема вил | | | | | |погрузчика, | | | | | |Нпв, м | | | | | |4.Радиус |2,2 |2,35 |2,25 |4,0 | |поворота | | | | | |погрузчика, Rc,| | | | | |м | | | | | |5.Габаритная |3,43 |3,55 |3,5 |4,9 | |длина | | | | | |погрузчика, Lr,| | | | | |м | | | | | |6.Габаритная |1,45 |1,53 |1,5 |1,99 | |ширина | | | | | |погрузчика, Вr,| | | | | |м | | | | | |7.Габаритная |1,95 |3,71 |1,995 |2,85 | |высота | | | | | |погрузчика, Нr,| | | | | |м | | | | | |8.Наименование |ни|Ры|Хл|Гр|ни|Ры|Хл|Гр|Ни|Ры|Хл|гр|ни|Ры|хл|гр| |грузов |тр|ба|оп|аф|тр|ба|оп|аф|тр|ба|оп|аф|тр|ба|оп|аф| | |ол| |ок|ит|ол| |ок|ит|ол| |ок|ит|ол| |ок|ит| | |ак| | | |ак| | | |ак| | | |ак| | | | | |и | | | |и | | | |и | | | |и | | | | |9.Номера |31 |3 |58 |71 | |складов | | | | | |10.Высота |7,9 |7,5 |4,2 |20 | |склада, Нс, м | | | | | |11.Высота |1,|1,|1,|0,|1,|1,|1,|0,|1,|1,|1,|0,|1,|1,|1,|0,| |пакета с |46|7 |28|98|46|7 |28|98|46|7 |28|98|46|7 |28|98| |поддоном, hп, м| | | | | | | | | | | | | | | | | |12.Максимальная|5,|5,|4,|4,|5,|5,|5,|4,|4,|4,|4,|3,|6,|7,|6,|6,| |высота укладки |16|4 |98|68|36|6 |18|88|36|6 |18|88|86|1 |68|38| |груза, исходя | | | | | | | | | | | | | | | | | |из возможностей| | | | | | | | | | | | | | | | | |перегрузочной | | | | | | | | | | | | | | | | | |техники, Нм, м | | | | | | | | | | | | | | | | | |13.Ширина |5,15 |5,375 |5,26 |7,79 | |проездов между | | | | | |штабелями, | | | | | |исходя из | | | | | |параметров | | | | | |перегрузочной | | | | | |техники, В1, м | | | | | |14. Ширина |3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,|3,| |проездов между |65|85|65|65|65|85|65|65|65|85|65|65|65|85|65|65| |штабелями, | | | | | | | | | | | | | | | | | |исходя из | | | | | | | | | | | | | | | | | |размеров | | | | | | | | | | | | | | | | | |пакета, В2, м | | | | | | | | | | | | | | | | | |15.Ширина |5,15 |5,375 |5,26 |7,79 | |проезда, Впр, м| | | | | Высота штабелирования груза в конкретном складе определяется исходя из требований техники безопасности (Нтб), прочности тары (Нт), возможностей перегрузочной техники (Нм), технической нормы нагрузки на пол склада (Н'), высоты склада (Нс), физико-химических свойств грузов (Нфх). Расчет для одного груза – нитролаки в ящиках описываем полностью. 1. Рт – техническая норма нагрузки, т/м2 Рт(3) = 4,5 т/м2 , Рт(31) = 6,9 т/м2 , Рт(58) = 2,5 т/м2 , Рт(71) = 12,1 т/м2 ; 2. Руд – удельная нагрузка на пол склада, создаваемая одним пакетом, т/м2 Руд = 0,688 т/м2 ; 3. mh' - количество рядов пакетов по высоте, исходя из технической нормы нагрузки, шт. mh' = Рт / Руд , mh'(3) = 4,5 / 0,688 = 6 шт., mh'(31) = 6,9 / 0,688 = 10 шт., mh'(58) = 2,5 / 0,688 = 3 шт., mh'(71) = 12,1 / 0,688 = 17 шт.; Значение mh' равно целой части результата деления; 4. hп – высота пакета груза, м hп = 1,46 м; 5. Н' - высота штабеля, исходя из технической нормы нагрузки, м Н' = hп · mh', Н'(3) = 1,46 · 6 = 8,76 м, Н'(31) = 1,46 · 10 = 14,6 м, Н'(58) = 1,46 · 3 = 4,38 м; Н'(71) = 1,46 · 17 = 24,82 м; 6. Нс - высота склада, м Нс(3) = 7,5 м, Нс(31) = 7,9 м, Нс(58) = 4,2 м, Нс(71) = 20,0 м; 7. Нтб – высота груза, исходя из требований техники безопасности, м Нтб = Нм, так как груз упакован ящики массой 50 кг; 8. Нт = Нфх – высота груза, исходя из прочности тары и физико- химических свойств грузов, м Нт = Нфх = 7,3 м, так штабелирование до такой высоты обеспечивает нагрузку на пол складов не более 3,5 т/м2 ; 9. Нм – высота груза, исходя из возможностей перегрузочной техники, м Нм(3) = 5,36 м, Нм(31) = 5,16 м, Нм(58) = 4,36 м, Нм(71) = 6,86 м; 10. Нmax – максимально допустимая высота складирования пакетов данного груза в данном складе, м Нmax = min { Нтб, Нт,Н', Нм, Нс, Нфх }, Нmax(3) = min { 5,36; 7,3; 8,76; 5,36; 7,5; 7,3 }= 5,36 м, Нmax(31) = min { 5,16; 7,3; 14,6; 5,16; 7,9; 7,3 }= 5,16 м, Нmax(58) = min { 4,36; 7,3; 4,38; 4,36; 4,2; 7,3 }= 4,2 м, Нmax(71) = min { 6,86; 7,3; 24,82; 6,86; 20,0; 7,3 }= 4,2 м; 11. mh – искомое количество рядов пакетов по высоте, шт. mh = Нmax / hп, mh(3) = 5,36/1,46 = 3 шт., mh(31) = 5,16/1,46 = 3 шт., mh(58) = 4,2/1,46 = 2 шт., mh(71) = 6,86/1,46 = 4 шт.; Значение mh равно целой части результата деления; 12. Н – фактическая высота штабеля, м Н = mh · hп, Н(3) = 3 · 1,46 = 4,38 м, Н'(31) = 3 · 1,46 = 4,38 м, Н'(58) = 2 · 1,46 = 2,92 м, Н'(71) = 4 · 1,46 = 5,84 м; 13. Рэ – эксплуатационная нагрузка на пол склада, т/м2 Рэ = Руд · mh, Рэ(3) = 0,688 · 3 = 2,06 м, Рэ(31) = 0,688 · 3 = 2,06 м, Рэ(58) = 0,688 · 2 = 1,38 м, Рэ(58) = 0,688 · 4 = 2,75 м. При выполнении данных расчетов необходимо принять во внимание, что хранение рыбы вяленой на открытой площадке (склад №71) не допускается. Хранить этот груз на данном складе – нецелесообразно, поскольку такое хранение может привести изменению свойств грузов (подмочка, развитие жизнедеятельности микроорганизмов и др.). Поэтому расчет по этому складу не производится. Также не производим расчет по складам №3, 31, 58 для балки двутавровой, так как хранение ее в закрытых складах невозможно, поскольку дверные проемы складов составляют около 4 м, а длина балки – 12 м. Расчеты по всем видам грузов приведены в табл. 3.2. Таблица 3.2. Определение высоты штабелирования грузов в складах |Грузы |Нитролаки |Рыба вяленая |Хлопок малопрессованый |Графит |Балка | | | | | | |двутавровая | | | | | | |№27 | |Склады |3 |31 |58 |71 |3 |31 |58 |3 |31 |58 |71 |3 |31 |58 |71 |71 | |1.Рт, |4,5 |6,9 |2,5 |12,1 |4,5 |6,9 |2,5 |4,5 |6,9 |2,5 |12,1 |4,5 |6,9 |2,5 |12,1 |12,1 | |т/м2 | | | | | | | | | | | | | | | | | |2,Руд, |0,688 |0,716 |0,362 |0,535 |0,638 | |т/м2 | | | | | | |3.mh' , |6 |10 |3 |17 |6 |9 |3 |12 |19 |6 |33 |8 |12 |4 |22 |18 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | | |4. hп, м |1,46 |1,7 |1,28 |0,98 |0,548 | |5.Н', м |8,76|14,6|4,38|24,82|10,2|15,3 |5,1 |15,36|24,32|7,68|42,24|7,84|11,7|3,92 |21,56|9,86 | | | | | | | | | | | | | | |6 | | | | |6.Нс, м |7,5 |7,9 |4,2 |20,0 |7,5 |7,9 |4,2 |7,5 |7,9 |4,2 |20,0 |7,5 |7,9 |4,2 |20,0 |20,0 | |7.Нтб, м |5,36|5,16|4,36|6,86 |5,6 |5,4 |4,6 |5,12 |4,88|4,68|3,88 |6,38 |2,5 | |8.Нт,Нфх,|7,3 |5,7 |—— |—— |—— | |м | | | | | | |9. Нм, м |5,36|5,16|4,36|6,86 |5,6 |5,4 |4,6 |5,18 |4,98 |4,18|6,68 |4,88|4,68|3,88 |6,38 |3,5 | |10. Нmax,|5,36|5,16|4,2 |6,86 |5,6 |5,4 |4,2 |5,18 |4,98 |4,18|5,12 |4,88|4,68|3,88 |6,38 |3,5 | |м | | | | | | | | | | | | | | | | | |11. mh, |3 |3 |2 |4 |3 |3 |2 |4 |3 |3 |4 |4 |4 |3 |6 |6 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | | |12. Н, м |4,38|4,38|2,92|5,84 |5,1 |5,1 |3,4 |5,12 |3,84 |3,84|5,12 |3,92|3,92|2,94 |5,88 |3,29 | |13. Рэ, |2,06|2,06|1,38|2,75 |2,15|2,15 |1,43|1,45 |1,09 |1,09|1,45 |2,14|2,14|1,605|3,21 |3,83 | |т/м2 | | | | | | | | | | | | | | | | | 3.2. Расчет оптимальной площади основания штабеля Приводим расчет для рыбы вяленой в мешках. Размеры штабеля определяются количеством груза в партии. Груз складируется вагонными отправками. Определяем количество пакетов данного груза в повагонной отправке Nваг. Для перевозки данного груза выбираем крытый металлический вагон с параметрами: Q ваг = 64 т, W ваг = 120 м3, Q ваг – грузоподъемность вагона, т, W ваг – объем кузова вагона, м3, Nваг = Рваг / gп', Рваг = min { Q ваг ; W ваг / U}, Рваг = min { 64 ; 120 / 1.54} = min { 64 ; 77,9} = 64 т, Nваг = 64 / 1,6 = 40 шт., Nваг – целая часть результата деления. Оптимизация формирования штабеля будет достигнута за счет минимума площади, занимаемой штабелем ( yz*xz – min). По ширине штабеля не может быть менее двух пакетов (yz ? 2 ), пакеты складываются длинной стороной поперек штабеля. Каждый последующий уступ по длине штабеля делается на один пакет с каждой стороны, а по ширине – на половину пакета. В зависимости от значений mh и Nваг определяем значение Z и S, причем Z·S? mh. mh(3) = 3 шт., mh(31) = 3 шт., mh(58) = 2 шт., Таким образом, для складов № 3, 31: Z = 3 шт., S = 1 шт., для склада № 58: Z = 2 шт., S = 1 шт., Z – количество уступов; S – количество пакетов по высоте в одном уступе; у – количество пакетов по ширине самого верхнего уступа; х – количество пакетов по длине самого верхнего уступа; yz – количество пакетов по ширине самого нижнего уступа; xz – количество пакетов по длине самого нижнего уступа. Минимизация площади основания штабеля производится при помощи графического метода. Определяем N': N' = Nваг / S, N'(3) = 40 / 1 = 40 шт., N'(31) = 40 / 1 = 40 шт., N'(58) = 40 / 1 = 40 шт., В зависимости от значения Z последовательно приравнивая y = 1,2,3,4, находим уравнения прямых N" по формуле: z N" = S (x + 2k – 1)(y + k – 1), k=1 Для Z = 2, подставляя последовательно значения k, получим: 2 N"y=1 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = (x + 2·1 – 2)·(1 + 1 – 1) + (x + 2·2 – 1)·(1 + 2 – 1) = k=1 = x + (x + 2)·2 = 3x + 4 , 2 N"y=2 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = (x + 2·1 – 2) · (2 + 1 – 1) + (x + 2·2 – 1)·( 2 + 2 – 1) = k=1 = 2x + 3x + 6 = 5x + 6 , 2 N"y=3 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = (x + 2·1 – 2) · (3 + 1 – 1) + (x + 2·2 – 1)·(3 + 2 – 1) = k=1 = 3x + 4x + 8 = 7x + 8, 2 N"y=4 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = (x + 2·1 – 2) · (4 + 1 – 1) + (x + 2·2 – 1)·(4 + 2 – 1) = k=1 = 4x + 5x + 10 = 9x + 10. Для Z = 3 получим: 3 N"y=1 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = x + (x + 2)·2 + (x + 4)·3 = 6x + 16, k=1 3 N"y=2 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = 2x + (x + 2)·3 + (x + 4)·4 = 9x + 22, k=1 3 N"y=3 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = 3x + (x + 2)·4 + (x + 4)·5 = 12x + 28, k=1 3 N"y=4 = S (x + 2k – 1)(y + k – 1) = 4x + (x + 2)·5 + (x + 4)·6 = 15x + 34. k=1 Графики строим следующим образом. По вертикали откладываем значения N', по горизонтали значения х. В зависимости от значений определяем значения xz и наносим их на график. Строим прямые N" по при разных значениях у. В зависимости от Z определяем значения yz и наносим их на график. Строим прямую N'. График для данного груза при Z = 2 представлен на рис.3.1, а для Z = 3 на рис. 3.2. Графики по стальным грузам представлены на рис. 3.3 (нитролаки), 3.4 (хлопок), 3.5 (графит). Производим отбор пар с учетом условия: xz ? yz. Из всех отобранных пар выбираем минимальную. xz*yz* = min { xzi( yzi }, xz*yz*(3) = xz*yz*(31) = min {8(3; 6(4; 5(5}= 8(2, но эта пара, как и пара 6(4, не удовлетворяет условиям предъявляемым к формируемому штабелю(что было проверено соответствующими расчетами), поэтому выбираем пару 5(5 и для нее проводим расчет; xz*yz*(58) = min {14(2; 9(3;7(4; 6(5}= 14(2 (пара отобрана по соображениям указанным выше). Проверяем количество пакетов, которое может поместиться в штабеле такого размера: Nz = xz*·yz*·S, Nz(3) = Nz(31) = 5·5·1 = 25 шт., Nz(58) = 14·2·1 = 28 шт., Nz – количество пакетов в нижнем уступе, шт.; x2 = xz – 2, x2(3) = x2(31) = 5 – 2 = 3 шт., x2(58) = 14 – 2 = 12 шт., x2 – количество пакетов по длине второго уступа, шт.; у2 = уz – 1, у2(3) = у2(31) = 5 – 1 = 4 шт., у2(58) = 2 – 1 = 1 шт., у2 – количество пакетов по ширине второго уступа, шт.; N2 = x2· y2· (mh – S), если Z = 2, N2 = x2· y2·S, если Z = 3, N2(3) = N2(31) = 3·4·1 = 12шт., N2(58) = 12· 1·(2 – 1) = 12 шт., N2 – количество пакетов во втором уступе, шт.; x3 = x2 – 2, x3(3) = x3(31) = 3 – 2 = 1 шт., x3 – количество пакетов по длине третьего уступа, шт.; у3 = у2 – 1, у3(3) = у3(31) = 4 – 1 = 3 шт., у2 – количество пакетов по ширине второго уступа, шт., x3(58) = 0, у3(58) = 0, так как в пакете только два уступа; N3 = x3· y3· (mh – 2S), N3(3) = N3(31) = 1·3·(3 - 2·1) = 3 шт., N3(58) = 0, N3 – количество пакетов в верхнем уступе, шт.; N = Nz + N2 + N3, N(3) = N(31) = 25 + 12 + 3 = 40 шт., N(58) = 28 + 12 = 40 шт. Таким образом, для всех сформированных штабелей N = Nваг, что удовлетворяет условию N ? Nваг, которое должно выполняться для каждого штабеля. Исходя из этого условия, в процессе расчета были отброшены пары, которые обладали меньшим значением xz*·yz* , но не удовлетворяли данному условию. Также при выполнении расчета учтено, что в самый верхний ярус (слой) должен загружаться хотя бы один пакет, то есть количество пакетов в нижних ярусах должно быть хотя бы на единицу меньше, чем Nваг. Отобранные пары для других грузов следующие: Нитролаки xz*yz*(3) = xz*yz*(31) = min {8(2; 6(3; 4(4}= 6(3, xz*yz*(58) = min {15(2; 10(3; 7(4; 6(5}= 7(4, xz*yz*(71) = min {8(2; 6(3; 4(4}= 8(2; Хлопок xz*yz*(3) = xz*yz*(71) = min {9(2; 6(3; 5(4}= 9(2, xz*yz*(31) = xz*yz*(58) = min {9(2; 6(3; 5(4}= 5(4; Графит xz*yz*(3) = xz*yz*(31) = min {11(2; 7(3; 6(4; 5(5}= 7(3, xz*yz*(58) = min {11(2; 7(3; 6(4}= 6(4, xz*yz*(71) = min {8(2; 5(3; 4(4}= 5(3. Формирование штабеля балки двутавровой происходит следующим образом: пакеты складываются длинной стороной поперек штабеля, каждый последующий уступ по длине штабеля делается на один пакет с каждой стороны, а по ширине количество пакетов остается неизменным и равно 1. Груз прибывает в 6-осном металлическом полувагоне грузоподъемностью 94 т. Nваг = 94 / 2,27 = 41 шт. Рваг = min { 94 ; 102/0,71} = 94 т, Соответственно значению mh(71) = 6 шт., выбираем Z = 6 шт., S = 1 шт. Располагаем в нижнем уступе 10 пакетов по длине (при этом значение пакетов по ширине уступов остается неизменным – 1), тогда Nz = 10·1·3 = 30 шт. Делаем уступ по длине штабеля на полпакета с каждой стороны и получаем во втором уступе 9 пакетов по длине и N2 = 9·1·3 = 27 шт. Таким образом, мы получаем N = Nz + N2 = 30 + 27 = 57 шт., то есть N = Nваг. Следовательно, штабель можно считать сформированным. Этот метод можно назвать методом последовательного достраивания. Расчет по остальным видам грузов приведен в табл.3.3. Таблица 3.3. Формирование штабелей грузов. |Грузы |Нитролаки |Рыба вяленая|Хлопок |Графит | | | | |малопрессованый | | |Склады |3 |31 |58 |71 |3 |31 |58 |3 |31 |58 |71 |3 |31 |58 |71 | |Nваг, |43 |43 |43 |43 |40 |40 |40 |49 |49 |49 |49 |60|60 |60 |60 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | |Z, шт. |2 |2 |2 |2 |3 |3 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 | |S, шт. |2 |2 |1 |2 |1 |1 |1 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |2 |3 | |mh, шт.|3 |3 |2 |3 |3 |3 |2 |4 |3 |3 |4 |4 |4 |3 |6 | |xz*, |6 |6 |7 |8 |5 |5 |14 |9 |5 |5 |9 |7 |7 |6 |5 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | |yz*, |3 |3 |4 |2 |5 |5 |2 |2 |4 |4 |2 |3 |3 |4 |3 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | |Nz , |36 |36 |28 |32 |25 |25 |28 |36 |40 |40 |36 |42|42 |48 |45 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | |x2 , |4 |4 |5 |6 |3 |3 |12 |7 |3 |3 |7 |5 |5 |4 |3 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | |у2, шт.|2 |2 |3 |1 |4 |4 |1 |1 |3 |3 |1 |2 |2 |3 |2 | |N2, шт.|8 |8 |15 |12 |12 |12 |12 |14 |9 |9 |14 |20|20 |12 |18 | |x3, шт.|- |- |- |- |1 |1 |- |- |- |- |- |- |- |- |- | |y3, шт.|- |- |- |- |3 |3 |- |- |- |- |- |- |- |- |- | |N3, шт.|0 |0 |0 |0 |3 |3 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 | |N, шт. |44 |44 |43 |44 |40 |40 |40 |50 |49 |49 |50 |62|62 |60 |63 | Формирование штабелей грузов схематически изображено на рис.3.6. Формирование штабеля балки двутавровой схематически изображено на рис. 3.7 Балка двутавровая №27 Склад №71: mh = 6 шт. Z = 6 шт. S = 1 шт. yz*= 1 шт. Вид по длине | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Вид по ширине | | | | | | | | | | | | Рисунок 3.7. Штабель балки двутавровой 3.3. Расчет валовой нагрузки Приводим расчет по одному виду груза – нитролаки в ящиках. 1. xz* - оптимальная длина штабеля (пакеты), шт. xz*(3) = 6 шт., xz*(31) = 6 шт., xz*(58) = 7 шт., xz*(71) = 8 шт.; 2. уz* - оптимальная ширина штабеля (пакеты), шт. уz*(3) = 3 шт., уz*(31) = 3 шт., уz*(58) = 4 шт., уz*(71) = 2 шт.; 3. L – длина штабеля, м L = xz*· bп ·Кукл, L(3) = 6·1,2·1,15 = 8,28 м, L(31) = 6·1,2·1,15 = 8,28 м, L(58) = 7·1,2·1,15 = 9,66 м, L(71) = 8·1,2·1,15 = 11,04 м; 4. В – ширина штабеля, м В = уz*· lп ·Кукл, В(3) = 3·1,6·1,15 = 5,52 м, В(31) = 3·1,6·1,15 = 5,52 м, В(58) = 4·1,6·1,15 = 7,36 м, В(71) = 2·1,6·1,15 = 3,68 м; 5. Впр – ширина проезда, м Впр(3) = 5,375 м, Впр(31) = 5,15 м, Впр(58) = 5,26 м, Впр(71) = 7,79 м; 6. Fr – площадь, занятая грузом в штабеле, м2 Fr = L· В, Fr(3) = 8,28· 5,52 = 45,71 м2, Fr(31) = 8,28· 5,52 = 45,71 м2, Fr(3) = 9,66· 7,36 = 71,1 м2, Fr(71) = 11,04·3,68 = 40,63 м2; 7. Fраз – площадь проходов между штабелями, м2 Fраз = 0,5·1·L, Fраз(3) = 0,5·1·8.28 = 4,14 м2, Fраз(31) = 0,5·1·8.28 = 4,14 м2, Fраз(58) = 0,5·1·9,66 = 4,83 м2, Fраз(3) = 0,5·1·11,04 = 5,52 м2; 8. Fпрох – площадь проходов между штабелями и стенками, м2 Fпрох = 0,5·В + (0,5·L + 0,5), Fпрох(3) = 0,5·5,52 + (0,5·8,28 + 0,5) = 7,4 м2, Fпрох(31) = 0,5·5,52 + (0,5·8,28 + 0,5) = 7,4 м2, Fпрох(58) = 0,5·7,36 + (0,5·9,66 + 0,5) = 9,01 м2, Fпрох(71) = 0,5·3,68 + (0,5·11,04 + 0,5) = 7,86 м2; 9. Fпр – площадь для проезда и маневрирования погрузчика, м2 Fпр = 0,5·Впр·(В + 0,5 + 0,5), Fпр(3) = 0,5·5,375·(5,52 + 0,5 + 0,5) = 17,52 м2, Fпр(31) = 0,5·5,15·(5,52 + 0,5 + 0,5) = 16,79 м2, Fпр(58) = 0,5·5,26·(7,36 + 0,5 + 0,5) = 21,99 м2, Fпр(71) = 0,5·7,79·(3,68 + 0,5 + 0,5) = 18,23 м2; 10. Fшт – полезная площадь склада, занятая штабелем, м2 Fшт = Fr + Fраз + Fпрох + Fпр, Fшт(3) = 45,71 + 4,14 + 7,4 + 17,52 = 74,77 м2, Fшт(31) = 45,71 + 4,14 + 7,4 + 16,79 = 74,03 м2, Fшт(58) = 71,1 + 4,83 + 9,01 + 21,99 = 106,92 м2, Fшт(71) = 40,63 + 5,52 + 7,86 + 18,23 = 72,24 м2; 11. Kf – коэффициент использования полезной площади Kf = Fr / Fшт, Kf (3) = 45,71 / 74,77 = 0,611, Kf (31) = 45,71 / 74,04 = 0,617, Kf (58) = 71,1 / 106,92 = 0,665, Kf (71) = 40,63 / 72,24 = 0,562; 12. Kс – коэффициент снижения нагрузки из-за наличия уступов При Z = 2 Kс = ((xz*· уz*) – 0.5·xz* - уz* + 1) / (xz*· уz*), Kс(3) = ((6·3) – 0.5·6 - 3 + 1) / (6·3) = 0,722, Kс(31) = ((6·3) – 0.5·6 - 3 + 1) / (6·3) = 0,722, Kс(58) = ((7·4) – 0.5·7 - 4 + 1) / (7·4) = 0,768, Kс(71) = ((8·2) – 0.5·8 - 2 + 1) / (8·2) = 0,688; 13. Рв – валовая (фактическая) нагрузка т/м2 Рв = Kf ·Kс·Рэ, Рв(3) = 0,611 ·0,72·2,06 = 0,909 т/м2, Рв(31) = 0,617 ·0,72·2,06 = 0,918 т/м2, Рв(58) = 0,665 ·0,768·1,38 = 0,705 т/м2, Рв(71) = 0,562 ·0,688·2,06 = 1,063 т/м2, Расчеты по всем грузам приведены в табл. 3.4. Таблица 3.4. Расчет валовой нагрузки |Грузы |Нитролаки |Рыба вяленая |Хлопок малопрессованый |Графит |Балка | | | | | | |двутавр.| | | | | | |№27 | |Склады |3 |31 |58 |71 |3 |31 |58 |3 |31 |58 |71 |3 |31 |58 |71 |71 | |1. xz*, |6 |6 |7 |8 |5 |5 |14 |9 |5 |5 |9 |7 |7 |6 |5 |10 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | | |2. уz*, |3 |3 |4 |2 |5 |5 |2 |2 |4 |4 |2 |3 |3 |4 |3 |1 | |шт. | | | | | | | | | | | | | | | | | |3. L, м |8,28 |8,28|9,66 |11,04|6,90 |6,90 |19,32|12,42|6,90 |6,90 |12,42|10,47|10,47|8,97 |7,48 |2,97 | |4. В, м |5,52 |5,52|7,36 |3,68 |9,78 |9,78 |3,91 |3,68 |7,36 |7,36 |3,68 |5,52 |5,52 |7,36 |5,52 |13,8 | |5. Впр, |5,38 |5,15|5,26 |7,79 |5,38 |5,15 |5,26 |5,38 |5,15 |5,26 |7,79 |5,38 |5,15 |5,26 |7,79 |1 | |м | | | | | | | | | | | | | | | | | |6. Fr, |45,71|45,7|71,1 |40,63|67,45|67,45|75,54|45,71|50,78|50,78|45,71|57,77|57,77|66,02|41,26|40,94 | |м2 | |1 | | | | | | | | | | | | | | | |7. Fраз,|4,14 |4,14|4,83 |5,52 |3,45 |3,45 |9,66 |6,21 |3,45 |3,45 |6,21 |5,23 |5,23 |4,49 |3,74 |1,48 | |м2 | | | | | | | | | | | | | | | | | |8.Fпрох,|7,4 |7,4 |9,01 |7,86 |8,84 |8,84 |12,12|8,55 |7,63 |7,63 |8,55 |8,49 |8,49 |8,67 |7 |8,88 | |м2 | | | | | | | | | | | | | | | | | |9. Fпр, |17,52|16,7|21,99|18,23|28,96|27,75|12,91|12,58|21,53|21,99|18,23|17,52|16,79|21,99|25,4 |7,4 | |м2 | |9 | | | | | | | | | | | | | | | |10.Fшт, |74,77|74,0|106,9|72,24|108,6|107,4|110,2|73,04|83,39|83,85|78,69|89,01|88,28|101,1|77,39|58,71 | |м2 | |3 |2 | |9 |8 |3 | | | | | | |6 | | | |11. Kf |0,611|0,61|0,665|0,562|0,621|0,628|0,685|0,626|0,609|0,606|0,581|0,649|0,654|0,653|0,533|0,697 | | | |7 | | | | | | | | | | | | | | | |12. Kс |0,722|0,72|0,768|0,688|0,533|0,533|0,714|0,694|0,725|0,725|0,694|0,738|0,738|0,75 |0,7 |0,7 | | | |2 | | | | | | | | | | | | | | | |13.Рв,т/|0,909|0,91|0,705|1,063|0,711|0,719|0,7 |0,63 |0,481|0,479|0,585|1,025|1,034|0,786|1,198|1,87 | |м2 | |8 | | | | | | | | | | | | | | | 4. ОПТИМАЛЬНАЯ ЗАГРУЗКА СКЛАДОВ Порт (район) располагает n складами каждый с полезной площадью Fj и должен переработать различных m грузов, суточный грузооборот каждого из которых Gi. Разрабатываем оптимальный план загрузки складов при минимизации затрат складской площади на освоение заданного грузооборота. m n L = ? ? gij cij – min, i=1 j=1 gij – параметр управления – количество i-го вида груза, хранимого на j- ом складе; cij – удельная складоемкость i-го вида груза на j-ом складе, характеризует комплексный объем работ склада в квадратных метрах в сутки, приходящийся на 1 т груза. Математическая модель задачи оптимального плана загрузки складов состоит из целевой функции L и ограничений: . по грузообороту n ? gij = Gi, (i = 1,m), j=1 Gi – суточный грузооборот i-го груза, т; . по емкости склада m ? gij cij ? Fj, (j = 1,n), i=1 Fj – полезная площадь j-го склада, м2; . условие неотрицательности gij ? 0 (i=1,m; j=1,n). Удельная складоемкость i-го вида груза на j-ом складе вычисляем по формуле cij = tхi / Рвij , tхi – срок хранения i-го вида груза, сут. Составляем распределительную таблицу, в которой будет производиться размещение груза по складам (табл.4.1). Таблица 4.1. Распределительная таблица |Грузы |Склады |Суточный |Склад-| | | |грузооборот| | |RiSj | | |Вагон | | | |Gi , т | | | |3 |31 |58 |71 | | | | |0,928 |1,216 |1,22 |1 | | | |Нитролаки | |16,5 |16,34 |21,28 |14,11 |83 |0,24 | | |14,11| | | |1171,13 |0 | | | | | | | |83 | | | | | |( = 1,26 |( = 0,949|( = 1,24 | | | | |Рыба | |33,76 |33,38 |34,29 | |165 |0,375 | |вяленая |28,1 | | |3166,76 | |72,65 |27,24 | | | | | |92,35 | |0 |72,65 | | | |( = 1,29 |( = 0,949| | | | | |Хлопок | |23,81 |31,18 |31,32 |25,64 |360 |0,42 | |малопрес. |25,64|4500 |5000 |333,24 | |171 | | | | |189 |160,36 |10,64 |0 |10,64 | | | | | | | | |0 | | |Графит | |6,83 |6,77 |8,91 |5,84 |570 |0,11 | | |5,84 | | | |3328,8 |0 | | | | | | | |570 | | | | | |( = 1,26 |( = 0,95 |( = 1,25 | | | | |Балка | | | | |15,51 |185 |0,31 | |двутаврова|15,51| | | |2000,07 |56,05 |13,37 | |я | | | | |128,95 |0 |56,05 | |Площадь склада |4500 |5000 |3500 |6500 | | | |Fпj, м2 |0 |0 |3166,76 |3171,2 | | | | | | |0 |2000,07 | | | | | | | |0 | | | Так как площадей складов не хватает для размещения заданных грузопотоков, в распределительную матрицу добавляем столбец, в котором используются вагоны как «склад на колесах». Удельная складоемкость определяется так: cij = tхi / Рвагi , (для всех грузов кроме балки выбран вагон крытый металлический грузоподъемностью 64 т, а для балки – 6-осный металлический полувагон). Этот дополнительный столбец в оптимизационных расчетах не участвует. Проверяем план на опорность. Условием опорности является то, что количество занятых клеток должно быть равно m + n -1 ( m – количество строк, n – количество столбцов). Для данной задачи m + n –1 = 5 + 4 – 1 = 8, а количество занятых клеток – 7. Таким образом, план – не опорен. Исходя из этого, в одну из свободных клеток (клетка 34) ставим 0, так чтобы не образовался цикл и эта клетка считается занятой. Проверяем план на оптимальность. Для этого, исходя из условия, что для опорного плана Ri · Sj = cij и приравняв в одном столбце значение Sj единице, рассчитываем все значения Ri, Sj . Условием оптимальности то, что для всех свободных клеток Ri · Sj ( cij. Поэтому по всем свободным клеткам рассчитываем (ij = cij / (Ri · Sj ): (11 = 16,5 / (14,11 · 0,928) = 1,26 ( 1, (12 = 16,34 / (14,11 · 1,216) = 0,949 ( 1, (13 = 21,28 / (14,11 · 1,22) = 1,24 ( 1, (21 = 33,76 / (28,1 · 0,928) = 1,29 ( 1, (22 = 33,38 / (28,1 · 1,216) = 0,986 ( 1, (41 = 6,83 / (5,84 · 0,928) = 1,26 ( 1, (42 = 6,77 / (5,84 · 1,216) = 0,95 ( 1, (43 = 8,91 / (5,84 · 1,22) = 1,25 ( 1. Так как не для всех клеток (ij ( 1, план не является оптимальным и требует улучшения. Улучшение плана проводим таким образом: выбираем клетку, для которой (ij –min (это клетка 12), и составляем новую распределительную таблицу, причем эту клетку заполняем в первую очередь. Заполняя новую таблицу (табл.4.2) учитываем также невязки между значениями cij для разных клеток отдельных строчек и соответственно распределяем грузопотоки между складами. Таблица 4.2. Распределительная таблица |Грузы |Склады |Суточный |Склад-| | | |грузооборот| | |RiSj | | |Вагон | | | |Gi , т | | | |3 |31 |58 |71 | | | | |0,928 |1,159 |1,22 |1 | | | |Нитролаки | |16,5 |16,34 |21,28 |14,11 |83 |0,24 | | |14,09| |1356,2 | | |0 | | | | | |83 | | | | | | | |( = 1,26 | |( = |( = 1,001| | | | | | | |1,2379 | | | | |Рыба | |33,76 |33,38 |34,29 | |165 |0,375 | |вяленая |28,1 | | |2350,6 | |96,5 |36,187| | | | | |68,5 | |0 | | | | |( = 1,29 |( = 1,02 | | | |96,5 | |Хлопок | |23,81 |31,18 |31,32 |25,64 |360 |0,42 | |малопрес. |25,64|4500 | |1149,4 |3444,9 |171 | | | | |189 | |36,7 |134,3 |36,7 | | | | | | | | |0 | | | | | |( = 1,049| | | | | |Графит | |6,83 |6,77 |8,91 |5,84 |570 |0,11 | | |5,84 | |3643,8 | |185,7 |31,8 | | | | | |538,2 | |31,8 |0 | | | | |( = 1,26 | |( = 1,25 | | | | |Балка | | | | |15,51 |185 |0,31 | |двутаврова|15,51| | | |2869,4 |0 | | |я | | | | |185 | | | |Площадь склада |4500 |5000 |3500 |6500 | | | |Fпj, м2 |0 |3643,8 |2350,6 |3630,6 | | | | | |0 |0 |3444,9 | | | | | | | |0 | | | Проверяем план на опорность. m + n –1 = 5 + 4 – 1 = 8, количество занятых клеток – 8, значит план – опорный. Проверяем план на оптимальность. (11 = 16,5 / (14,09 · 0,928) = 1,26 ( 1, (13 = 21,28 / (14,09 · 1,22) = 1,2379 ( 1, (14 = 14,11 / (14,09 · 1) = 1,001 ( 1, (21 = 33,76 / (28,1 · 0,928) = 1,26 ( 1, (23 = 33,38 / (28,1 · 1,159) = 1,02 ( 1, (32 = 31,18 / (25,64 · 1,159) = 1,049 ( 1, (41 = 6,83 / (5,84 · 0,928) = 1,26 ( 1, (43 = 8,91 / (5,84 · 1,22) = 1,25 ( 1. Так как все (ij ( 1, план является оптимальным, то есть мы получили матрицу оптимального распределения грузов по складам. 5. ОПТИМАЛЬНАЯ ЗАГРУЗКА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В данной курсовой работе задача решается только по двум критериям: совместимости грузов и оптимальному использованию распределенного веса (грузоподъемности) и грузовместимости грузовых помещений. 1. . Загрузка грузового отсека судна По среднему удельному погрузочному объему заданных грузов (Uср) подбираем наиболее подходящее судно. В данной работе приближенно определяем Uср через суточный грузооборот (Gi) и удельный погрузочный объем заданных грузов (Ui). m m Uср= ?Gi· Ui / ?Gi , i=1 i=1 (83·1.9 + 165·1.54 + 360·3.4 + 570·1.47 + 185·0.71) Uср= ————————————————————— = 1.91 м3/т; ( 83 + 165 + 360 + 570 + 185) ? = Wс / Dч, где ? – удельная грузовместимость судна, м3/т; Wс – грузовместимость судна, м3 ; Dч – чистая грузоподъемность судна, т. Для размещения заданных грузов выбираем сухогрузное судно типа т/х «Дивногорск» (8, с.155) со следующими параметрами: Wс = 17731 м3 ; Dч = 8542 т. Таким образом, удельная грузовместимость судна будет следующей: ? = 17731 / 8542 = 2,08 м3/т. Можно говорить о том, что разница между Uср и ? (2,08 – 1,91 = 0,17) минимальна. В соответствии с составленной ранее таблицей совместимости грузов минимальное количество помещений для размещения груза – 3. Данное судно имеет 6 трюмов и 6 твиндеков. Из них выбираем 3 помещения: трюм №3, трюм №4 и твиндек №4. Эти помещения имеют следующие параметры: Wтр№3 = 3660 м3 , Нтр№3 = 7,8 м; Wтв№3 = 1400 м3 , Нтв4= 3,3 м. Wтр№4 = 1905 м3 , Нтр№4= 4,3 м; Для этих помещений методом «пропорционально кубатуре» определяем распределенный вес. Pj отс = Wj отс· Dч / Wс , Ротс№3 = 5060·8542 / 17731 = 2437,7 т, Ротс№4 = 3445·8542 / 17731 = 1659,6 т; Pj тр = Wj тр· Рj отс / Wj отс, Ртр№3 = 3660·2437,7 / 5060 = 1763,2 т, Ртр№4 = 1905·1659,6 / 3445 = 917,7 т; Pj тв = Pj отс - Pj тр, Ртв№3 = 2437,7 – 1763,2 = 674,5 т. Размещаем грузы в помещениях. 1. Размещаем в трюме №3 рыбу вяленую (U = 1,54) и балку двутавровую (U = 0,71). Для данных грузов U < ?, то есть грузы – «тяжелые». Исходя из этого выбираем 2/3 массы груза – рыбы, так как её удельный погрузочный объем ближе к ? и 1/3 балки: Q(рыба) = 2/3 · Ртр№3, Q(рыба) = 2/3 · 1763,2 = 1175,5 т, Q(балка) = 1/3 · Ртр№3, Q(балка) = 1/3 · 1763,2 = 587,2 т. Определяем объем, который займут данные грузы в трюме: W = Q· U, W(рыба) = 1175,5·1,54 = 1810,3 м3, W(балка) = 587,2·0,71 = 416,9 м3. 2. Размещаем хлопок малопрессованный (U = 3,4) в твиндеке №3.Данный груз является легким (U > ?), значит его количество определяется следующим образом: Q(хлопок) = Wтв№3 / U, Q(хлопок) = 1400 / 3,4 = 411,8 т. 3. В трюме №4 располагаем графит (U = 1,47) и нитролаки (U = 1,9). Для данных грузов U < ?, то есть грузы – «тяжелые». Исходя из этого выбираем 2/3 массы груза – нитролаки, так как их удельный погрузочный объем ближе к ? и 1/3 графита: Q(нитролаки) = 2/3 · Ртр№4, Q(нитролаки) = 2/3 · 917,7 = 611,8 т, Q(графит) = 1/3 · Ртр№4, Q(графит) = 1/3 · 917,7 = 305,9 т. Определяем объем, который займут данные грузы в трюме: W = Q· U, W(нитролаки) = 611,8·1,9 = 1162,42 м3, W(графит) = 305,9·1,47 = 449,7 м3. План размещения груза по помещениям с указанием наименования грузов, их количества и объема приведен на рис.5.1 для отсека №3 и на рис.5.2 – для отсека №4. 2. Загрузка смежных видов транспорта В данном разделе вычерчиваем план размещения пакетов заданных грузов на ж/д подвижном составе. Для перевозки всех грузов кроме балки двутавровой используется крытый металлический вагон со следующими характеристиками: Грузоподъемность: Q = 64т, Объем кузова: Р = 120 м3, Длина: L = 13,8 м, Ширина: В = 2,76 м, Высота: Н = 2,791 м. Балка двутавровая размещается в 6-осном металлическом полувагоне с такими параметрами: Грузоподъемность: Q = 94т, Объем кузова: Р = 102 м3, Длина: L = 14,063 м, Ширина: В = 2,908 м, Высота: Н = 2,365 м. Количество пакетов, размещаемых в вагоне, определяется исходя из линейных размеров и массы (грузоподъемности) пакетов и вагонов. Для определения количества пакетов в вагоне (Nвi) приводим вид сверху и с торца. План размещения пакетов заданных грузов на ж/д подвижном составе приведен на рис. 5.3-5.7 6. РАСЧЕТ КРИТЕРИЕВ РАЦИОНАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКИ СКЛАДОВ И ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Рациональность разработанных в курсовом проекте мероприятий можно оценить рядом критериев: а) по загрузке складов: . коэффициент использования полезной площади складов Kпj = ?(Fij· Kfij) / Fпj, где Fij – площадь, занятая штабелями i-того груза на j-том складе, Kп3 = (4500·0,626) / 4500 = 0,626, Kп31 = (1356·0,617 + 3643,8·0,654) / 5000 = 0,644, Kп58 = (2350,6·0,621 + 1149,4·0,609) / 3500 = 0,617, Kп71 = (3444,9·0,581 + 185,7·0,533 + 2869,4·0,697) / 6500 = 0,631; . коэффициент использования технической нормы нагрузки Kтj = Рфj / Ртj, Рфj = ?(Fij· Pвij) / Fпj, Рф3 = (4500· 0,63) / 4500 = 0,14, Kт3 = 0,63 / 4,5, Рф31 = (1356·0,918 + 3643,8·1,034) / 4500 = 1,0025, Kт31 = 1,0025 / 6,9 = 0,145, Рф58 = (2350,6·0,7 + 1149,4·0,479) / 3500 = 0,627, Kт58 = 0,627 / 2,5 = 0,2508, Рф71 = (3444,9·0,585 + 185,7·1,198 + 2869,4·1,87) / 6500 = 1,17, Kт71 = 1,17 / 12,1 = 0,097. б) по загрузке трюмов: . коэффициент использования грузоподъемности Kp = ?Qi / Pп, Kp тр№3 = 1763,2 / 1763,2 = 1, Kp тв№3 = 411,8 / 674,5 = 0,61, Kp тр№4 = 917,7 / 917,7 = 1; коэффициент использования грузовместимости Kp = ?(Qi·Ui) / Wп, Kp тр№3 = (1175,5·1,54 + 587,2·0,71) / 3660 = 0,61, Kp тв№3 = (411,8·3,4) / 1400 = 1, Kp тр№4 = (611,8·1,9 + 305,9·1,47) / 1905 = 0,846; в) по загрузке вагонов, полувагонов, платформ . коэффициент использования технической нормы загрузки Kи = (Nвi·gпi) / Pвагi, Kи (нитролаки) = (16·1,52) / 63,16 = 0,385, Kи (рыба) = (16·1,68) / 64 = 0,42, Kи (хлопок) = (32·0,8) / 35,3 = 0,725, Kи (графит) = (32·1,28) / 64 = 0,64, Kи (балка) = (41·2,27) / 94 = 0,99. 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ НА ПЕРЕХОДЕ. В данном разделе решается задача целесообразности и необходимости вентиляции трюмов при планировании рейса. На трассе перехода Николаев – Кальяо выбираем 10 пунктов, характерных с точки зрения гидрометеорологических условий. Рейс начинается 10.12 и в соответствии с этой датой для намеченных пунктов определяем температуру, относительную влажность воздуха, температуру забортной воды. Исходя из полученных данных по диаграмме t - ( определяем точку росы. Все перечисленные сведения занесены в табл.7.1. Таблица 7.1.Значения гидрометеорологических факторов для опорных пунктов |Координаты |Температура |Температура |Относительная |Точка росы, | |(наименование) |воздуха, °С |воды, °С |влажность, % |°С | |характерной точки| | | | | |Николаев |+5 |+1 |70 |0 | |Стамбул |+12 |+4 |75 |+8 | |о. Мальта |+14 |+15 |75 |+9,5 | |Гибралтар |+14 |+16 |75 |+9,5 | |о. Мадейра |+18 |+17 |75 |+13,5 | |т.1 - 20°СШ 60°ЗД|+25 |+25 |75 |+20,5 | |Сомбреро |+26 |+26 |75 |+21,5 | |Панама |+26 |+26 |80 |+22,5 | |Гуаякиль |+24 |+22 |80 |+20,5 | |Кальяо |+20 |+20 |85 |+17,3 | По полученным данным строим график перехода, который представлен на рис.7.1 Переход совершается из холодной зоны в теплую, поэтому для решения вопроса о необходимости вентиляции грузовых помещений наружным воздухом сравниваем температуру груза в трюме с точкой росы наружного воздуха. (1, с.111) На графике перехода мы получили точку А на пути следования, в районе которой проходит граница возможности вентиляции трюмов наружным воздухом. На участке до т.А вентиляция будет осуществляться, на дальней пути вентиляция недопустима, так возможна конденсация влаги на грузе, что может привести к существенному снижению качества груза. Таким образом, на участке 1 вентиляция будет производиться, а на участке 2 – нет. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате выполненной курсовой работы можно сделать ряд выводов: . Раздел «Транспортная характеристика заданных грузов» имеет целью получить ряд параметров и характеристик отдельных грузов, выявить совместимость (несовместимость) грузов, что дает возможность в дальнейшем учитывать перечисленные характеристики для решения прикладных задач. . Раздел «Формирование пакетов из заданных грузов» является базовым для выполнения всех последующих расчетов, поскольку именно пакетированные грузы являются объектом производственной деятельности порта и дают возможность значительно ускорить перегрузочные процессы. . Раздел «Определение валовой нагрузки» содержит несколько расчетов, направленных на определение всех необходимых параметров для организации работы склада: выбор типа погрузчика, определение оптимальной площади основания штабеля и т.д. . Раздел «Оптимальная загрузка складов» служит для распределения грузов по складам в соответствии с площадями складов, имеющимися грузопотоками, а также учитывает выгодность хранения того или иного груза на определенном складе. Результатом оптимизации является оптимальное распределение грузов по складам, которое служит важной составляющей в задаче минимизации расходов порта. . Раздел «Оптимальная загрузка транспортных средств» решает задачу загрузки грузовых отсеков судна, а также вагонов, что дает возможность представить весь производственный процесс порта как единое целое. Именно этот раздел предполагает наличие глубоких знаний о свойствах груза, который перевозиться, поскольку без таких знаний невозможно обеспечить безопасную и сохранную перевозку грузов. . Раздел «Расчет критериев рациональной загрузки складов и транспортных средств» численно отражает эффективность произведенных расчетов по загрузке судна, вагона, а также размещению груза на складе. . Раздел «Определение целесообразности вентиляции помещений на переходе» необходим для обеспечения сохранной перевозки грузов и оказывает существенное влияние на режимы перевозки тех или иных грузов. Литература: 1. Козырев В.К. Грузоведение: учебн. для вузов. – М.: Транспорт, 1991. 2. Гаврилов М.Н. Транспортные характеристики грузов: Справочное руководство. –М.: В/О «Мортехинформреклама». Морской транспорт, 1994. 3. Общие и специальные правила перевозки грузов. ТР-4М. - М.: ЦРИА «Морфлот», 1979. 4. Правила морской перевозки продовольственных грузов.ТР-6М. – М: В/О «Моротехинформреклама», 1988. 5. Правила морской перевозки опасных грузов (МОПОГ). Т.1 –М, 1970, Т.2 , 1969, Т.3, 1969. 6. Снопков В.И. Морская перевозка грузов: Справочное пособие – М.: Транспорт, 1978. 7. Шматов Э.М. Справочник стивидора – М.: Транспорт, 1975. 8. Fairplay. World Shipping 2000. Fairplay Publications, 2000. 9. Козырев В.К., Тихонин В.И. Оптимальная загрузка складов и транспортных средств: Методические указания к курсовому проектированию – О., 1998. 10. Атлас океанов. Главное управление навигации и океанографии Министерства Обороны СССР, 1976.