Федеральноеагентство по образованию
Государственноеобразовательное учреждение
Высшегопрофессионального образования
«СИБИРСКИЙГОСУДАРСТВЕНЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КафедраТММ и ОК
УГОЛЬНЫЙСКЛАД
Курсоваяработа по дисциплине
Транспортно-грузовыесистемы
Новокузнецк,2007г.
Содержание
Введение
1. Определить исходныеданные для расчёта грузовых фронтов
2. Разработка вариантамеханизма
2.1 Технологическийпроцесс
2.2 Выбор оборудования
2.3 Расчёт грузовогофронта
2.4 Определение размеровштабелей
2.5 Определение количествапогрузоразгрузочных машин
2.6 Расчёт конвейеров
3. Определениетехнико-экономических показателей
Вывод
Список литературы
Введение
Транспортно-грузовыесистемы включают в себя погрузоразгрузочные пути, сооружения, приёмныеустройства, средства механизации погрузки, разгрузки вагонов, вагонные весы,специальные маневровые средства, средства механизации очистки вагонов отостатков сыпучих грузов. Транспортно-грузовая система (ТГС) выполняет приёмгрузов, хранение, сортировку, формирование и расформирование пакетов и другихопераций. Операции производимые с грузами делятся на основные, связанные сперемещением и вспомогательные, не связанные с перемещением, продолжительностиоперации определяется графоаналитическим методом при проектировки или путёмпроведения хронометражных наблюдений.
В курсовой работенеобходимо для заданной технологической схемы угольного склада.
По заданной величинегрузопотока, величине запасов груза, спроектировать грузовой фронт, выбратьоборудование, рассчитать размеры штабелей и разметить их на площадки, затемопределить производительность средств механизации, их потребное количество.Определить технологические параметры конвейеров для заданной схемы иразработать эскизный проект угольного склада на формате А1 В стандартноммасштабе. На основании полученных данных определить технико-экономическиепоказатели (ТЭП).
1.Определить исходные данные для расчёт грузовых фронтов
1. Определение суточногогрузооборота:
Qc=Qг/365 т/сут, где (1)
Qг – годовой грузооборот, т/год;
Qc=Qг/365=900000/365=2465,7 т/год
2. Определение рассыпаниягруза рассчитывается по формуле:
Qр= Qс*Кн, где (2)
Qс – количества груза рассыпаемого при разгрузке;
Кн –коэффициент неравномерности;
Qр= Qс*Кн=2465,7 *1,2=2958,8т/сут
3. Определение количествовагонов в сутки рассчитывается по формуле:
Nc= Qс/Рт т, где (3)
Nc – расчёт количества вагонов;
Nc= Qс/Рт= 2465,7 /63=40 ваг/сут
4.Определение количествавагонов в маршруте рассчитывается по формуле:
Nр= Nc* Кн, где (4)
Nр – количество вагонов;
Nр= Nc* Кн=40*1,2=48 ваг/сут
5. Вес поездарассчитывается по формуле:
Qнетто= 1900/2400 т
6.Количество маршрутов всутки рассчитываются по формуле:
N= Qс/ Qнетто (5)
n= Qс/ Qнетто=2465,7/2000=2 марш/сут
7. Уточняем вес поезда:
Qнетто= Qс/n (6)
Qнетто= Qс/n = 2465,7 /2=1232,85т
8. Уточняем вес поезда вмаршруте:
m = Qнетто/Рт (7)
m = Qнетто/Рт=1232,85/63=20 ваг в марш
9. Схема грузопотоков:
/>
Рис. 1 Схемагрузопотоков: 1 – эстокада, 2 – штабель, 3 – бункер.
Qпр= Qс*αn (8)/>
Qпр= Qс*αn=2465,7*0,2=493,14т/сут
Q1= Qр-Qпр (9)
Q1= Qр-Qпр=2958,8-493,14=2465,66 т/сут
Q2= Qс-Qпр (10)
Q2= Qс-Qпр=2465,7-493,14=1972,56 т/сут
Q∑= Qр+Qпр+Q1+Q2 (11)
Q∑=Qр+Qпр+Q1+Q2=2958,8+493,14+2465,66+1972,56=7890,16тперераб./сут
Груз влажный со второйполовины октября средней степени смерзаемости.
Разогрев в тепловыхгорожан.
Т= 2,5ч уголь
Тпу=0,3 часа
Вмещаемость тепловойсекции 8 вагонов (4-х осных).
11. Длина локомотива lлок=25м
Длина вагона l=14,5м
12. αв=6руб/час
13. αм=120руб/час
14. α = 35о –угол естественного откоса.
/>
Рис. 1 ρ– угол естественного наклона.
14. Нв=0,00242– норма выгрузки угля на одного человека в час.
15. Тн= 0,46часа – норма выгрузки состава на эстокаде, через люки на обе стороны.
tпз =0,15 часа, норма на открывание изакрывание люков.
16. Площадка под угольныйсклад.
/>
Рис. 2 Площадка угольногосклада; ВВ – вагонные весы; Э – эстокада.
2.Разработка схемы механизации
На рисунке 36 показанатехнологическая схема транспортно-грузовой системы с использованием мостовыхперегружателей (с пролётом 60м).
Она состоит: 1.эстокада,2.разгружаемые вагоны, 3.бурофрезерная машина (БРМ 100), 4.электрическиелюкозакрыватели, 5. мостовой перегружатель, 6. штабель груза,
7.бункер на опоре,8.ленточный питатель (7м длиной), 9.узел боковой пересыпки груза, 10.конвейерная галерея,
11. горизонтальныйконвейер, 12. фундамент подкрановых путей,
13.подкрановые пути,14.разгрузочный путь, 15.мостовые перегружатели (7м длиной).
Передвижение мостовыхперегружателей по путям является установочными, без груза. Грейферустанавливается на него по объёму от вида груза.
2.1.Технологический процесс
Площадка А*Б привязанногок заводской сортировочной станции А. Вагоны со стороны завода прибывают навторой путь, с тепловозом в голове состава. Производится приемосдаточныеоперации, после отцепки тепловоз следует по первому пути в хвост состава,отцепляет необходимую группу вагонов и с вытяжкой вперёд вагонами движется попервому пути на весы расположенные по четвёртому пути. После взвешивания вагоныосаживаются в «тепляк» на пятый путь, прицепляет вагоны с размороженным углём ипереставляет их на шестой путь. После вагоны с замершим углём загоняют в«тепляк» на пятый путь. Затем вагоны с размороженным углём осаживают наэстакаду девятого пути. Электрооткрывателями открывают люка вагонов и выгружаютуголь в штабеля, остатки выгружают с помощью пакетным вибратором ВРШ-3 (3 мин.на вагон). После выгрузки люки закрываются, и вагоны осаживаются на третий путьстанции А… С третьего пути локомотив переезжает на второй путь забираетследующую группу вагонов и осаживает их на весы для взвешивания. После провескивагоны осаживаются в «тепляк» на седьмой путь, цепляются вагоны с разогретымуглем, после отставляют их на восьмой путь, а вагоны с замёршим углём ставят наседьмой путь в «тепляк» на разморозку. Вагоны с разогретым углём с восьмогопути осаживают на девятый путь эстокады. Производится открытие люков иразгрузки вагонов, после люка закрываются, и вагоны осаживаются на третий путь,накопления порожних вагонов.
2.2. Выбороборудования
Для обеспечениятехнологического процесса выбираем следующие оборудования (рисунок 6):
Конвейер:
1. Производительность (т/час) – 521,4
2. Длинна конвейера (м) – 6
3. Ширина ленты (мм) – 400
4. Скорость ленты (м/с) – 1,4
5. Мощность привода (кВт) – 20
6. Коэффициент амортизации – 0,18
7. Стоимость (руб.) –30000
Электрическийлюкоподъёмник:
1. Скорость подъёма (м/с) – 0,2
2. Грузоподъемность (т) – 3
3. Мощность двигателя (кВт) – 0,2
4. Масса подъёмник (кг) – 85
5. Оптовая цена (руб.) – 85000
Самоходная портальнаятележка:
1. Длина пролёта (м) – 10,5
2. База тележки (м) – 6,2
3. Скорость передвижения (м/мин.) – 30
4. Мощность электродвигателя (кВт) – 24
5. Масса (т) – 8
6. Оптовая цена (руб.) – 50000
Накладной вибратор ВРШ –2:
1. Очистка вагона (мин.) – 3-6
2. Чистота колебаний (кол/час) – 1300
3. Возмущающая сила (кН) – 200
4. Масса (т) – 4,5
5. Оптовая стоимость (руб.) – 60000
6. Коэффициент амортизации – 0,25
БРМ 100:
1. Техническая производительность(т/час) – 250
2. Скорость опускания фрез (м/с) – 0,12
3. Диаметр фрез (мм) – 650
4. Мощность привода (кВт) – 100
5. Оптовая цена (руб.) – 100000
6. Коэффициент амортизации – 0,75
7. Масса (т) – 7,8
Бульдозер Д – 686:
1. Мощность двигателя (лошадиных сил) — 100
2. Цена (руб.) — 167000
3. Коэффициент амортизации – 0,4
Козловой кран:
1. Грузоподъёмность (кг)- 20000
2. Длина пролёта (м) – 34
3. Число шагов (м) – 10
4. Высота подъёма (м) –12
5. Скорости (м/с):
подъём груза – 0,23
передвижение тележки –0,23
передвижение крана – 0,4
6. Мощностьэлектродвигателя (кВт) – 54,2
7. Масса крана (т) – 50
8.Оптовая цена (руб.) – 30000
9. Коэффициентамортизации – 0,16
2.3.Расчёт грузового фронта
Производится расстановкавагонов или автомашин: для этого проектируется грузовой железнодорожный путь,устанавливаются средства механизации для погрузки, разгрузки вагонов. Приёмныеустройства в виде площадки, эстокады или бункеров, весовых устройств,специальных весовых устройств, специальных маневровые устройства, средствасвязи и др.
Грузовые фронты принятоклассифицировать по приёмным устройствам и средством механизации:
Грузовые фронтыприменяются следующие: оборудованные эстокадой или повышенными путями,бункерными устройствами, стационарными механизмами, передвижными механизмами ит.д.
Порядок расчёта:
1. Количество подач:
Хм = />, где (12)
/> — 2;
/> - занятие эстокады подвижнымсоставом (5000 руб.);
/> — 0,03;
/> - 0,1;
Хм = />= />=3м.ц.
2. Расчёт длинныэстокады:
lэ=((Nc*l)/( Хм*n)+lлок), где (13)
lэ=((Nc*l)/( Хм*n)+lлок)=((40*14,5)/(3*2))+25=121м
3. Расчёт длинны эстокадыисходя из переработки расчётного грузопотока:
Lmin=Qp(Pт+l*П1(tобм+tпз))/Т*П1*Рт, где (14)
Т – 19,5ч;
tобм – 0,3ч;
tпз – 0,15ч;
П1 – 7,5п/(п*м*ч);
Lmin=Qp(Pт+l*П1(tобм+tпз))/Т*П1*Рт=2958,8(63+14,5*7,5(0,3+0,15)/(19,5*7,5*63))=36м
4.Определение количествавспомогательного оборудования ВРШ – 2:
ZВРШ-2 = ((Np*6)/60)*T), где (15)
ZВРШ-2 = ((Np*6)/60)*T)=((48*6)/60)*19,5)=93,6
4. Определение высоты эстокады:
Н=/>, где (16)
Н=/>=/>
Размеры высоты штабеля ивысота эстокады отображается на рисунке 3.
/>
Рис.3 Схемаэстокады.
/>
Рис.4 Схема угольногодвора.
2.4Определение размеров штабеля
Согласно заданиюнеобходимо разместить на угольном складе запас заданной величины:
Езап=Qc*Tc*/>; где(17)
γм – насыпаемая плотность (0,8)
Езап=Qc*Tc*/>=2465,7*15*/>=462м
/>
Рис. 5Трапециодальный вид штабеля: В – ширина штабеля, м; L – длина штабеля, м; H – высота штабеля, м; Hmax – максимальная высота насыпиштабеля.
Размер штабеляопределяется по формуле:
Vшт= H1*(L- H1*ctg ρ)(B-H1*ctg ρ)+(H2*B*L), (18)
Vшт= H1*(L- H1*ctg ρ)(B-H1*ctg ρ)+(H2*B*L)=5*(59-5*1,4)(32-5*1,4)+(2,5*32*59)=11220м3
/>
Рис. 6 Схемаугольного склада.
2.5 Определениеколичества погрузоразгрузочных машин.
Z= (Qпр/Ппр)+(Q1/(П1*Т))+(Q2/(П2*Т)), где (19)
Qпр, Q1, Q2– грузопотоки;
Ппр, П1,П2 – производительность механизмов при перемещении грузопотоков;
Пi=(3600*Gгр)/Tцi, где (20)
Gгр – вес груза поднимаемого грейфером;
Gгр= Qгр/2 (21)
Tцi=tзахв+α(t1+ t2+… tn)+ tвыс, где (22)
Tцi – Время от захвата до захвата в секундах приперемещении;
α – коэффициентпередвижение груза,(0,85);
Qгр=15т; Uп=1м/с; Uпер=4м/с;
Что бы определить времяцикла необходимо: 1.Выполнить схему угольного склада. 2.Нанести все техническиеразмеры. 3.Нанести траекторию перемещения грейфера. 4.Вычеслить время цикла.
Gгр= Qгр/2=20/2=10т
Tцпр=tзахв+α(t1-2+t2-3+t3-2+t2-1)+tвыс
tзахв= tвыс=(Lk/Uk)+tp(23)
tзахв= tвыс=(Lk/Uk)+tp=(3/0,5)+1,5=7,5сек.
Uпер=1,2с; Uп=0,8с
Tцпр=tзахв+α(t1-2+t2-3+t3-2+t2-1)+tвыс=7,5+0,85(14+37+37+14)+7,5=
=101с
t1-2=(L1-2/Uп)+2=((9+1,5-1,0)/0,8)+2=14с
t2-3=(L2-3/Uпер)+2=((36+6)/1,2)+2=37с
Ппр=(3600*Gгр)/Tцi=(3600*10)/101=356т/ч
Тц1=tзахв+α(t1-2+t2-4+t4-2+t2-1)+tвыс=7,5+0,85(14+22+22+14)+7,5=76с П1=(3600*Gгр)/Tц1=(3600*10)/76= 474т/ч
t1-2=(L1-2/Uп)+2=((9+1,5-1,0)/0,8)+2=14с
t2-4=(L2-4/Uпер)+2=((17+6)/1,2)+2=22с
Tц2=tзахв+α(t6-7+t7-3+t3-7+t7-6)+tвыс=7,5+0,85(4+16+16+4)+7,5=49с
T5-4=(L5-4/Uп)+2=((9-7,5)/0,8)+2=4с
T4-3=(L4-3/Uпер)+2=((17/1,2)+2=16с
/>
П2=(3600*Gгр)/Tц2=(3600*10)/49=734т/ч
Z= (Qпр/Ппр)+(Q1/(П1*Т))+(Q2/(П2*Т))=( 493,14/356)+
+( 2465,66/(474*19,5)) +(1972,56/(734*19,5))=4машины.
2.6 Расчётконвейеров
МетодикаПромтрансНИМпроект.
Ленточный конвейер дляперемещения сыпучих грузов проектируются индивидуально для каждогопромышленного проёкта из типовых стандартных элементов, роликов рабочей ихолостой ветви, натяжной и приводной станции, ленты замкнутые, рамы загрузочнойустройства. Для определения технических параметров конвейеров используетсяметодика ПромтрансНИМпроект, после определения параметров, размножают заказ намашинном заводе, где разрабатываются чертежи и изготавливают их.
1. Производительность конвейеров:
Пкi=1,1* Пi (24)
Пк1=1,1* П1=1,1*474=521,4т/ч
2. Длина конвейера:
Lk1=6 м
3. Ширина ленты конвейера:
Вл=/>, где (25)
С – коэффициентзаполнения конвейера (285м);
/> - скорость движения ленты (1,4 м/с);
Вл=/>=/>=1,2 м
4. Ширина ленты по вмещаемость кусковгруза:
Рядовой уголь:
В≥2а+200мм (26)
В=2*100+200=400мм
5. Определение мощности конвейера:
Р=К3*N1/ζ,где (27)
К3 – 1,1;
ζ – 0,94;
N1 – расчёт мощности на приводномцилиндре барабана;
N1=(К4*/>*Lk+0,00016*Пк* Lk)*К5*К6, где (28)
К4=0,035
К5= 1
К6=1
N1=(К4*/>*Lk+0,00016*Пк* Lk)*К5*К6=(0,055*1,3*6+0,00016
521,4*6)*1*1=27 кВт
Р=К3*N1/ζ=1,1*24/0,94=20кВт
/>
Рис. 7 Профильная схема конвейера: 1– груз; 2 – лента; 3 – рабочие ролики; 4 – ролики холостого хода; 5 – рама; 6 –галерея.
/>
Рис. 8 Схемаконвейера.
3.Определениетехнико-экономических показателях варианта№ п. Технико-экономические показатели Величина Примечание 1.
Единовременные затраты (инвестиции) руб/год всего в том числе:
На ПРМ
На сооружении
Круб/год
Кобор, руб/год
Ксоор, руб/год 2. Текущие расходы
Sруб/год 3. Приведенные расходы
Епр, руб/год Постройка 4. Себестоимость С, руб/т 5. Производства труда
Рт/(чел.*год) 6. Простой вагонов
Tгр, час/год Реконструкция
Епр=S+Ен*К, где (29)
Ен – нормативныйкоэффициент (0,12);
С= S/Qг (30)
Р= Q2/П2 (31)
S=(1,8*Фот+∑А+∑Р+∑Э+∑Н)*1,3+∑Sпс, где (32)
Фот – фондоплаты труда;
∑А – оплатаамортизации;
∑Р – отчисление натекущий капитальный ремонт;
∑Э – расходыэлектроэнергии и ГСМ;
∑Н – налоги;
∑Sпс – затраты за подвижной состав,отчисление РЖД;
1. Фонд оплаты заработнойплаты рассчитывается по формуле:
Фот=(Чм*ам+Чгр* агр+Чопер*ам)(1+β)*12,где (33)
Чм –численность механизаторов;
ам – зарплатамеханизаторов;
Чгр –численность грузчиков;
агр – зарплатагрузчиков;
Чопер –численность операторов;
аопер –зарплата грузчиков;
1. Фонд заработной платы.
Списочныйсостав рабочих.№ Наименование профессии Количество в сутки
n1 Списочный состав Примечание 1 Машинист крана 3 1,4 4,2 2 Грузчики 2 1,4 2,8 3 Оператор конвейеров 3 1,4 4,2 4 Бульдозер 3 1,4 4,2 Где угольный склад ИТОГО: 11 5,6 15,4
Лгр=((Нв*Рт*(Nc/Хм*n)Тn)*3) (34)
Лгр=((Нв*Рт*(Nc/Хм*n)Тn)*3)=((0,00242*63*(43/3*2)*0,46)*3=2чел.
Фот=(Чм*ам+Чгр*агр+Чопер*ам)(1+β)*12=(3*10000+2*7000+
3*6000)(1+0,6)*12=1190400руб.
2. Определение амортизационныхотчислений:
Оборудование.№ Наиме-нование Еден. Стоимость одной еденицы
Стоимость
всего
Каморт Стоимость амортизации 1 Мостовой грейферный кран 1шт 475000 475000 0,088 395120 2 БРМ 100 1шт 200000 200000 0,27 54000 3 Бульдозер Д86 1шт 180000 180000 0,18 32400 4 ВРШ-2 1шт 83000 83000 0,27 22410 5 Люкозак-рыватели 2шт 15000 30000 0,18 5400 ИТОГО: 6шт 956000 956000 0,19 509330
Сооружение.№ Наименование Еден. Стоимость одной еденицы
Стоимость
всего
Каморт Стоимость амортизации 1 Эстокада 121м 5000 605000 0,3 181500 2 Подкрановые пути 121м 3500 423500 0,05 21175 3 Подштабельное покрытие 121м 2100 254100 0,058 14737,8 4 Конвейерная галерея 6м 24000 144000 0,18 25920 5 Конвейер 6м 5000 30000 0,18 5400 ИТОГО: 396м 39600 1456600 0,46 248732,8
Всего: 758062,8 руб.
3. Затраты на ремонт: ы
∑Р=Робер+Рсоор,(35)
Рсоор=αеб*Кобр(36)
Рсоор=αеб*Кобр=0,05*509330=25466,5руб./год
Рсоор= αсооб*Ксоор(37)
Рсоор= αсооб*Ксоор=0,02*1203008=24060,16руб./год
∑Р=Робер+Рсоор=25466,5+24060,16=49526,66 руб/год
4. Затраты на электричество и ГСМ:
∑Э=∑Ээн+∑Эгор;(38)
∑Ээн=( w*K3*n)/1000, где (39)
W – суммарная мощность двигателя,(кВт);
n= (Qпр/Ппр)(Q1/П1)(Q2/П2)*365 (40)
n=(Qпр/Ппр)(Q1/П1)(Q2/П2)*365=(504,1/504,1)(2520,4/474)*
*(2016,4/734)365= 18077231час/год
∑Ээн к=(w*K3*n)/1000=(20*0,4*18077231)/1000=144617руб.
∑Ээн кон=(w*K3*n)/1000=(20*0,8*18077231)/1000=289235руб.
∑Ээн=∑Ээнк+∑Ээн кон=144617+289235=433852руб.
∑Эгор=αэн((w*m*n)/1000), где (41)
m – удельная мощность двигателя;
∑Эгор=αэн((w*m*n)/1000)=17500((100*1,02*365)/1000)=651525руб.
∑Э=∑Ээн+∑Эгор=433852+651525=1085377руб.
5. Налоги.
∑Н=0,02*К (42)
∑Н=0,02*К=0,02*1203008=34246,76руб./год
6. расход на оплату подвижного составаРЖД:
∑Sпс=Sваг+Sлок (43)
Sваг=(ав*Qгод*tгр)/Рт (44)
Sваг=(ав*Qгод*tгр)/Рт=(120*920000*0,46)/63=806095 руб.
Sлок=365*ам*Хм*n*tобм (45)
Sлок=365*ам*Хм*n*tобм=365*120*3*2*0,3= 78840 руб.
∑Sпс=Sваг+Sлок=806095+78840=884935 руб.
S=(1,8*Фот+∑А+∑Р+∑Э+∑Н)*1,3+∑Sпс=(1,8*1190400+758062,8 +1085377+34246,76)*1,3+884935=6512123,5руб.
С= S/Qг=6512123,5/920000=7,0руб/т
Р= Q2/П2=2016,4/734=2,7 т/чел.*год
Выводы
1. Для реализации проектатребуется инвестиции К=6689892руб/год.
2. Производительностьтруда составляет Р=7,0руб/т
3. Себестоимостьгрузоперевозки С=2,7 т/чел.*год
4. Необходимаячисленность занятых рабочих 11человек.
Списоклитературы
1. Н.Р. Журавлёв, О.В.Маликов Транспортно-грузовые системы, Москва магистраль 2006г. Учебник;
2. Г.П. ГриневичКомплексная механизация и автоматизация погрузоразгрузочных работ нажелезнодорожном транспорте, издание 4-е Москва транспорт 1984г.
3. Конспект лекций.
4. В.Г. ЮшковТранспортно-грузовые системы часть 1 и часть 2 1982г, 1998г. Пособие длякругового и дипломного проектирования.