Разработка технологии перевозки цемента в мешках

Курсовая работа

Введение

Автомобильный транспорт является основным видом транспорта, участвующим во всех сферах производственно-хозяйственной деятельности.

Грузовой автомобильный транспорт обеспечивает выполнение практически всех видов местных перевозок на небольшие расстояния, а также значительную часть технологических и промышленных перевозок.

Эффективность перевозок во многом зависит от технических параметров и состояния автотранспортных и погрузо-разгрузочных средств, используемых в транспортном процессе.

Знание подвижного состава автомобильного транспорта, его классификации и основных эксплуатационных свойств, а так же современных погрузо-разгрузочных средств, применяемых для погрузки и разгрузки различных видов грузов, позволяет специалистам грамотно подходить к решению вопросов оптимального функционирования транспортно-грузовых комплексов.

Основными мероприятиями, обеспечивающими повышение эффективности работы транспорта, являются меры по улучшению использования транспортных средств, снижению простоев под грузовыми, техническими и прочими операциями, более полному использованию грузоподъемности и вместимости, повышение уровня комплексной механизации погрузо-разгрузочных работ, совершенствование конструкций, структуры и параметров, обеспечивающих большую сохранность грузов и безопасность перевозок. [3]

Условия погрузки, разгрузки и перевозки грузов отражают транспортно-технологические схемы перевозок, позволяющие вывить на любой стадии транспортного процесса недостатки, затраты материальных и трудовых ресурсов и дать рекомендации по повышению эффективности использования транспортных средств и подъемно-транспортных механизмов.

1. Характеристика груза

Цемент в мешках относится к классу твердых грузов, к подклассу тарно-штучных, пакетированных, контейнерных грузов, к группе грузов, требующих защиты от окружающей среды.

Тарно-штучные грузы, перевозка которых связана с формированием отдельных грузовых мест. Погрузка и разгрузка этих грузов частично связана с большими затратами ручного труда и с использованием однотипных погрузо-разгрузочных механизмов.

Цемент требует предохранения от увлажнения. При подмочке цемент застывает и вследствие чего становится непригодным к дальнейшему применению. [3]

Техническая характеристика груза «цемент в мешках» приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Техническая характеристика груза [3]

Наименование груза

Материал мешка

Размеры грузового места, мм (длина х ширина х высота)

Масса грузового места, кг

Удельный погрузочный объем, м3/т

Цемент

бумажный

800х400х160

50

0,70

Для перевозки пакетов с цементом в мешках выбираем универсальный, многооборотный, плоский, двухнастильный, обратимый поддон (рис. 1.1).

[3]

Рисунок 1.1 — Универсальный, многооборотный, плоский, двухнастильный, обратимый поддон

Для сокращения времени простоя ТС под ПРР и упрощения транспортных операций, укрупняем грузовые места в виде пакетов. Используем поддоны, как средство укрепления грузовых мест. [3]

Характеристика выбранного поддона представлена в таблице 1.2.

Таблица 1.2 — Характеристика поддона [3]

Классификационные признаки

Технологические возможности

Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм

Грузоподъемность, кг

Универсальный, многооборотный, плоский, двухнастильный,об-ратимый.

Обеспечена строповка, форма и размеры пакета при доставки не изменяются

1200х800х1350

1250

Вариант расположения мешков на поддоне представлен на рисунке 1.2. [7]

Таким образом, на один поддон укладывается 20 мешков. Вес грузового места 1000 кг. Количество поддонов с грузом зависит от вместимости кузова выбранного ТС и грузоподъемности ТС.

Таблица 1.3 — Классификация перевозимого груза [3]

Номер группы

Классификация грузов

Тип транспортного средства и его параметры

1

Тарно-штучный: цемент в мешках

Бортовой кузов

2

По типу тары и упаковки: бестарный

Без устройства для крепления

3

По форме: квадратный

Бортовой автомобиль

4

По габаритным размерам: габаритный груз

Компоновка, учитывающая габаритные размеры кузова

5

По массе: нормальной массы

Ограничение по грузоподъемности ТС и объему груза

6

По физическому состоянию: сыпучий, при увлажнении становится твердым

Кузов закрытого типа, прямоугольный

7

По приспособленности к выполнению погрузочно- разгрузочных работ: тарно-штучные

Приспособленность кузова к погрузке, разгрузке сверху, сбоку, сзади.

8

По физико-химическим свойствам: требует предохранения от увлажнения

Кузов закрытого типа

9

По требуемой степени сохранности: требующий повышенной сохранности

Кузов закрытого типа

10

По срочности доставки: несрочный

Механизированная погрузка, разгрузка

11

По стоимости: без объявленной стоимости

Кузов закрытого типа

12

По партионности перевозок: партионный

ТС средней и большой грузоподъемности

Таким образом, цемент в мешках перевозится пакетами на поддонах в кузове закрытого типа. По физическому состоянию, цемент относится к классу, требующим сохранности от увлажнения; по условиям погрузки, разгрузки и перевозки — к подклассу тарно-штучные грузы.

2. Обзор методов выполнения погрузочно-разгрузочных работ

При выполнении погрузочно-разгрузочных работ, применительно к цементу в мешках на поддонах, как правило, пользуются комплексно-механизированным способом, в котором все операции осуществляются при помощи грузоподъемных машин. [3]

Рассмотрим все способы выполнения погрузо-разгрузочных работ. Существует 3 способа: ручной, механизированный, автоматизированный.

1. Вручную наиболее эффективно выполнять только вспомогательные операции, а именно — строповка груза, установка и снятие грузозахватных устройств при подъеме-опускании, подачу сигналов машинисту, открытие-закрытие бортов ТС и т.д.

2. Механизированный способ. Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ используют такие средства механизации, как:

  • o Электропогрузчик (рис. 2.1);
  • o Автопогрузчик (рис. 2.2);
  • o Кран мостовой (рис. 2.3)

3. Автоматизированный способ. Автомобиль-фургон с устройством для погрузки и выгрузки пакетированных грузов модели НИИАТ-А227

2.1 Электропогрузчик

Электропогрузчики являются наиболее распространенными универсальными подъемно-транспортными машинами, предназначенными для механизации погрузо-разгрузочных операций с различными штучными грузами.

Для заряда аккумуляторных батарей электропогрузчиков на погрузо-разгрузочных пунктах должны быть зарядные станции, оборудованные соответствующими выпрямителями тока. [1]

Рисунок 2.1 — Электропогрузчик

Основным грузозахватным рабочим органом электропогрузчиков являются вилы, предназначенные для работы преимущественно с пакетными грузами. [1]

Основные технические характеристики электропогрузчиков приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 — Техническая характеристика универсальных электропогрузчиков [1]

Показатели

ЭП-0801

ЭП-1013

ЭП-1232

ЭП-205

ЭП-5002

1

2

3

4

5

6

Грузоподъемность, т

0,8

1,0

1,25

2,0

5,0

Высота подъема груза, м

3,0

3,3

3,3

2,8

3,3

То же без увеличения габарита, мм

200

200

200

250

200

Расстояние центра массы груза до спинки вил, мм

500

500

500

600

600

Скорость электропогрузчика с номинальным грузом, км/ч

9,0

13,0

10,0

11,5

7,0

Скорость вил при подъеме с номинальным грузом, м/мин

10,2

13,2

10,2

11,5

9,0

Внешний радиус поворота, мм

1100

1630

1840

2400

2600

2.2 Автопогрузчик

Автопогрузчики — это самоходные пневмоколесные машины для погрузки, выгрузки, укладки в штабеля и перемещения грузов в основном на открытых площадках. (рис. 2.4) [1]

К основным параметрам автопогрузчиков относятся: грузоподъемность, высота подъема, вылет, скорость подъема груза, скорость передвижения, габаритные размеры, масса машины (табл. 2.2).

Автопогрузчик с фронтальным расположением рабочего оборудования имеет вилочный захват, установленный на каретке грузоподъемника. К раме шарнирно крепятся грузоподъемник и гидроцилиндры, благодаря чему грузоподъемник может отклоняться вперед на 3° и назад на 10°. На ходовой части за грузоподъемником установлена кабина, где размещаются сидение водителя и органы управления машиной. Позади кабины находится двигатель со сцеплением и коробкой передач.

Рисунок 2.2 — Автопогрузчик с фронтальным расположением грузоподъемника

Источником энергии автопогрузчиков служат карбюраторные и дизельные двигатели внутреннего сгорания. [1]

Для обеспечения необходимой устойчивости автопогрузчика в момент начала подъема груза используются выдвижные опоры. [1]

Технические характеристики автопогрузчиков представлены в талбице 2.2

Таблица 2.2 — Техническая характеристика автопогрузчиков [1]

Показатели

Значения показателей для автопогрузчиков

Львовского ПО «Автопогрузчик»

«БАЛКАНКАР»

41015

41015-12

40814

40818

1661.2810

1792.33.20

ДВ1990.33

Грузоподъемность, кг

5000

5000

5000

5000

1600

3500

5000

Вылет, мм

570

580

560

600

520

550

590

Высота подъема, мм

3300

4500

3300

4500

2800

3300

3300

Скорость подъема груза, м/с

0,4

0,42

0,45

0,45

0,5

0,33

0,33

Скорость передвижения, км/ч:

С грузом

транспортная

13

25

13

25

15

28

15

28

23

30

22

30

22

30

Мощность двигателя,

44

44

44

44

33

57,3

57,3

Радиус поворота, мм

3540

3546

3550

3550

1710

2440

3000

Масса, кг

6060

6100

6200

6285

2500

4800

8400

2.3 Кран мостовой

Мостовые краны представляют собой высокопроизводительные машины, предназначенные для выполнения подъемно-транспортных операций со штучными и навалочными грузами. Мостовые краны устанавливают внутри производственных корпусов и на открытых площадках. Кран передвигается по рельсам, уложенным на подкрановые балки, закрепленные на консолях колонн здания или эстакады открытой площадки. [1]

Мостовой кран состоит из несущих металлических конструкций, грузовой тележки, крюковых подвесок, ограждений, кабины-люльки, лестниц, кабины машиниста, приборов и устройств безопасности, рельсового пути грузовой тележки и надземного подкранового пути, троллеев, токоприемников, электрооборудования. [1]

Рисунок 2.3 — Сборочные единицы мостового крана:

1 — мост; 2 — грузовая тележка; 3 — рельсовый путь грузовой тележки; 4 — ограждения; 5 — лестницы; 6 — кабина-люлька; 7, 8 — основная и дополнительная крюковые подвески; 9 — кабина машиниста (крановщика); 10 — надземный подкрановый путь

Рисунок 2.4 — Общий вид мостового крана-штабеллера для погрузки-разгрузки тарно-штучных грузов

Таблица 2.2 — Техническая характеристика мостовых кранов [1]

Автоматизированный способ.

Автомобиль-фургон с устройством для погрузки и выгрузки пакетированных грузов модели НИИАТ-А227

Автомобиль-фургон модели НИИАТ-А227 предназначен для перевозок промышленных и торговых тарно-штучных грузов, уложенных на плоские, стоечные и ящичные поддоны, с самостоятельной погрузкой и разгрузкой в их пунктах назначениях. [1]

Рисунок 2.5 — Автомобиль-фургон с устройством для погрузки и выгрузки пакетированных грузов модели НИИАТ-А227

Автомобиль-самопогрузчик (рис. 2.5) представляет собой автомобиль ГАЗ-53А, на шасси которого смонтирован кузов-фургон, оборудованный портальным краном с подвесным вилочным захватом и двумя подвижными грузовыми площадками. Такая система обеспечивает механизированный подъем или опускание пакетированных грузов, установку пакета на грузовые площадки и его перемещение внутрь кузова. [1]

Фургон автомобиля состоит из металлического каркаса, обшитого листовой сталью. В задней части фургона шарнирно крепится портал, представляющий собой сварную П-образную форму, к верхней поперечине которой с помощью цепи подвешен вилочный захват.

Наклон портала осуществляется двумя гидроцилиндрами двустороннего действия, установленными внутри фургона вдоль его боковых стенок. На полу фургона смонтированы направляющие устройства, служащие для направления грузовых площадок при их перемещении.

Грузоподъемность портала — 1 т, максимальный вылет крюка от задней точки кузова — 1900 мм, количество размещенных поддонов размером в плане 800х1200 мм — 5 штук, собственная масса ТС в снаряженном состоянии — 4,54 т. [1] транспортный цемент поддон погрузочный

Таким образом, погрузо-разгрузочные работы с данным грузом лучше выполнять механизированным, автоматизированным, либо смешанным способом, чтобы увеличить производительность и уменьшить простой ТС под погрузочными работами.

3. Базовый вариант доставки груза

3.1 Погрузка поддонов

Погрузка поддонов с мешками осуществляется электропогрузчиком ЭП-1232 (рис. 2.1).

[1] Техническая характеристика указана в таблице 2.1.

Погрузка включает следующие операции:

1. Проверка документов в пункте погрузки — 90 с;

2. Подъезд автомобиля под погрузку к складскому помещению — 12 с;

3. Откидывание бортов — 40 с;

4. Захват поддона и подъем на высоту перевозки электропогрузчиком — 5 с;

5. Подъезд груженого погрузчика к автомобилю — 15 с;

6. Поднятие вил на высоту погрузки ТС — 8 с;

7. Установка поддона в кузов ТС — 4 с;

8. Опускание вил — 4 с;

9. Движение за следующим поддоном — 8 с;

10. Закрытие бортов — 60 с.

На основании приведенных данных строим гистограмму операций погрузки:

Схема — 3.1 — Временная гистограмма погрузки

Так как ТС вмещает 6 поддонов, умножим суммарное время погрузки 4-9 пунктов на 6. Получим, что погрузка займет 466 с.

3.2 Перевозка груза (поддоны с мешками)

Перевозка груза осуществляется на бортовом автомобиле КАМАЗ 43253.

Рисунок 3.2 — Схема автомобиля КАМАЗ 43253

Рисунок 3.3 — Общий вид КАМАЗ 43253

Техническая характеристика КАМАЗ 43253 приведена в таблице 3.1

Таблица 3.1 — Техническая характеристика КАМАЗ 43253 [8]

Снаряженная масса а/м, кг

7090

Снаряженная масса а/м, нагрузка на переднюю ось, кг

4040

Грузоподъемность а/м, кг

7500

Полная масса, кг

14740

Полная масса а/м, нагрузка на переднюю ось, кг

5480

Снаряженная масса а/м, нагрузка на задний мост, кг

3050

Полная масса а/м, нагрузка на задний мост, кг

9260

Кабина

Тип

расположенная над двигателем, с высокой крышей

Исполнение

без спального места

Платформа

Платформа

бортовая, с металлическими откидными бортами, в зависимости от комплектации оборудуется каркасом и тентом

Внутренние размеры, мм

5189х2330

Высота бортов, мм

445

Погрузочная высота, мм

1425

3.3 Разгрузка поддонов с мешками

Разгрузка автомобиля осуществляется мостовым краном-штабеллером (рис. 2.4) [1]

Разгрузка включает следующие операции:

1. Проверка документов — 90 с;

2. Подъезд автомобиля под кран — 15 с;

3. Откидывание бортов — 40 с;

4. Подвод крана к поддону — 3 с;

5. Захват поддона вилами и подъем на высоту для перевозки — 2 с;

6. Подъем поддона — 2 с;

7. Опускание поддона на землю — 5 с;

8. Возвращение крана для захвата следующего поддона — 4 с;

9. Закрытие бортов — 60 с.

Суммарное время операций 4-8 умножаем на 6, т.к. разгружаем 6 поддонов. Итого получаем время разгрузки — 301 с.

На основании приведенных данных строим гистограмму операций разгрузки:

Рисунок 3.5 — Временная гистограмма разгрузки

Такой вариант доставки груза применяется чаще при погрузо-разгрузочных работах, так как нет потребности оборудовать складские помещения каким-либо дорогостоящим оборудованием, погрузка и разгрузка осуществляются довольно быстро с наименьшим использованием ручного труда.

Таблица 3.2 — Транспортно-технологическая схема доставки груза (поддонов с мешками)

4. Проектируемый вариант доставки груза

4.1 Погрузка поддонов с мешками

Для проектируемого варианта погрузки поддонов принимаем автомобиль-самопогрузчик модели НИИАТ-А227 предназначен для перевозок промышленных и торговых тарно-штучных грузов, уложенных на плоские, стоечные и ящичные поддоны, с самостоятельной погрузкой и разгрузкой в их пунктах назначениях. (рис. 2.5) [1]

Загрузка автомобиля осуществляется следующим образом.

Автомобиль подъезжает задним ходом к месту загрузки. После открытия двери фургона наклоняют портал с вилочным захватом до уровня земли, подводят захват под поддон с грузом и осуществляют его подъем и установку на верхнюю грузовую площадку. После загрузки верхней площадки она перемещается внутрь кузова, и следующий поддон с грузом устанавливают на нижнюю площадку, которая также перемещается в кузов вслед за верхней площадкой (сцепка площадок осуществляется автоматически).

Последний поддон с грузом устанавливают на пол фургона, после чего двери закрывают. [1]

Грузоподъемность портала — 1 т, максимальный вылет крюка от задней точки кузова — 1900 мм, количество размещенных поддонов размером в плане 800х1200 мм — 5 штук, собственная масса ТС в снаряженном состоянии — 4,54 т. [1].

Таким образом, погрузка включает в себя следующие операции:

1. Оформление документов — 90 с;

2. Подъезд задним ходом к месту загрузки — 20 с;

3. Открытие дверей фургона — 10 с;

4. Наклон портала — 10 с;

5. Подвод захвата под поддон — 4 с;

6. Подъем и установка на верхнюю площадку — 5 с;

7. Перемещение площадки внутрь кузова — 7 с;

8. Закрытие дверей фургона — 10 с.

Итак, с учетом того, что фургон вмещает 5 поддонов, умножим время операций 5-7 на 5. Расчетное время погрузки — 220 с.

На основании приведенных данных строим гистограмму операций погрузки:

Рисунок 4.1 — Временная гистограмма погрузки

4.2 Перевозка поддонов с мешками

Перевозка осуществляется автомобилем-фургоном модели НИИАТ-А227. Автомобиль-самопогрузчик (рис. 2.5) представляет собой автомобиль ГАЗ-53А, на шасси которого смонтирован кузов-фургон, оборудованный портальным краном с подвесным вилочным захватом и двумя подвижными грузовыми площадками. Такая система обеспечивает механизированный подъем или опускание пакетированных грузов, установку пакета на грузовые площадки и его перемещение внутрь кузова. [1]

Техническая характеристика автомобиля ГАЗ 53А представлена в таблице 4.1

Таблица 4.1 — Техническая характеристика автомобиля ГАЗ 53А [8]

Грузоподъемность

5000 кг

Масса в снаряженном состоянии

3250 кг

Полный вес

7400 кг

Максимальная скорость

85 км/ч

Расход топлива

24 л/100км

Двигатель

ГАЗ-53, карбюраторный, V-образный, четырехтактный, восьмицилиндровый, верхнеклапанный

Объем двигателя

4.25 л

Максимальная мощность

115 л.с.

Коробка передач

четырехступенчатая

Размер шин

8,25-20

4.3 Разгрузка поддонов с мешками

Разгрузка автомобиля модели НИИАТ-А227 выполняется электропогрузчиком ЭП-1232 (рис. 2.1).

[1]

Так как автомобиль с кузовом типа фургон, электропогрузчик должен иметь возможность заезжать в кузов, для захвата поддона. Для этого пункт грузополучателя должен быть оборудован специальной платформой, высота которой совпадает с высотой погрузки разгружаемого автомобиля. [1]

Разгрузка включает следующие операции:

1. Оформление документов — 90 с;

2. Подъезд задним ходом к месту разгрузки — 20 с;

3. Открытие дверей фургона — 10 с;

4. Захват электропогрузчиком поддона — 3 с;

5. Подъем поддона — 2 с;

6. Выгрузка поддона из фургона — 6 с;

7. Закрытие дверей фургона — 10 с.

Таким образом, учитывая количество поддонов — 5 штук, умножаем операции 4-6 на 5. Получаем расчетное количество разгрузки — 185 с.

На основании приведенных данных строим гистограмму операций разгрузки:

Рисунок 4.3 — Временная гистограмма разгрузки

Заключение

Перспективные транспортные технологии должны учитывать логистические принципы организации доставки грузов. За счет объединения в единые цепочки доставки грузовладельцев, перевозчиков и складских операторов появляется возможность на стадии планирования перевозки увязать характеристики грузов и транспортных систем. В результате транспортные системы будут максимально приспособлены для доставки соответствующих грузов, и подготовка товаров к перевозке может быть оптимизирована под требования транспортных систем еще на стадии проектирования и производства.

Рассмотренные в данном курсовом проекте базовый и проектируемый варианты доставки груза могут использоваться на практике. Базовый вариант используется чаще, т.к. не требует специального подвижного состава, используются универсальные автомобили и погрузчики. По проектируемому варианту затрачивается меньшее время на погрузо-разгрузочные работы, используется меньшее количество техники и рабочей силы, но этот вариант требует специализированных автотранспортных средств и оборудованных под погрузо-разгрузочные работы пункты получения груза.

Данный курсовой проект может быть использован при разработке технологии перевозки цемента в мешках.