Разработка проекта транспортно-грузового комплекса

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Кафедра «Логистика, коммерческая работа и подвижной состав»

Курсовая работа Разработка проекта транспортно-грузового комплекса по дисциплине

" Транспортно-грузовые системы"

• Введение
• 1. Расчет суточных грузопотоков, вагонопотоков и объема грузопереработки
• 2. Характеристика ПРМ
• 3. Расчет эксплуатационной производительности ПРМ
• 4. Расчет количества ПРМ на транспортно-складском комплексе
• 5. Выбор типа склада и расчет его потребной площади
• 6. Расчет линейных размеров склада и длины грузовых фронтов
• 7. Расчет времени простоя вагонов под грузовыми операциями
• 8. Технология выполнения погрузочно — разгрузочных работ
• 9. Расчет технико-экономических показателей и выбор лучшего варианта механизации ПРР
• Заключение
• Список литературы
• Введение
• Инженер по управлению процессами перевозок должен знать задачи, стоящие перед транспортом, и, в частности, перед подразделениями грузового хозяйства, уметь находить оптимальные решения и подкреплять свои предложения технико-экономическими расчетами.
• Цель курсовой работы — научить студента принимать обоснованные технические и технологические решения в сфере организации и механизации погрузочно-разгрузочных работ.
• Задачей курсовой работы является:
• Рассчитать технико-экономические показатели по двум вариантам КМАПРР для заданного груза и выбрать вариант с лучшими показателями.
• Проектные решения (технические и технологические) должны быть направлены на улучшение использования складов и погрузочно-разгрузочных машин (ПРМ), сокращение времени простоя транспортных средств под грузовыми операциями, повышение производительности труда на погрузочно-разгрузочных работах и увеличение доходности и прибыльности грузовых объектов и подразделений железнодорожного транспорта.
• 1. Расчет суточных грузопотоков, вагонопотоков и объема грузопереработки
• По данным годовым объемам рассчитывается суточный грузопоток (т/сут) по прибытию с учетом коэффициента неравномерности поступления груза на склад, по приложению, А табл. А1 для насыпных грузов в мягких контейнерах =1,2.
• т/сут; (1.1)
• Суточные вагонопотоки (ваг/сут) по прибытию определяются по формуле:
• , (1.2)
• где — средняя статическая нагрузка вагона данным грузом, по приложению, А табл. А1 для насыпных грузов в мягких контейнерах =57 т/ваг.
• ваг/сут;
• Масса груза в подаче (т./под.) рассчитывается в зависимости от количества подач на грузовой пункт в сутки m. Принимаем m=3 (для n_сут=24 ваг/сут)
• (1.3)
• Количество вагонов в подаче (ваг/под.) определяется по формуле:
• (1.4)
• Суточный расчетный объем работы ПРМ на грузовом пункте определяется в тоннооперациях для каждого грузового пункта с учетом работы с автотранспортом, в том числе по «прямому» варианту:
• ,(1.5)
• где 2 — коэффициент, учитывающий двойную работу ПРМ с грузом;
• — коэффициент прямого варианта переработки груза (минуя склад) соответственно по прибытии;
• — коэффициент, учитывающий дополнительные операции, выполняемые на складе, =1,1.

2. Характеристика ПРМ

Для выгрузки специализированных контейнеров по заданию необходимо рассмотреть два механизма козловой кран КК-8, кран стреловой КДЭ-162, технические характеристики принятых к расчёту механизмов приведены в таблицах 2.1 и 2.2 соответственно.

Таблица 2.1 — Технические характеристики КК-8

Таблица 2.2 — Технические характеристики КДЭ-162

По заданию на складе перерабатываются специализированные контейнеры МК-1,5 (мягкий контейнер для насыпных и навалочных грузов) диаметр 1450 мм, высота 1200 мм, масса брутто 2 т, объём 1,5 м³. Порожние контейнеры складываются и занимают в 5−7 раз меньший объем, чем с грузом. Штабелируются в 2−3 яруса.

Рисунок 2.1 — Общий вид специализированного контейнера (а — в груженом состоянии, б — в сложенном виде)

Для выгрузки мягких специализированных контейнеров используют четырехзвенный строп.

Стропы — наиболее универсальные из грузозахватных устройств. Изготовляют их из стальных и пеньковых канатов, сварных цепей, из полиэстеровой ткани. Канатные стропы используют для подъема и перемещения различных типов грузов, у которых есть специальные грузовые или монтажные кольца, петли, отверстия для захвата, рымболты, фитинги и др.

Четырехветвевой канатный строп 4СК (рис. 2.2) состоит из четырех канатных ветвей 2, с чалочным крюком 3 на одном конце ветви и петлей с коушем 1 на другом. При использовании четырехзвенного стропа кроме механизатора, управляющего краном, необходим стропальщик. Но в отличии от автоматического захвата, он имеет низкую стоимость. Заводская стоимость при грузоподъёмности 10 т: 8700 р.

3. Расчет эксплуатационной производительности ПРМ

Для ПРМ периодического действия техническая производительность (т/ч) рассчитывается по формуле:

(3.1)

где 3600 — количество секунд в часе; - количество груза, перерабатываемое за один период; - длительность рабочего цикла машины.

Для упрощения расчетов эксплуатационная производительность ПРМ принята в соответствии с ЕНВиВ [2], для козлового крана П_экс = 35,7 т/ч (или 249,9 т. за рабочую смену 7 ч.), для стрелового крана П_экс = 32,3 т/ч (или 226,1 т за рабочую смену 7 ч.), В состав бригады входит три стропальщика и механизатор.

4. Расчет количества ПРМ на транспортно-складском комплексе

Количество погрузочно-разгрузочных машин М, необходимое для выполнения суточного расчетного объема грузопереработки, рассчитывается по формуле:

; (4.1)

где — время работы ПРМ на погрузке-выгрузке вагонов и автомобилей в течение суток, определяется по формуле:

(4.2)

где m — количество подач вагонов на грузовой пункт, 3;

— время на перестановку вагонов, ч

1,5 — время на обед (1 ч.) и приём-сдачу смены (0,5 ч.);

n_см — количество смен, принимаем 3 смены;

t_см — продолжительность смены, 8 ч.;

=0,7 · (4.3)

где t_п — время подачи (по заданию время подачи 0,7 ч.);

t_пер = 0,7 · 0,7? 0,49 ч

18,03 ч.

Рассчитываем количество погрузочно-разгрузочных машин при использовании козловых кранов:

крана;

Рассчитываем количество погрузочно-разгрузочных машин при использовании стреловых кранов:

крана;

5. Выбор типа склада и расчет его потребной площади

Специализированные контейнеры перерабатывается, как правило, на открытых площадках. Потребную площадь склада для приведенного в задании груза определяем с помощью метода допустимых давлений:

(5.1)

где — нормативное время хранения груза на складе, по приложению А, табл. А3 для специализированных контейнеров по прибытию t_хр = 7 сут;

в — коэффициент, учитывающий дополнительную площадь для проходов и проездов, 1,6;

g — ускорение свободного падения, 9,8 м/с²;

с — допустимое давление на основание склада, по приложению А, табл. А3 с = 10 кН/м².

м².

6. Расчет линейных размеров склада и длины грузовых фронтов

Для открытого склада, оснащенного козловым краном при погрузке или выгрузки, ширина склада определяется по схеме приведённой на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 — Поперечный разрез склада перекрытого козловым краном

Ширина склада определяется по формуле:

B_скл = L_пр -2x (6.1)

где Х — габарит безопасности, 1,425 м.;

— пролет крана, 16 м;

B_скл = 16 — 2 · 1,425 = 13,15 м

Полезная длина склада определяется по площади склада и ширине склада:

(6.2)

м.

При использовании передвижных ПРМ (краны, погрузчики) необходимо проверить условие:

(6.3)

где — длина грузового фронта со стороны железнодорожных путей, м.

— количество погрузочно-разгрузочных путей на складе, 1.

м. (6.4)

где — длина универсального полувагона, 13,92 м.

м;

— условие выполняется.

Рисунок 6.2 — Планировка ТГК с козловым краном

1- Железнодорожный путь; 2 — ЛЭП питания крана; 3 — подкрановые пути; 4 — козловой кран; 5 — открытая площадка; 6 — автоподъезд; 7 — забор.

Ширина склада оснащенного стреловым краном определяется по схеме приведённой на рисунке 6.3.

Ширина склада определяется по формуле:

B_скл = 2 (L_выл^max — 3,7) (6.5)

где L_выл^max — максимальный вылет стрелы крана, 14 м.

B_скл = 2 (14 — 3,7) = 20,6 м.

Полезная длина склада:

м.

Длина грузового фронта:

м;

— условие выполняется.

Рисунок 6.3 — Поперечный разрез склада оборудованного стреловым краном

Рисунок 6.4 — Планировка ТГК со стреловым краном

1 — Железнодорожный путь; 2 — стрелочный перевод; 3 — открытая площадка; 4 — стреловой кран КДЭ-162; 5- автоподъезд; 6 — склад ГСМ; 7 — забор; 8 — ЛЭП.

7. Расчет времени простоя вагонов под грузовыми операциями

Расчет времени простоя вагонов под грузовыми операциями для всех схем, кроме схемы с повышенным путем, производится по формуле:

(7.1)

где — масса груза в подаче, т/под;

— время подготовительно-заключительных операций с вагонами одной

подачи, в соответствии с приложением, А схема А1 при выгрузке специализированных контейнеров в пакетах принимаем t_пз = 0,5 ч.:

(7.2)

Расчет для козлового крана:

ч/под.

Расчет для стрелового крана:

ч/под.

8. Технология выполнения погрузочно — разгрузочных работ

Характеристика груза: Специализированные контейнеры перевозятся преимущественно в полувагонах, так же может перевозится на платформах с использованием специального крепления.

Характеристика склада: Склад открытого типа.

Способ хранения: Укладываются в штабеля.

Тип ПРМ и грузозахвата: Для выгрузки специализированных контейнеров в данной работе рассматривается два варианта, при помощи козлового и стрелового крана, при помощи четырёхзвенного стропа. Бригада состоит из стропальщика и механизатора, управляющего краном.

Подготовительные операции перед выгрузкой: Вагон проходит коммерческий осмотр на грузовом фронте под выгрузку, снимается крепление (убираются растяжки и обвязки).

Описание грузовых операций: Стропальщик захватывают груз, механизатор крана перемещает в положение над складом с целью разгрузки; после установки грузозахвата над местом разгрузки, опускает груз и второй стропальщик отцепляет захват; пустой грузозахват перемещает обратно и цикл повторяется снова.

Заключительные операции: Вагон зачищают от остатков груза, мусора и элементов крепления, закрывают люка (если открывали).

9. Расчет технико-экономических показателей и выбор оптимального варианта механизации ПРР

Основными технико-экономическими показателями механизации ПРР являются:

· единовременные затраты (инвестиции и кап. вложения), ;

· годовые текущие расходы, ;

· приведенные расходы, ;

· срок окупаемости инвестиций (капиталовложений), ;

· себестоимость механизированной переработки единицы груза, :

· производительность труда (норма выработки) на ПРР, ;

· простой вагонов под грузовыми операциями, .

Оптимальный вариант выбирается либо по минимуму приведенных расходов, либо по сроку окупаемости инвестиций (капиталовложений).

Расчет единовременных затрат

Единовременные затраты складываются из инвестиций в средства механизации, строительные сооружения и вспомогательное оборудование :

. (9.1)

Цены принимаются по приложению, А табл. А6.

Стоимость средств механизации:

Для склада с козловым краном:

р.

Для склада со стреловым краном:

р.

Расчет суммы капитальных вложений на строительство сооружений

На территории грузового пункта размещают склады, подкрановые пути, ж/д пути, автомобильные подъезды, осветительную сеть и ЛЭП для ПРМ с электродвигателями, склад с запасом ГСМ для ПРМ на двигателе внутреннего сгорания, средства связи, водопровод, канализация, ограждения с КПП, служебные здания и сооружения.

+ К автодороги.(9.2)

Стоимость склада:

;(9.3)

руб.

Длина подкрановых путей принимается равной длине склада. Цена подкрановых путей определяется по формуле:

.(9.4)

где 2 — количество подкрановых путей

Для козлового крана:

руб.

Длина железнодорожных путей определяется по принятой схеме грузового пункта (при стреловом кране два жд пути вдоль склада, при козловом — один):

Для козлового крана:

руб.

Для стрелового крана:

руб.

Количество стрелочных переводов: у склада с козловым краном — один (для примыкания к станции), у склада со стреловым краном — два. Стоимость стрелочного перевода определяется по формуле:

.(9.5)

Для склада с козловым краном:

руб.

Для склада со стреловым краном:

грузопоток разгрузочный машина простой

руб.

Длина линии электропередачи определяется по схеме грузового пункта в зависимости от длины склада. Стоимость линии электропередач определяется по формуле:

.(9.6)

Для склада с козловым краном:

руб.

Для склада со стреловым краном:

руб.

Для схемы грузового пункта с использованием стрелового крана необходимо так же учитывать затраты на склад ГСМ:

;(9.7)

Площадь склада принимается из расчета 6 м² на 1 т горючего, запас горючего — пятидневный:

(9.8)

где — среднечасовой расход топлива, кг/ч.

(9.9)

где щ — удельный часовой расход топлива [6, приложение, А табл А5], щ=0,2 кг/кВтч;

— суммарная мощность всех двигателей ПРМ, = 100 кВтч;

— коэффициент, учитывающий загруженность механизма:

;(9.10)

где — масса захватываемого груза, т (2 т)

— масса захвата, т =0,2 т.

— грузоподъёмность ПРМ, принимаем без выносных опор =12 т.

;

кг/ч;

=5*3,6*3*18,03*0,001*6=6 м²;

руб.

Рассчитываем :

Для козлового крана:

6 324 376,5+3 288 400+6687107+234 000+616575=17 150 458,5 руб.

Для склада со стреловым краном:

6 324 376,5+11 192 032+468000+393 600+30000=18 408 008,5 руб.

Расчет суммы затрат на вспомогательное оборудование

К вспомогательному оборудованию для выгрузки специализированных контейнеров козловым или стреловым краном относится грузозахват. Их количество на складе должно быть равным количеству ПРМ. Цена выбранного захвата =8700 руб. Общая стоимость затрат на вспомогательное оборудование на грузовом пункте определяется по формуле:

.(9.12)

Для склада с козловым краном:

руб.

Для склада со стреловым краном:

руб.

Общая сумма всех расходов на постройку складов равна:

Для склада с козловым краном:

=30 880 000+17150458,5+34 800=48065258,5 руб.

Для склада со стреловым краном:

=25 000 000+18408008,5+43 500= 43 451 508,5 руб.

Расчет годовых текущих расходов

Годовые текущие расходы рассчитываются по формуле:

(9.13)

где 1,8 — коэффициент, учитывающий отчисления на социальные страхование, затраты на охрану труда и другие расходы, руб/год;

ФОТ — годовой фонд оплаты труда механизаторов и рабочих (стропальщиков), руб/год;

— амортизационные отчисления, руб/год;

— расходы на текущий и капитальный ремонты, руб/год;

— расходы на электроэнергию и топливо, руб/год;

— величина налоговых платежей, руб/год;

1,3 — коэффициент, учитывающий общие и общехозяйственные расходы;

— расходы связанные с оплатой за использование подвижного состава (автомобилей, вагонов и маневровых локомотивов), руб/год.

Годовой фонд оплаты труда

Рассчитывается по формуле:

(9.14)

где Ч_мех, Ч_р — списочная численность, соответственно, механизаторов и рабочих, чел;

а_мех, а_р — часовая тарифная ставка, соответственно, механизаторов (4−5 разрядов) 90 р/ч и рабочих (2 разряда) 70 р/ч.;

— коэффициент, учитывающий различные доплаты, надбавки и премии, 0,8;

167,6 — среднемесячное количество рабочих часов, ч/мес;

12 — число месяцев в году.

Количество механизаторов зависит от количества ПРМ, состава бригады и количества смен :

(9.15)

где — количество механизаторов (рабочих) в бригаде, чел;

— коэффициент, учитывающий необходимость замещения лиц, находящихся в отпусках, болеющих, исполняющих государственные и общественные обязанности, 0,12;

в расчетах принимаем равным 3.

Для склада с козловым краном:

чел;

чел;

руб/год.

Для склада с стреловым краном:

чел;

чел;

руб/год.

Амортизационные и ремонтные отчисления

Амортизационные отчисления, расходы на текущие и капитальные ремонты, а также налоговые отчисления рассчитываются как доля от капитальных вложений:

(9.16)

(9.17)

(9.18)

где , — соответствующая норма амортизационных отчислений на восстановление стоимости, % (принимается по приложению, А табл. А8 [6]);

— величина ставки налога на имущество, =2,2%.

— соответствующая статья инвестиций, руб.

Для ПРМ норма амортизационных отчислений, взятая из таблицы, должна быть откорректирована в зависимости от фактического количества часов работы ПРМ в год:

;(9.17)

Если часов, то фактическая норма отчислений увеличивается и подсчитывается по формуле:

.(9.18)

Проверка амортизационных отчислений для ПРМ:

Для склада с козловым краном:

ч.

5512 ч. < 3000 ч. — условие не выполняется, требуется дополнительное увеличение процента амортизационных отчислений.

Для склада со стреловым краном:

ч.

4874 ч. < 3000 ч. — условие не выполняется, требуется дополнительное увеличение процента амортизационных отчислений.

Расчёт амортизационных отчислений, расходов на текущие и капитальные ремонты, а также налоговые отчисления представлены в виде таблицы 1.

Таблица 1 — Расчёт амортизационных отчислений, расходов на текущие и капитальные ремонты, а также налоговые отчисления

Расходы на электроэнергию и топливо

Включают в себя расходы на электроэнергию и топливо для питания двигателей ПРМ и расходы на освещение грузового пункта :

.(9.20)

Расчет затрат на ПРМ с двигателями внутреннего сгорания (стреловой кран):

(9.21)

где — среднечасовой расход топлива, определялось ранее по формуле (9.9) и составляет 3,6 кг/ч;

— стоимость единицы топлива, 20 руб./кг.

руб.

Расчет затрат на ПРМ с электродвигателями (козловой кран):

(9.22)

где — среднечасовой расход электроэнергии для питания двигателей, кВтч;

— стоимость единицы электроэнергии, 1,2 руб/кВтч.

(9.23)

где — суммарная мощность всех электродвигателей одной ПРМ, для крана КК-8 =44,0 кВт;

— коэффициент, учитывающий потери в сети и расход электроэнергии на вспомогательные нужды, 1,07;

— коэффициент использования двигателей по времени, 0,75;

— коэффициент использования двигателей по мощности, определяется по формуле (9.10):

кВтч;

руб/год.

Расходы на освещение склада рассчитываются по формуле:

(9.24)

где — удельная мощность освещения, для открытых складов принимаем Вт/м²;

— площадь склада, рассчитана ранее и составляет =10 810,9 м²;

— продолжительность освещения в течение года, при трёхсменной работе ч./год.

руб/год.

Для грузового пункта с использованием козлового крана затраты на электроэнергию составляют:

руб/год.

Для грузового пункта с использованием стрелового крана затраты на электроэнергию и топливо составляют:

руб/год.

Текущие расходы на подвижной состав

Складываются из расходов за использование вагонов, автомобилей и маневровых локомотивов :

.(9.25)

Сумма затрат на использование вагонов:

.(9.25)

Сумма затрат на использование автомобилей:

(9.26)

Сумма затрат на использование маневрового локомотива:

.(9.27)

где, , — цена (тариф) соответственно вагоно-часа простоя =26,8 р, автомобиле-часа простоя = 700 р, локомотиво-часа =654 р.;

— время на выполнение грузовых операций с одним вагоном, автомобилем;

— норма загрузки автомобиля конкретным грузом, принимаем 10 т.

m — количество подач, 3 подачи

Для козлового крана грузовые операции с одной подачей составляют 3,69 ч.

Для стрелового крана грузовые операции с одной подачей составляют 3,32 ч.

Затраты на использование вагонов при козловом кране:

руб/год.

Затраты на использование вагонов при стреловом кране:

руб/год.

Сумма затрат на использование автомобилей при козловом кране:

t_а=10/35,7=0,28 ч. откуда 10

= 8 153 600 руб/год.

Сумма затрат на использование автомобилей при стреловом кране:

t_а=10/32,3=0,31 ч.

= 9 027 200 руб/год. Откуда 10

Затрат на использование локомотива при стреловом кране и козловом кране составляют:

руб/год.;

Общая сумма текущих расходов на подвижной состав:

При козловом кране:

руб/год.

При стреловом кране:

руб/год.

Годовые текущие расходы грузового пункта с использованием козлового крана:

S=(1,8*14 951 260,8+4 363 553+2395905+976 695,68+471 930,7)*1,3+9 376 629,1= 55 033 089,07 руб/год

Годовые текущие расходы грузового пункта с использованием стрелового крана:

S=(1,8*18 462 816,0+2 024 440+2377852+794 453,18+2 297 200,5)*1,3+10 177 859,7= 63 122 978,52 руб/год.

Себестоимость механизированной переработки единицы груза

Себестоимость переработки единицы груза — это текущие годовые затраты предприятия, отнесенные к годовому грузопотоку:

(9.28)

При использовании козлового крана:

руб/т.

При использовании стрелового крана:

руб/т.

Производительность труда на ПРР

Производительность труда или норма выработки одного человека в год определяется по формуле:

(9.29)

где — сменная выработка на одну ПРМ, т/см;

r — количество человек в бригаде, 4 чел.

(9.30)

где — время работы ПРМ в течение смены, =18,03/3=6,01 ч.

При использовании козлового крана:

т/см.

т/чел.см.

При использовании стрелового крана:

т/см;

т/чел.см.

Выбор варианта

Вариант грузового пункта выбирается на основании рублевых показателей. Результаты вычислений сведены в табл. 9.2.

Экономически лучшим вариантом считается вариант с меньшими приведенными расходами.

Приведенные расходы определяются по формуле:

(9.31)

— нормативный коэффициент окупаемости вложений, по величине равный обратной величине сроку окупаемости.

(9.32)

— срок окупаемости, принимаем равным 8 лет

=1/8=0,12

Приведенные затраты при использовании козлового крана:

= 55 033 089,07 +0,12*44 395 258,5=60 360 520,1 руб/год.

Приведенные затраты при использовании стрелового крана:

=63 122 978,52+0,12*36 111 508,5=67 456 359,54 руб/год.

Таблица 2 — Оценка вариантов ТГК

Заключение

В результате технико — экономического сравнения двух вариантов устройства транспортно-складского комплекса по выгрузке специализированных контейнеров составлена таблица 9.2, включающая в себя основные технико — экономические показатели. Таким образом, определено, что у варианта грузового пункта с использованием в качестве ПРМ козлового крана приведенные затраты меньше, чем у варианта грузового пункта с использованием стрелового крана. Следовательно, в качестве конечного варианта выбираем вариант грузового пункта с козловым краном.

1) Грузозахватные устройства: учебно — метод. пособие / Романов В. А., Корнеев М. В., Хорунжин С. Ю. Новосибирск, 2011. 56 с.

2) Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузочно-разгрузочные работы (ред. от 2011) // http://www.consultant.ru

3) Падня В. А. Погрузочно-разгрузочные машины. М., 1981. 448 с.

4) Погрузочно-разгрузочные машины периодического действия: учебно — метод. Пособие / Романов В. А., Корнеев М. В., Тесленко И. О. Новосибирск, 2011. 50 с.

5) Разработка проекта транспортно — грузового комплекса: метод. указ. / Романов В. А., Корнеев М. В. Новосибирск, 2008. 48 с.

6) Управление грузовой и коммерческой работой на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов / А. А. Смехов, В. В. Повороженко, А. Т. Дерибас и др.; Под ред. А. А. Смехова. — М.: Транспорт, 1990. — 351 с.