Железнодорожные колеса

Выгрузка колес осуществляется с помощью захватов, навешенных на раму. Для фиксации захвата в нерабочем положении служит защелка, которая входит в зацепление с балкой. Захват вводится внутрь стопки и, опираясь консолями балки на верхнее колесо, занимает наклонное положение. Рабочий вручную переводит защелку в верхнее положение. При натяжении краном шток перемещается вверх. Поворачивая тяги; зацепы рычагов входят под нижний бандаж и захватывают груз. При этом защелка, связанная с балкой тросиком, при натяжении последнего защелкивается. После опускания груза по назначению шток под действием собственного веса перемещается вниз, рычаги выходят из-под груза, защелка автоматически входит в зацепление с балкой и захват принимает нерабочее положение.

При невозможности завести захват из-за смещения отдельных мест стопки больше допускаемого, выгрузка может проводится стальными стропами, навешенными на крюк крана. При одновременной строповке 2-х стопок конец стропа пропускается внутрь одной стопки и выводится наружу из соседней стопки колес. Затем свободный конец крепится к стропу с помощью роликовой скобы «в удав». Аналогично производится строповка стопок вторым стропом. Таким образом «подъем» состоит из 4-х стопок.

Более подробное описание всех операций, а также все возможные технологические схемы перегрузки железнодорожных колес приведены в приложении 2.

 

Пробка в кипах

Выгрузка пробки с просвета люка производится следующим образом. Кран подает в грузовое помещение распорную раму с захватами. Рабочие производят застропку необходимого количества кип. После ухода рабочих в безопасное место кран выносит «подъем» из грузового помещения.

После выгрузки кип из грузового помещения до требуемого уровня (количество кип по высоте от пайола определяет производитель работ с учетом технических возможностей погрузчика и устойчивости штабеля) и выгрузки кип с просвета люка до пайола, очистки пайола от остатков сепарации, в грузовое помещение краном подаются трюмные погрузчики с боковыми гидрозахватами. До этого выгрузка кип из подпалубных пространств ведется вручную с помощью деревянных ломиков и ручных крючков. Перед спусканием погрузчиков производитель работ должен определить и указать безопасные места и укрытия для рабочих и погрузчиков. Погрузчик захватывает под палубой 1-2 кипы за торцы либо за боковые грани, транспортирует их на просвет люка, где укладывает рядами, формируя «подъем». После этого погрузчик отъезжает на безопасное расстояние, а водитель выходит из кабины. Рабочие стропят груз и уходят в безопасное место. Кран выносит «подъем» из грузового помещения. По окончании работ погрузчики краном выгружаются из грузового помещения. Россыпь груза собирается с помощью лопат и метел в металлические ковши, которые краном подаются на причал.

 Более подробное описание всех операций, а также все возможные технологические схемы перегрузки пробки в кипах приведены в приложении 3.

 

1.3. Определение расчетной загрузки судна

Данная задача охватывает комплекс вопросов, связанных с расчетом весовых нагрузок (распределенной массы) грузовых отсеков судна, определением массы принимаемых к погрузке грузов по наименованиям и распределением отобранных грузов между грузовыми помещениями судна. Задача решается исходя из обеспечения максимального использования чистой грузоподъемности и грузовместимости судна при соблюдении требований, регламентирующих сохранение его необходимой остойчивости, прочности и дифферента, безопасности плавания судна и сохранности груза.

Для заданного судна рассчитывается его удельная грузовместимость:

,                                                                                 (1)

где - киповая вместимость судна, м³;

- чистая грузоподъемность судна, т

1,597 м³/т

Полученное значение удельной грузовместимости судна принимаем одинаковым для всех грузовых помещений (отсеков).

Определяем весовую нагрузку (распределенную массу) грузовых отсеков судна:

, ( )                                                                      (2)

где - номер грузового отсека;

- грузовместимость -го трюма и твиндека, соответственно.

876,6 т

1778,3 т

2066,4 т

3293,7 т

1992,35 т

Отсек №6 – рефрижераторный и поэтому в расчетах не используется.

Рассчитываем массу принимаемых к погрузке грузов по наименованиям и одновременно производим их распределение между грузовыми отсеками судна. Для этого предварительно определяем УПО грузов (колеса – груз №1, пробка – груз №2):

,                                                                       (3)

где - соответственно, наружный и внутренний диаметр стопки, м;

- высота стопки, м;

 - масса стопки, т;

= 1,25 – коэффициент трюмной укладки.

0,21 м³/т

,                                                                           (4)

где - линейные размеры кипы, м;

 - масса кипы, т;

8,8 м³/т

Полученные результаты сравниваем с удельной грузовместимостью судна и получаем: < < , т.е. груз №1 (колеса) – «тяжелый», груз №2 (пробка) – легкий.

В этом случае задача загрузки отсеков решается, исходя из предпосылки о полном использовании грузоподъемности и грузовместимости судна и каждого его грузового отсека. Для решения задачи используется система двух уравнений:

,                                                        (5)

где 0,003 - коэффициенты учитывающие долю материалов, необходимых для сепарации и крепления грузов обоих наименований.

Для отсека №1 эта система будет решаться следующим образом:

= 732,85 т

= 141,13 т

Определяем массу сепарационных и крепежных материалов для каждого груза в каждом отсеке:

,                                                                        (6)

где - шифр груза.

= 2,2 т

= 0,42 т

Результаты расчетов по всем отсекам и судну в целом приведены в табл.1.6.

 

2. Определение показателей плана стивидорного обслуживания судна

 

2.1. Параметры кордонного грузового фронта

Основными параметрами кордонного грузового фронта являются производительность и количество технологических линий (ТЛ), необходимое для обеспечения загрузки-разгрузки судна в минимальные сроки при минимальных затратах производственных ресурсов.

 

1. Расчетная производительность ТЛ определяется на основе выбранных ранее технологических схем.

Для определения производительности ТЛ как средневзвешенной величины по технологическим схемам в рамках каждого варианта грузоперевалки необходимо предварительно найти доли груза, перегружаемые по каждой технологической схеме (т.е. доли груза, размещаемые в подпалубных пространствах грузовых отсеков и на просветах люков судна).

Примем указанные доли одинаковыми по прямому и складскому вариантам, а также по всем грузовым отсекам судна. Тогда их значения можно рассчитать по формулам:

,                                                                        (7)

,                                                                            (8)

где - соответственно, длина и ширина i-го грузового люка, м

 - высота i-го грузового отсека, м

= 0,51

Рассчитываем средневзвешенную по технологическим схемам производительность ТЛ для каждого варианта грузоперевалки:

,                                                                          (9)

где - шифр варианта грузоперевалки

Для прямого варианта по перевалке груза №1 эта величина составит:

22,6 т/ч

Находим доли груза, которые необходимо перегрузить по прямому и складскому вариантам грузоперевалки путем расчета коэффициентов транзитности и складирования:

,                                                                            (10)

,                                                                            (11)

где  - техническая норма загрузки вагона, т (количество груза в одном вагоне);

 - количество вагонов в одной подаче;

 - количество е-го груза которое необходимо перегрузить в ходе СОС

 ,                                                                            (12)

где - длина причала, у которого обрабатывается судно, м;

- длина вагона, используемого для перевозки е-го груза, м;

,                                                                            (13)

где = 155,7 м – наибольшая длина расчетного судна;

= 20 м – запас свободной длины причала при наибольшей длине расчетного судна.

175,7 м

Для перевозки железнодорожных колес используется 8-осный полувагон, а для пробки в кипах – 6-осный полувагон, основные характеристики которых представлены в табл.2.1.

 

Таблица 2.1. Характеристики полувагонов

Наименование	Единицы измерения	Значение
		8-осный полувагон	6-осный полувагон
Грузоподъемность	т	125	94
Объем кузова	м3	1375	106
Длина по осям автосцепок	мм	20240	16400
Внутренние размеры:
длина	мм	18758	2902
ширина	мм	2790	14586
высота	мм	2450	2365

 

Методом моделирования мы получили, что т, т,

0,063

0,937

0,065

0,935

Определяем средневзвешенную по вариантам грузоперевалки производительность ТЛ:

,                                                                          (14)

Для груза №1 эта величина составит:

т/ч

Полная плановая производительность ТЛ как средневзвешенная по наименованиям грузов величина рассчитывается по формуле:

,                                                                          (15)

где - соответственно доли грузов №1 и №2

,                                                                          (16)

,                                                                             (17)

где - весовая загрузка судна, т

0,839

0,161

= 23,91 т/ч

Расчеты всех средневзвешенных значений производительности по всем параметрам представлены в табл.2.2.

 

Таблица 2.2. Производительность ТЛ

Наименование груза (шифр)	Вариант грузоперевалки	Номер ТС	Производительность ТЛ, т/ч
			ТС	Вариант	Груз	Судно
колеса (1)	судно-вагон	1	22,6	22,6	26,03	23,91
		2	22,6
	судно-склад	1	26,3	26,3
		2	26,3
	склад-вагон	1	23	23
пробка (2)	судно-вагон	1	15,1	15,1	16,8
		2	15,1
	судно-склад	1	16,9	16,9
		2	16,9
	склад-вагон	1	13,7	13,7

 

2. Расчетное количество ТЛ определяется на основании предела концентрации их на судне, который зависит от характеристик судна: с одной стороны, линейных и архитектурных, лимитирующих протяженность грузового фронта ТЛ; с другой стороны, конструктивных, обуславливающих люковую неравномерность загрузки судна и величину предела концентрации ТЛ на его грузовых люках.

Поэтому определяем предел концентрации ТЛ на грузовых люках исходя из правил техники безопасности ( ) и исходя из конструктивных характеристик судна обуславливающих неравномерность загрузки грузовых отсеков по трудоемкости ( ), а затем находим расчетное количество ТЛ по формуле:

,                                                                             (18)

По правилам техники безопасности возможно одновременно обрабатывать люки следующим количеством ТЛ:

Люк №1 – 1

Люк №2 – 1

Люк №3 – 1

Люк №4 – 2

Люк №5 – 1

Таким образом, .

,                                                                          (19)

где - трудоемкость загрузки-разгрузки судна, ч

- трудоемкость загрузки-разгрузки i-го отсека, ч

 - предел концентрации ТЛ на люке по правилам техники безопасности.

, ( )                                                                      (20)

,                                                                                (21)

36,66 ч

74,37 ч

86,42 ч

137,75 ч

83,33 ч

ч

= 5

 

2.2. Удельная себестоимость грузоперевалки

Данный показатель в курсовом проекте рассматривается в двух модификациях:

а) как полная удельная себестоимость грузоперевалки, т.е. с учетом всех расходов по комплексу стивидорных и терминальных операций, производимых с грузом с момента его прибытия в порт и до момента отправления из порта;

б) как удельная себестоимость стивидорных работ, т.е. с учетом расходов по судовой и частично кордонной технологическим операциям, составляющим основу СОС

Полная удельная себестоимость грузоперевалки определяется путем расчета удельной себестоимости грузоперевалки по каждой технологической схеме вариантов судно-вагон,         судно-склад, средневзвешенных значений по технологическим схемам прямого и складского вариантов, средневзвешенных значений этого показателя по всем трем вариантам грузоперевалки, а затем собственно полной удельной себестоимости.

Приводим расчет удельной себестоимости грузоперевалки по ТС №1 по варианту     судно-вагон для груза №1 (колеса).

,                                                           (22)

где - шифр технологической схемы

- оплата труда докеров грн/т

- оплата работы тальмана, грн/т

- оплата работы стивидора, грн/т

- расходы по стивидорному оборудованию (перегрузочным машинам и средствам внутрипортового транспорта), грн/т

- накладные расходы

 

 

,                                                        (23)

где = 0,25 – коэффициент, учитывающий отчисления по заработной плате докеров;

= 1,335 – коэффициент, учитывающий доплаты к заработной плате докеров;

= 2,15 грн/чел-ч – тарифная ставка докера;

= 1,1 – коэффициент, учитывающий надбавку к заработной плате бригадира;

 - численность бригады докеров;

= 1 – количество бригад докеров, участвующих в обслуживании судна.

0,257 грн/т

,                                                                           (24)

где = 1,95 грн/чел-ч – тарифная ставка тальмана;

0,086 грн/т

,                                                             (25)

где = 0,25 – коэффициент, учитывающий заработную плату стивидора;

0,086 грн/т

,                                                        (26)

где 25,54 грн/маш-ч – стоимость содержания портального крана;

 – количество портальных кранов в составе ТЛ;

9,44 грн/маш-ч – стоимость содержания погрузчика;

– количество погрузчиков в составе ТЛ;

грн/маш-ч

,                                                             (27)

где = 2,4 – коэффициент, учитывающий процент накладных расходов;

грн/т

грн/т

Расчет всех значений удельной себестоимости грузоперевалки по всем технологическим схемам всех вариантов для всех грузов производится аналогично (см. табл.2.3.)

Определяем средневзвешенную удельную себестоимость перевалки груза в рамках вариантов:

,                                                                      (28)

Для груза №1 по варианту судно-вагон эта величина составит:

грн/т

 

По каждому грузу находим средневзвешенную по всем трем вариантам перевалки себестоимость:

,                                                                      (29)

Для груза №1 эта величина составит:

 грн/т

Расчеты всех средневзвешенных значений удельной себестоимости по всем параметрам представлены в табл.2.3.

 

Таблица 2.3. Полная удельная себестоимость грузоперевалки

Наименование груза (шифр)	Вариант грузоперевалки	Номер ТС	Статьи удельной себестоимости грузоперевалки, грн/т					Удельная себестоимость грузоперевалки, грн/т
								ТС	Вариант	Груз
колеса (1)	судно-вагон	1	0,257	0,086	0,086	1,13	3,74	5,299	5,927	4,168
		2	0,289	0,086	0,094	1,55	4,85	6,688
	судно-склад	1	0,221	0,074	0,074	0,97	3,21	4,549	5,148
		2	0,248	0,074	0,081	1,33	4,16	5,893
	склад-вагон	1	0,19	0,085	0,069	0,67	2,43	3,444	3,444
пробка (2)	судно-вагон	1	0,432	0,129	0,14	1,69	5,74	8,131	9,983	8,632
		2	0,527	0,129	0,164	2,94	9,02	12,78
	судно-склад	1	0,386	0,115	0,125	1,51	5,13	7,266	8,924
		2	0,471	0,115	0,147	2,63	8,07	11,43
	склад-вагон	1	0,319	0,142	0,115	1,86	5,85	8,286	8,286

 

Удельная себестоимость стивидорных работ определяется аналогично, но отличие методики состоит в том, что рассматриваются только варианты судно-вагон и судно-склад с выделением в технологических схемах двух операций – кордонной и судовой. Которыми охватывается комплекс стивидорных операций. При таком условии формулы для расчета статей  и преобразуются и принимают следующий вид:

,                                                        (30)

где  - численность, соответственно, трюмного и кордонного звеньев бригады докеров;

,                                                        (31)

где - количество погрузчиков, используемых трюмным звеном докеров.

Остальные статьи себестоимости и ее средневзвешенные значения по схемам находятся аналогично полной удельной себестоимости.

Приводим расчет удельной себестоимости стивидорных работ по ТС №1 по варианту     судно-вагон для груза №1 (колеса).

грн/т

0,086 грн/т

0,07 грн/т

 грн/т

 грн/т

 грн/т

грн/т

По каждому грузу находим средневзвешенную по всем трем вариантам перевалки себестоимость:

,                                                                      (32)

Для груза №1 эта величина составит:

 грн/т

Расчеты всех средневзвешенных значений удельной себестоимости по всем параметрам представлены в табл.2.3.

 

Таблица 2.3. Удельная себестоимость стивидорных работ

Наименование груза (шифр)	Вариант грузоперевалки	Номер ТС	Статьи удельной себестоимости стивидорных работ, грн/т					Удельная себестоимость стивидорных работ, грн/т
								ТС	Вариант	Груз
колеса (1)	судно-вагон	1	0,194	0,086	0,07	0,565	2,2	3,115	3,75	3,244
		2	0,225	0,086	0,078	0,982	3,29	4,661
	судно-склад	1	0,166	0,074	0,06	0,485	1,88	2,665	3,215
		2	0,194	0,074	0,067	0,844	2,83	4,009
пробка (2)	судно-вагон	1	0,337	0,129	0,117	0,845	3,43	4,858	6,475	5,818
		2	0,432	0,129	0,14	2,1	6,72	9,521
	судно-склад	1	0,301	0,115	0,104	0,755	3,06	4,335	5,779
		2	0,386	0,115	0,125	1,873	6	8,5

 

2.3. Стивидорный тариф

Данный показатель так же, как и удельная себестоимость грузоперевалки, рассчитывается в двух модификациях, которым соответствуют:

а) консолидированная стивидорная ставка, определяемая на базе полной удельной себестоимости грузоперевалки;

б) стивидорный тариф, рассчитываемый на базе удельной себестоимости стивидорных работ.

Численные значения этих величин находятся по формулам:

,                                                              (33)

,                                                              (34)

где = 1,6 коэффициент, учитывающий процент прибыли стивидорной компании (порта);

= 1,2 – коэффициент, учитывающий налог на добавленную стоимость.

= 8,0 грн/т

= 16,57 грн/т

 

= 6,23 грн/т

= 11,17 грн/т

 

2.4. Финансовый результат

Данным показателем, который характеризует соотношение между результатами СОС (доходами) и затратами, на его осуществление (расходами), определяется плановая прибыль. Которая может быть достигнута в случае обеспечения обработки судна в соответствии с расчетными показателями СОС.

В случае, когда процессом СОС охватываются стивидорные и терминальные операции, плановая прибыль находится из соотношения:

,                                                              (35)

44 795,1 грн

Если же СОС ограничивается только стивидорными операциями, то плановая прибыль определяется по формуле:

,                                                              (36)

33 573,6 грн

 

 

3. Календарное планирование стивидорного обслуживания судна

 

В календарном плане стивидорного обслуживания судна (ПСОС) отражается планируемый процесс обработки судна, «расписанный» во времени с выделением суток и смен. В нем фиксируются плановые значения показателей СОС для судна и его грузовых отсеков (люков). Основными среди этих показателей являются:

· расчетная продолжительность обработки судна и его люков;

· последовательность и календарные сроки начала-окончания обработки люков судна;

· количество ТЛ и способы их распределения между люками в процессе производства стивидорных операций;

· сменно-суточные задания (объемы грузоперевалки) по люкам и судну в целом.

 

3.1. Моделирование задачи составления ПСОС

В содержательном плане существо задачи составления ПСОС состоит в обеспечении гармоничного сочленения двух процессов загрузки-разгрузки люков судна и работы используемых для этой цели ТЛ – при соблюдении организационно-технологических и экономических требований, оговариваемых при обосновании условий СОС. Такая цель может быть достигнута на основе увязки в единую систему характеристик судна, груза и ТЛ, которые одновременно являются параметрами процесса СОС. К числу указанных характеристик-параметров относятся:

- количество люков предъявляемых судном к обработке ( );

- плановая загрузка судна и люков, соответственно;

- предел концентрации ТЛ на судне и люках;

- количество ТЛ, выделяемых для обработки судна ( );

- производительность ТЛ на люках (принимаем )

- коэффициент, учитывающий снижение производительности ТЛ при их совместной работе (2 и более ТЛ) на одном люке (принимаем =0,9).

Конкретный вид связи между перечисленными параметрами удается определить и формализовать, введя понятие исходного способа организации СОС, под которым подразумевается любой допустимый вариант расстановки ТЛ на судне (закрепления ТЛ за люками судна) с учетом предела концентрации линий на люках.

Определив множество такого рода способов организации СОС, можно утверждать, что для построения оптимального ПСОС необходимо, во-первых, установить подмножество (сочетание) наиболее рациональных вариантов расстановки ТЛ на судне, во-вторых, определить время, в течение которого следует использовать каждый из найденных вариантов. В такой постановке задача поддается решению при наличии адекватной процессу СОС математической модели.

Для построения упомянутой модели необходимо дополнить перечень параметров СОС следующими характеристиками:

- шифр расстановки ТЛ на судне ( );

- промежутки времени, в течение которых расстановка ТЛ на судне не изменяется;

- количество ТЛ одновременно работающих на люке i по варианту ;

- интенсивность обработки судна, дифференцируемая по люкам и вариантам расстановки ТЛ

Т – продолжительность СОС как сумма отрезков времени, в течение которых используются различные варианты расстановки ТЛ на судне.

 

Значения интенсивности загрузки-разгрузки люков судна по вариантам расстановки ТЛ находятся из соотношения вида: