POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Wydział Transportu

Technologia Prac Ładunkowych I

Praca kontrolna nr 1 (poprawiona):

Kolejowy Punkt Ładunkowy

Aleksander Zubrzycki

Grupa LTK

Semestr V

Rok ak. 2010/2011

Karta nr 19

ZAŁOŻENIA WYJŚCIOWE

1. Wielkość obrotów rocznych

Q_r = 10 000 [t/rok]

1. Struktura obrotów

- Meble

Q_r1 = 10 000 x 40% = 4 000 [t/rok]

- Nawozy sztuczne

Q_r2 = 10 000 x 60% = 6 000 [t/rok]

1. Odległość przewozu transportem drogowym

L_drog = 20 km

1. Postać transportowa (dokładny opis poniżej)

- Meble (pakiety)

- Nawozy sztuczne (jednostki ładunkowe paletowe)

1. Współczynnik nierównomierności

α = 2,5

1. Warunki ruchu pojazdów transportowych, promień obsługi

- dla pojazdów drogowych: 10 [t/oś], średni promień obsługi – 20 km

- dla wagonów: prędkość 90 [km/h], klasa obciążenia linii: C (20 [t/oś])

1. RODZAJ ŁADUNKU W NADANIU/PRZYBYCIU

1. Charakter obrotów (nadanie : przybycie N_n : N_p = 40 : 60 (%))

Tabela 1: Charakter obrotów

Ładunek	Nadanie	Przybycie
Qr1	40	0
Qr2	0	60

1. PARAMETRY POSTACI TRANSPORTOWEJ ŁADUNKÓW

1. Meble – komoda w częściach złożonych z płyt pilśniowych i paździerzowych do samodzielnego składania. Wymiary i liczba poszczególnych elementów:

Nazwa części	Liczba części	Materiał	Wymiar [m] (dług. x szer.)	Masa sztuki [kg]	Masa razem [kg]
Ścianka tylna	2	Płyta pilśniowa	2 x 0,5	1	2
Blat	1	Płyta wiórowa	2 x 0,5	6	6
Spód	1	Płyta wiórowa	2 x 0,5	6	6
Drzwiczki	2	Płyta wiórowa	1 x 0,5	2	4
Szczyt szuflady	4	Płyta wiórowa	1 x 0,25	1	4
Ścianki boczne szuflady	8	Płyta wiórowa	0,5 x 0,25	0,5	4
Spód szuflady	4	Płyta pilśniowa	1 x 0,5	0,5	2
Boki komody	2	Płyta wiórowa	1 x 0,5	2	4
Półki	2	Płyta wiórowa	0,5 x 0,5	1	2
Detale (uchwyty, elementy montażowe)	Nie dotyczy	Inne	Nie dotyczy	Nie dotyczy	~0,5
Razem	24	Płyta pilśniowa/wiórowa/inne	Nie dotyczy	Nie dotyczy	34,5

Grubość materiału płyta pilśniowa – 10 mm

Grubość materiału płyta wiórowa – 20 mm

Nazwa elementów w warstwie w pudle tekturowym	Grubość warstwy [mm]
Blat + Spód	40
Drzwiczki	20
Ścianki tylne	20
Boki komody	20
Spody szuflad	20
Ścianki boczne	20
Półki	20
Razem	160

Grubość wszystkich elementów ułożonych w pudle tekturowym warstwami przedstawionymi poniżej 160 mm + 30 mm na instrukcje do składania i detale wykończeniowe komody – Razem 200 mm

Części i elementy komody do składania pakowane są do pudeł tekturowych. Przyjąłem naddatek 10 mm na materiały zabezpieczające podczas transportu tj. styropian, folie plastikowe. Masa pudła tekturowego wraz z materiałami zabezpieczającymi przed uszkodzeniami transportowymi: ~0,5 kg

Ostateczna postać transportowa ładunku:

- wymiary (dług. x szer. x wys.) [mm] 2100 x 610 x 200

- masa [kg] 35

Opis postaci transportowej ładunku:

Pudła tekturowe z elementami mebli do składania układane są w pakiety po 8 pudeł (2 stosy po 4 pudła) razem 280 kg, o wymiarach (dług. x szer. x wys.) [mm] 2100 x 1220 x 900 (w tym 100 mm na 2 jodłowe listewki o wymiarach 1220 x 100 x 100 [mm] i o łącznej masie własnej ok. 14 kg wraz z zabezpieczającymi stalowymi taśmami). Każdy pakiet zostaje związany stalową taśmą oraz wyposażony zostaje w podpórki z drewnianych listewek, o wysokości 100 mm umożliwiające wejście widłami wózka podnośnikowego.

1. Nawozy sztuczne – „Saletrzak” w postaci granulatu pakowane do worków polietylenowych.

Ostateczna postać transportowa ładunku:

- wymiary (dług. x szer. x grub.) [mm] 800 x 400 x 150

- masa [kg] 25

Opis postaci transportowej ładunku:

Nawóz sztuczny „Saletrzak” będący granulatem zapakowany jest w workach polietylenowych 25 kg. Worki umieszczane są na paletach po 15 worków na jednej palecie (po 3 worki w 5 warstwach) zabezpieczane są folią termokurczliwą stabilizującą tę jednostkę ładunkową podczas transportu. Na każdą jednostkę ładunkową paletową przypada 375 kg ładunku o wymiarach (dług. x szer. x grub.) [m] 1200 x 800 x 750.

Końcowe zestawienie parametrów postaci transportowej ładunków

Ładunek	L1 – meble	L2 – nawozy sztuczne
Postać transportowa	Pakiety	Palety typu EUR
Wymiary JŁP	-	1200 mm x 800 mm x 144 mm
Wymiary jedn. z ładunkiem	2010 mm x 1220 mm x 900 mm	1200 mm x 800 mm x 894 mm
Masa jedn. ładunku	-	25 kg
Masa jedn. ład. z ładunkiem	294 kg	400 kg
Możliwość piętrzenia	2 warstwy	2 warstwy
Opakowania jednostkowe	Pudła tekturowe	Worki polietylenowe 25 kg
Wymiary opakowania jedn.	2010 mm x 610 mm x 200 mm	800 mm x 400 mm x 150 mm
Liczba opakowań jedn. w jłp.	8	15
Zabezpieczenie jedn. ład.	Taśma stalowa	Folia termokurczliwa

Rysunki jednostek ładunkowych

1. Meble

Pakiet do przewozu pudeł tekturowych z meblami

- widok z góry (wymiary w mm)

- widok z boku (wymiary w mm)

1. Nawozy sztuczne

Jednostka ładunkowa paletowa (paleta typu EUR)

- widok od góry (wymiary w mm)

widok od przodu (wymiary w mm)

3) DOBOWE ZADANIA OBSŁUGI ŁADUNKOWEJ

Dane do obliczeń:

- Liczba dni roboczych w roku N = 250 [dni/rok]

- Dobowy czas pracy T = 8 h (jedna zmiana)

- Współczynnik nierównomierności obrotów α, sezonowość

- dla Q_r1 α = 2,5; sezonowość: cały rok

- dla Q_r2 α = 2,5; sezonowość: 8 [miesięcy/rok] (marzec-październik)

Obliczenia - Obroty średniodobowe Q_dśr i maksymalne Q_dmax

1. Meble w nadaniu

Q_1dśr = Q_r1 : N = 2 500 : 250 = 10 [t/doba]

Q_1dmax = Q_d1śr x α = 10 x 2,5 = 25 [t/doba]

1. Nawozy sztuczne w przybyciu

Q_2dśr = (Q_r2 : N) : (8 : 12) = (7 500 : 250) x (12 : 8) = 45 [t/doba]

Q_2dmax = Q_d2śr x α = 45 x 2,5= 112,5 [t/doba]

4) RODZAJE I TYPY WYBRANEGO TABORU KOLEJOWEGO

1. Do przewozu obu rodzajów ładunków wybieram wagon kolejowy serii Haikks, typ 412K, kryty 4-osiowy. Wagon ten jest przystosowany do przewozu ładunków wymagających ochrony przed warunkami atmosferycznymi. Ładunki można umieszczać w wagonie w postaci spaletowanej, spakietyzowanej. Wagon wyposażony jest również w 4 odchylne pomosty umożliwiające wjazd wózka podnośnikowego.

Wybrane parametry wagonu

Długość ze zderzakami Lzd	16520 mm
Masa własna	24000 kg
Szerokość zewnętrzna Bmax	2995 mm
Długość ładunkowa L­ł	15200 mm
Szerokość ładunkowa Bł	2600 mm
Wys. ład. przy ścianie bocznej H	2220 mm
Szerokość drzwi bocznych Bd	7300 mm
Wysokość drzwi bocznych	2150 mm
Granica obciążenia	56000 kg

Rysunek schematyczny wagonu

Rozmieszczenie jednostek ładunkowych w wagonie

Rodzaj	Wymiar	Sposób ustawienia jednostek ładunkowych do osi podłużnej wagonu	Liczba jednostek ładunkowych możliwa do ustawienia (sztuk)	Pozostająca wolna przestrzeń na długości i szerokości wagonu	Zs Netto [kg]	Zs Brutto [kg]
Pakiety	2010 x 1220 mm	W poprzek 2 x 7 stosów x 2 warstwy	28	1130/160 mm	7840	8232
JŁP	1200 x 800 mm	W poprzek 2 x 18 stosów x 2 warstwy	72	800/200 mm	27000	28800

Schemat rozmieszczenia jednostek ładunkowych w wagonie

1. Meble (pakiety o wymiarach 2010 mm x 1220 mm)

- widok od góry kierunek jazdy

- widok od boku (od strony przesuwnych ścian bocznych)

1. Nawozy sztuczne (palety typu EUR o wymiarach 1200 mm x 800 mm)

- widok od góry kierunek jazdy

- widok od boku (od strony przesuwnych ścian bocznych)

Ładunek w wagonie zabezpieczany jest przy pomocy lin ustalających ładunek (wagon został wyposażony w 36 urządzeń do mocowania lin)

Obliczenie liczby potrzebnych wagonów dla doby szczytowej

1. Dla ładunku $L_{1}:\frac{25000}{7840}$ = 3,19 – potrzebuję 4 wagonów

2. Dla ładunku $L_{2}:\frac{112500}{27000}$ = 4,17 – potrzebuję 5 wagonów

Wariant	Meble – N	Nawozy sztuczne – P
1	4 x Haikks	5 x Haikks

Obliczenia długości składu kolejowego

Obliczam długość składu kolejowego:

L_poc = L_lok +  L_w = 15m + 9*16,52m = 163,68 m

gdzie:

L_lok - długość lokomotywy

L_w - długość wszystkich wagonów

L_poc < L_poc.max ≪ 600 m

Przyjmuję długość frontu ładunkowego 165 m

5) RODZAJE I TYPY WYBRANEGO TABORU SAMOCHODOWEGO

1. Ciągnik siodłowy z naczepą kurtynową MEGA NS34KTM (CS+NS)

Wybrane parametry techniczne naczepy:

Długość naczepy A	13 922 mm
Długość przestrzeni ładunkowej B	13 622 mm
Szerokość naczepy C	2 550 mm
Szerokość przestrzeni ładunkowej D	2480 mm
Wysokość drzwi F1	2850 mm
Wysokość przestrzeni ładunkowej F2	2925 mm
Masa	6 750 kg
Dopuszczalna masa całkowita	36 000 kg
Ładowność (liczba jłp 1200 x 800 mm)	34 jłp
Ładowność	29 250 kg
Wysokość platformy od powierzchni	1 040 mm

Rozmieszczenie jednostek ładunkowych w naczepie

Rodzaj	Wymiar	Sposób ustawienia jednostek ładunkowych do osi podłużnej naczepy	Liczba jednostek ładunkowych możliwa do ustawienia (sztuk)	Pozostająca wolna przestrzeń na długości i szerokości naczepy	Zs Netto [kg]	Zs Brutto [kg]
Pakiety	2010 x 1220 mm	W poprzek 1 x 11 stosów x 2 warstwy	22	202/470 mm	6160	6468
JŁP	1200 x 800 mm	W poprzek 2 x 16 x 2 warstwy	64	822/80 mm	24000	25600

Schemat rozmieszczenia jednostek ładunkowych w naczepie

1. Meble (pakiety o wymiarach 2010 mm x 1220 mm)

- widok z góry kierunek jazdy

- widok od tyłu (od strony drzwi naczepy)

1. Nawozy sztuczne (palety typu EUR o wymiarach 1200 mm x 800 mm)

kierunek jazdy

- widok od tyłu (od strony drzwi naczepy)

Rysunek schematyczny naczepy

Wybrane parametry ciągnika siodłowego:

Typ	Jelcz 317
Długość zewnętrzna	5 600 mm
Szerokość zewnętrzna	2 500 mm
Wysokość zewnętrzna	2 660 mm
Zewnętrzny promień zawracania	10 900 mm
Masa własna	6 400 kg
Prędkość maksymalna	85 km/h

6) RODZAJE POTRZEBNYCH URZĄDZEŃ ŁADUNKOWYCH

a) Do obsługi obu rodzajów ładunków używam spalinowego wózka widłowego podnośnikowego Rak 7a o konstrukcji masztu umożliwiającej pracę w wagonach krytych; W_k = 63 [t/h]. Możliwość obsługi: SW i WS, wymaga rampy ładunkowej.

Udźwig	1250 kg
Rodzaj napędu	spalinowy
Długość	2790 mm
Szerokość	970 mm
Wysokość	1630 mm
Wydajność teoretyczna Wt przy odległości jazdy 30 m	63 t/h
Masa własna	2430 kg
Element unoszący	Widły o długości 800 mm

Obliczenie wydajności praktycznej W_p urządzenia ładunkowego

W_p = W_tρ₂ = W_k ρ₁ ρ₂

Określam czas trwania cyklu transportowego (przy założeniach, że wyładunek i załadunek zajmują tyleż samo czasu oraz punkt ładunkowy, jak i klient korzystają z urządzeń ładunkowych tego samego rodzaju)

Czas 1 cyklu transportowego (uproszczona metoda obliczeń)

t_cp = t_p + t_o + L_śrt_j­

gdzie:

t_cp – czas uproszczonego cyklu transportowego

t_p – uśredniony czas podjęcia ładunku z podłogi wagonu/naczepy lub ze stosu palet

t_o – uśredniony czas odłożenia ładunku na podłogę wagonu/naczepy lub na stos palet

L­_śr – średnia droga w [m] (zarówno do końca jak i do początku wagonu, naczepy)

t_j – czas jazdy urządzenia ładunkowego (z założeniem, że wykonuje w trakcie pokonania odległości L dwa zakręty i, że czasy jazdy z ładunkiem, jak i bez ładunku, są podobne)

L_śr = dł. naczepy/2 + szer. rampy + szer. wagonu/2 + dł. wagonu/4 + dł. drogi zawracania = 6,81 + 4 + 1,3 + 3,8 + 12 = 27,91 m

t_cp = t_p + t_o + L_śrt_j­ = 0,64365 + 0,69155 + 27,91 x 0,01045 = 1,63 min

Przyjmuję, że 1 cykl transportowy zajmuje 2 min.

W ciągu 1 godziny urządzenie ładunkowe może wykonać 30 takich cykli transportowych.

Zatem:

1. Meble – urządzenie ładunkowe w ciągu godziny może przeładować 30 x 294 kg = 8820 kg

Współczynnik ρ₁ = 0,14

Współczynnik ρ₂ = 0,9

Zatem wydajność praktyczna W_p = 63000 x 0,9 x 0,14 = 7938 kg/h

Przyjmuję W_p1 = 8 t/h

1. Nawozy sztuczne – urządzenie ładunkowe w ciągu godziny może przeładować 30 x 400 x 2 = 24000 kg

Współczynnik ρ₁ = 0,38

Współczynnik ρ₂ = 0,9

Zatem wydajność praktyczna W_p = 63000 x 0,9 x 0,45 = 21546 kg/h

Przyjmuję W_p2­ = 22 t/h

7) STOPIEŃ, ZAKRES I POZIOM MECHANIZACJI

Stopień mechanizacji

$S_{m} = \ \frac{t_{r} - t_{m}}{t_{r}}$ (x100%)

- dla jednostek ładunkowych pakietyzowanych w nadaniu (samochód - wagon)

$$t_{r1} = 0,63\frac{h}{t}*\ 25\ t = 15,75\ roboczogodzin$$

$$t_{m1} = \frac{25t}{8\frac{t}{h}} = 3,125\ maszynogodzin$$

$$S_{m1} = \ \frac{15,75 - 3,125}{15,75}*100\% = 0,80*100\% \approx 80\%$$

- dla jednostek ładunkowych paletowych w przybyciu (wagon – samochód)

$$t_{r2} = 0,63\frac{h}{t}*\ 112,5\ t = 70,875\ roboczogodzin$$

$$t_{m2} = \frac{112,5t}{22\frac{t}{h}} = 5,36\ maszynogodzin$$

$$S_{m2} = \ \frac{70,875 - 5,36}{70,875}*100\% = 0,93*100\% \approx 93\%$$

Zakres mechanizacji

Ze względu na to, że całość prac związanych z obsługą ładunku w nadaniu/przybyciu oraz odwozie/dowozie obsługiwana jest urządzeniami ładunkowymi zakres mechanizacji Z_m = 100%

Poziom mechanizacji

P_m = ((Σ(Q_mi x S_mi))/(ΣQ_i) x 100%)= (((25000 x 0,8) + (112500 x 0,93))/(25000 + 112500)) x 100% = ((20000 + 104625)/137500) x 100% = 0,91 x 100% = 91 %

8) WSKAŹNIK WYKORZYSTANIA URZĄDZEŃ ŁADUNKOWYCH

Ładunek	Wymagana zdolność obsługi ładunkowej na dobę [t/dobę] Qdmax	Wydajność praktyczna urządzenia ładunkowego [t/h] Wp	Czas potrzebny na przeładunek tdmax [h]
Meble	25	8	3,125
Nawozy sztuczne	112,5	22	5,11

Czas pracy punktu ładunkowego, a w nim także urządzeń ładunkowych wynosi 8 h.

Aby przeładować całość ładunków przepływającego przez punkt ładunkowy w dobie szczytowej, potrzeba 3,125 h + 5,11 h = 8,24 h dziennie.

Określenie liczby potrzebnych urządzeń ładunkowych:

8,485h/8h = 1,03 – potrzeba zatem 2 wózki widłowe typu Rak 7a oraz 2 zatrudnionych pracowników.

Współczynnik wykorzystania β_max 1 wózka _­­­­­wyniesie wówczas 0,52 x 100% = 52%

9) CZAS OBROTU ŚRODKÓW TRANSPORTU DROGOWEGO

t_s =  t_j1 +  t_j2 +  t_n +  t_w

t_j1 - czas jazdy tam

t_j2 - czas jazdy z powrotem

t_n - czas załadunku

t_w - czas wyładunku

Obliczenie czasów jazdy:

t_j1 =  t_j2 = $\frac{L_{\text{drog}}}{V_{sr}} = \frac{20}{40} = 0,5\ \left\lbrack h \right\rbrack = 30\ \lbrack min\rbrack$

- Obliczenie czasu załadunku dla ciągnika siodłowego z naczepą kurtynową MEGA NS34KTM (CS+NS)

Ładunek: meble (pakietyzowane jednostki ładunkowe)

t_na = a * b = 22  * 2 = 44 [min]

gdzie: a - ładowność samochodu (w jednostkach ładunku)

b – średni czas ładowania 1 jednostki ładunku

Czas wyładunku: t_w=44 [min]

- Obliczenie czasu załadunku dla ciągnika siodłowego z naczepą kurtynową MEGA NS34KTM (CS+NS)

Ładunek: nawozy sztuczne (jednostki ładunkowe paletowe)

t_na = a * b = 32  * 2 = 64 [min]

gdzie: a - ładowność samochodu (w jednostkach ładunku). !Wózek widłowy w każdym cyklu ładuje 2 palety.

b – średni czas ładowania 1 palety

Czas wyładunku: t_w=64 [min]

Średni czas obrotu samochodu:

a) dla ciągnika siodłowego z naczepą kurtynową MEGA NS34KTM (CS+NS) i ładunku Ł₁

t_sa = 30 + 30 + 44 + 44 = 148 [min]

b) dla ciągnika siodłowego z naczepą kurtynową MEGA NS34KTM (CS+NS) i ładunku Ł₂

t_sb = 30 + 30 + 64 + 64 = 188 [min]

10) ILOSTAN ROBOCZY I INWENTARZOWY TABORU DROGOWEGO

Liczba potrzebnych samochodów w dobie szczytowej (ilostan roboczy):

- liczba kursów k, wykonanych w ciągu 8 godzin:

a) Ładunek Ł­₁

$$k_{a} = \frac{8h}{t_{\text{sa}}} = \frac{480}{148} \approx 3$$

b) Ładunek Ł₂

$$k_{b} = \frac{8h}{t_{\text{sb}}} = \frac{480}{188} \approx 2$$

- liczba potrzebnych samochodów

a) Ładunek Ł­₁

$x_{a} = \ \frac{Q_{dmax1}}{k_{a}*\ z_{\text{sa}}} = \frac{25000}{3*6160} = 1,35$ - potrzebuję 2 samochodów

b) Ładunek Ł₂

$x_{b} = \ \frac{Q_{dmax2}}{k_{b}*\ z_{\text{sb}}} = \frac{112500}{2*24000} = 2,34$ - potrzebuję 3 samochodów

gdzie: Q - ładunek do przewiezienia

z – masa ładunku załadowanego na 1 naczepie [kg]

Ilostan inwentarzowy:

1. 1 samochód

2. 2 samochody

Ilostan roboczy:

Wszystkie samochody (CS + NS) przeznaczone do przewozu ładunków, które wykonują pracę lub mogą ją niezwłocznie wykonać

1. Ilostan roboczy = ilostan inwentarzowy *  β = 2 * 1, 1 = 1, 1 ≈ 3 [samochody]

2. Ilostan roboczy = ilostan inwentarzowy *  β = 3 * 1, 1 = 1, 1 ≈ 4 [samochody]

11) SZKIC UKSZTAŁTOWANIA FRONTU ŁADUNKOWEGO

a) w planie

1. w przekroju

Parametry frontu ładunkowego

- Odległości od osi toru: krawędzi rampy bocznej 1,725m

- Szerokość rampy ładunkowej S = 4 m

- Długość rampy ładunkowej L = 165 m

- Szerokość pasma manipulacyjnego a = 20 m

- Szerokość pasma jezdnego b = 3,5 m

- Suma szerokości pasa jezdnego i manipulacyjnego a + b = 23,5 m

- Długość frontu ładunkowego L_f = 165 m (tworzy go długość toru przy placu ładunkowym)

- Długość placu punktu ładunkowego L_p = 170 m

- Szerokość placu punktu ładunkowego S_p = 51 m

- Powierzchnia placu punktu ładunkowego P_p = 8670 m²

12) TECHNOLOGIA OBSŁUGI ŁADUNKOWEJ

Zakładana technologia pracy punktu (W – wagon, P – plac, S – samochód)

a) meble – przeładunek bezpośredni przez rampę ładunkową SW. Wózek widłowy przeładowuje w jednym cyklu jedną jednostkę pakietyzowaną.

b) nawozy sztuczne w jednostkach ładunkowych paletowych – przeładunek bezpośredni przez rampę WS. Wózek widłowy przeładowuje w jednym cyklu 2 jednostki ładunkowe paletowe (jednocześnie na widłach wózka znajdują się 2 palety w 2 warstwach)

Wagon serii Haikks typu 426S posiada czteroczęściowe przesuwne ściany boczne, przez które po 4 odchylnych pomostach do wnętrza wagonu może wjechać wózek widłowy podnośnikowy Rak 7a. Masa wózka wraz z najcięższym przewidzianym w tym punkcie ładunkowym ładunkiem wynosi 3230 kg. Wymiary prześwitu ładunkowego, przez który wózek może wjechać do środka: drzwi boczne B_d = 7300 mm, a wysokość H_d = 2150 mm. Wymiary wózka widłowego wraz z ładunkiem wynoszą: szerokość B_w = 2010 mm, a wysokość H_w = 1800 mm, pozostaje więc luz manipulacyjny ok. 35 cm wystarczający na wjazd wózka widłowego po odchylnym pomoście do wnętrza wagonu . Porównując powyższe parametry można uznać, że ustalona w ten sposób technologia obsługi ładunkowej punktu jest możliwa do zrealizowania.