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"

Содержание

Введение

. Расчет суточных грузопотоков, вагонопотоков и объема грузопереработки

. Характеристика ПРМ

. Расчет эксплуатационной производительности ПРМ

. Расчет количества ПРМ на транспортно-складском комплексе

. Выбор типа склада и расчет его потребной площади

. Расчет линейных размеров склада и длины грузовых фронтов

. Расчет времени простоя вагонов под грузовыми операциями

. Технология выполнения погрузочно - разгрузочных работ

. 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 [6] 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 [6] 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

,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;

. 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 [6] для специализированных контейнеров по прибытию t_хр = 7 сут;

β - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь для проходов и проездов, 1,6;

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

ρ - допустимое давление на основание склада, по приложению А, табл. А3 [6] ρ = 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:

_скл = L_пр -2x (6.1)

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

 - пролет крана, 16 м;

_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:

_скл = 2 (L_выл^max - 3,7) (6.5)

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

_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 [6] 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 [6].

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 ω - удельный часовой расход топлива [6, приложение А табл А5], ω=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:

6324376,5+3288400+6687107+234000+616575=17150458,5 руб.

Для склада со стреловым краном:

 6324376,5+11192032+468000+393600+30000=18408008,5 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:

 =30880000+17150458,5+34800=48065258,5 руб.

Для склада со стреловым краном:

=25000000+18408008,5+43500= 43451508,5 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;

,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;

,6 - среднемесячное количество рабочих часов, ч/мес;

- 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.

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

Для склада со стреловым краном:

ч.

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 =10810,9 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 10т.

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

= 8153600 руб/год.

Сумма затрат на использование автомобилей при стреловом кране:

t_а=10/32,3=0,31 ч.

 = 9027200 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*14951260,8+4363553+2395905+976695,68+471930,7)*1,3+9376629,1= 55033089,07 руб/год

Годовые текущие расходы грузового пункта с использованием стрелового крана:

S=(1,8*18462816,0+2024440+2377852+794453,18+2297200,5)*1,3+10177859,7= 63122978,52 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:

= 55033089,07 +0,12*44395258,5=60360520,1 руб/год.

Приведенные затраты при использовании стрелового крана:

=63122978,52+0,12*36111508,5=67456359,54 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.

Список литературы

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.

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

)        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.