Мешки

1,18

Глина сухая, мелкокусковая

Насыпью

0,67

Гравий

Навалом

0,63

Дрова

”

2,00

Железо и сталь

листовое

Пакеты, пачки

0,27

швеллерное

Без упаковки

0,44

чушки

”

0,23

Жидкости разные

Бочки

1,67

Бутылки в ящиках

1,82

Зерно

Насыпью

1,30

Мешки

1,42

Известняк, камень

Навалом

0,50

Известь

гашеная

”

2,00

негашеная

Мешки, ящики

1,18

Изделия металлические крупные

Без упаковки

1,67

Изделия металлические мелкие

Ящики

0,67

Кабель

Барабаны

2,12

Камень бутовый

Навалом

0,54

Каучук

Кипы

1,63

Керамзит

Навалом

1,43

Кирпич

Без упаковки

0,44

Кокс

Насыпью

2,38

Колчедан

”

0,83

Краски, лаки, красители

В упаковке

1,82

Крупа

Мешки

2,63

Лесоматериалы круглые

Навалом

2,67

Лом стальной, чугунный, медный, латунный

”

1,82

Масло минеральное, смазочное

Бочки

1,75

Машины сельскохозяйственные, мелкие

Без упаковки

2,50

Мебель разная

Ящики

3,33

Медь – слитки, болванки

Навалом

0,22

Мел, молотый

Насыпью

1,02

Мешки, кули

1,11

Мука

Мешки

1,45

Окатыши рудные

Навалом

0,53

Опилки древесные

”

4,10

Песок

влажный

”

0,51

сухой

”

0,71

Песчано-гравийная смесь

Насыпью

0,77

Пиломатериалы

Без упаковки

1,90

Рельсы

”

0,39

Руда

Навалом

0,77

Соль

Насыпью

1,25

Мешки

1,08

Стекло листовое

Ящики

1,42

Суперфосфат

Насыпью

1,02

Ткани

Кипы

2,55

Торф кусковой

Навалом

2,03

Трубы

диаметра

большого

Без упаковки

0,92

малого

”

0,32

Уголь каменный

Навалом

1,22

Окончание таблицы 4.1

Род груза

Способ перевозки и вид упаковки

Удельный погрузочный объем, м3/т

Род груза

Способ перевозки и вид упаковки

Удельный погрузочный объем, м3/т

Фанера

Пачки

1,72

Шлак гранулированный

Навалом

1,33

Фрукты, овощи

Коробки

2,14

Хлопок прессованный

Тюки

1,35

Шпалы деревянные

Без упаковки

1,72

Целлюлоза

Кипы

1,61

Цемент

Насыпью

1,05

Щебень

Насыпью

0,63

Мешки

0,85

Таблица 4.2 – Объемные характеристики судов

Проект судна

Грузоподъемность, т

Характеристики складирования в трюме

Характеристики складирования

на палубе

вместимость трюмов, м3

kт

площадь складирования, м2

высота штабеля, м

kп

Самоходный грузовой флот

05074

10000

13800

0,9

—

—

—

507

5300

6260

0,9

—

—

—

507 Б

5000

6750

0,8

—

—

—

19610

4000

6875

0,8

—

—

—

488/А

3000

4807

0,9

—

—

—

21-88

2000

3500

0,8

—

—

—

576

2000

3152

0,8

—

—

—

781

2000

3467

0,8

—

—

—

2-95

2700

4750

0,8

—

—

—

1557

2700

4297

0,9

—

—

—

1743

1900

4370

0,9

—

—

—

292

2100

4811

0,8

—

—

—

613

2000

3475

0,8

—

—

—

11

2000

3206

0,8

—

—

—

Р 97

1930

—

—

749

1,8

0,7

Р 25

1500

2500

0,9

—

—

—

Р 168

1410

2260

0,8

—

—

—

936

1300

1820

0,8

—

—

—

559 Б

1200

—

—

690

2,0

0,8

326

1000

1970

1,0

—

—

—

573

1000

1450

0,9

—

—

—

СК-2000

900

1210

1,0

—

—

—

Р 40

800

—

—

515

1,4

0,7

95065

725

926

0,8

—

—

—

276

700

936

0,8

250

1,0

0,8

765

600

985

0,8

—

—

—

414 А

600

—

—

345

1,0

0,8

191

600

2336

0,9

—

—

—

912 А

350

372

0,8

—

—

—

926

300

323

0.9

—

—

—

821

150

463

0,9

—

—

—

890

150

144

0,9

—

—

—

Окончание таблицы 4.2

Проект судна

Грузоподъемность, т

Характеристики складирования в трюме

Характеристики складирования

на палубе

вместимость трюмов, м3

kт

площадь складирования, м2

высота штабеля, м

kп

М-104

60

90

0,9

—

—

—

220

25

42

0,9

—

—

—

Несамоходный грузовой флот

81300

5000

—

—

1205

2,0

0,8

1745

4500

4780

0,9

—

—

—

Р79

3800

4100

0,8

—

—

—

Р79А

3750

4030

0,8

—

—

—

Р29

3000

4045

0,9

—

—

—

461Б

3000

3280

0,8

—

—

—

Р56

2800

—

—

1201

1,8

0,8

Р85

2500

1250

0,9

—

—

—

Р171

2500

—

—

940

1,2

0,8

462

1800

2355

0,8

—

—

—

567

1800

2100

0,8

—

—

—

209

1700

—

—

700

1,0

0,8

Р137

1500

3028

0,8

—

—

—

561

1400

—

—

881

1,2

0,8

Р113

1200

1200

0,9

—

—

—

565

1000

—

—

530

1,0

0,8

278

1000

—

—

850

1,0

0,8

2350

1000

500

1,0

—

—

—

Фин-1000

1000

1790

0,8

—

—

—

943

600

—

—

850

1,2

0,8

943А

600

—

—

850

1,2

0,7

943Т

600

—

—

850

1,2

0,7

81218

600

—

—

486

0,9

0,7

Р57

600

305

0,8

—

—

—

562

550

722

0,8

—

—

—

81212

400

—

—

330

0,8

0,7

Р90

400

720

0,9

—

—

—

183Б

200

—

—

163

0,8

0,6

51Б

120

—

—

132

0,8

0,7

Р127

120

200

0,9

—

—

—

581А

60

—

—

66

0,6

0,7

581М

60

72

0,9

—

—

—

Пример 4.1 Установить норму загрузки теплохода проекта 1743 мукой (в мешках) для перевозки по водному пути с минимальной гарантированной глубиной 3,0 м.

Решение.

По формуле (4.2) устанавливается эксплуатационная осадка судна проекта 1743, при которой оно может безопасно двигаться на заданном участке водного пути:

Тэ = 3,00 – 0,15 = 2,85 м.

Учитывая, что Тр < Тэ (2,51 < 2,85 м), применяется формула (4.3), то есть

Максимальное количество груза, которое может быть размещено на судне, определяется на основании сравнения удельного погрузочного объема муки (см. таблицу 4.1) – 1,45 м3/т и удельной грузовместимости судна wc по формулам (4.5) и (4.6):

Как видно, wcwгр, следовательно, применима формула (4.8):

= 1900 т.

На основании сравнения значений и по формуле (4.1) определяется норма загрузки теплохода заданным грузом:

Следует отметить, что в рассмотренном примере наблюдается равенство параметров Данный факт говорит о том, что применение рассматриваемого судна при перевозке муки на заданном водном пути оптимально с эксплуатационной точки зрения. Это обусловлено тем, что в качестве исходных данных для рассмотренного примера выступали исходные данные примера обоснования выбора судна, выполненного в подразд. 2.2.

4.3 Нормирование ходового времени и скорости движения флота

Время хода судна на участке водного пути определяется по формуле

, (4.9)

где l – протяженность участка с относительно постоянными условиями судоходства, км;

U – техническая норма скорости движения флота на данном участке, км/ч.

Технической нормой скорости грузового самоходного судна или состава является его скорость относительно берега – техническая скорость, устанавливаемая по типам судов (составов) в зависимости от участка пути, направления движения и загрузки:

, (4.10)

где v – расчетная скорость судна (состава), км/ч;

w – приращения (+) или потери (–) расчетной скорости, зависящие от направления движения, характеристик судового хода и изменения режима движения флота при встречах, обгонах, на перекатах, закруглениях судового хода, км/ч.

Расчетная скорость грузового самоходного судна на глубокой спокойной воде для груженого и порожнего состояний является его паспортной характеристикой и приводится в приложении А. Значения расчетной скорости грузового самоходного судна при других значениях эксплуатационной грузоподъемности и, соответственно, осадки могут быть получены графически (рисунок 4.1) или путем линейной интерполяции по формулам:

, (4.11)

, (4.12)

где v0 – скорость судна в порожнем состоянии, км/ч;

vгр – скорость судна в груженом состоянии, км/ч;

T0 – осадка и грузоподъемность судна в порожнем состоянии, м;

Tр, Qр – регистровые осадка и грузоподъемность, м;

Tэ, Qэ – эксплуатационные осадка и грузоподъемность судна, м.

Рисунок 4.1 – Изменение скорости теплохода в зависимости от осадки

Расчетная скорость состава несамоходных судов зависит, прежде всего, от сопротивления воды его движению и тяговых характеристик буксира-толкача, а сопротивление воды, в свою очередь, зависит от формы счала состава, числа барж или секций, их загрузки и многих других факторов.

Процесс движения судна (состава) характеризуется непрерывным изменением размера движущей силы Fд и силы сопротивления воды его движению åR. Увеличение или уменьшение соотношения между этими величинами вызывает изменение скорости судна (состава) v и режима его движения. Баржевый состав, как и любое транспортное судно, при движении имеет три режима: ускоренное (Fд > åR), установившееся (Fд = åR) и замедленное (Fд < åR).

При решении тяговых задач все расчеты совершаются для установившегося движения, так как этот режим преобладает над другими по временным характеристикам. Учитывая, что скорость есть функция от сопротивления v = g (åR) и движущей силы v = Y(Fд), то, зная значения этих функций, графическое решение тяговой задачи сводится к нахождению точки пересечения их графиков, то есть, когда выполняется условие установившегося движения судна (состава).

Сопротивление воды движению судна, как говорилось ранее, зависит от осадки и увеличивается пропорционально скорости его движения. Для упрощения методик нахождения скорости состава при заданных его характеристиках в теорию тяговых расчетов введены понятия приведенного сопротивления движению судна r и приведенной силы тяги f. Сила тяги Fт – эквивалент движущей силы, применяемый к толкаемым составам, то есть Fт = Fд.

Приведенным сопротивлением называется сопротивление воды движению судна или состава, приведенное к скорости движения, равной 1 м/с. По аналогии, приведенная сила тяги – это сила тяги, приведенная к той же скорости. Следовательно, функция r = a(v) является линейной и зависит только от осадки, для варианта же с постоянной осадкой (самый распространенный вариант тяговых расчетов) r – также постоянная величина, и, следовательно, зная значения функций r = a(v) и f = δ(v), тяговую задачу можно решить графически (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 – Графическое решение задачи

определения расчетной скорости движения состава несамоходных судов

На рисунке 4.2 графически представлено пересечение приведенной силы тяги f с горизонтальными прямыми приведенного сопротивления состава r с грузом (точка А) и в порожнем состоянии (точка Б). Проецирование этих точек на ось абсцисс позволит определить расчетную скорость состава соответственно с грузом vгр и в порожнем состоянии vпор.

С учетом вышеописанной методики решение тяговой задачи аналитически осуществляется по следующему алгоритму:

1 Устанавливаются исходные данные, в качестве которых выступают :

-  вид состава (толкаемый или буксируемый);

-  количество барж в составе;

-  типы несамоходных судов;

-  форма счала судов;

-  величина осадки каждой баржи.

2 Рассчитывается приведенное сопротивление воды движению состава по формуле

, (4.13)

где kсч – коэффициент счала;

n – количество судов в составе;

rн/с i – приведенное сопротивление воды движению i-й баржи, кНс2/м2.

Значения приведенного сопротивления воды движению несамоходного флота определяются заводом-изготовителем судна, являются его паспортной характеристикой и приводятся в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Значение приведенного сопротивления воды движению несамоходного флота

12,2

10,9

9,8

8,3

7,4

6,4

6,2

5,9

—

—

749Б

986

21,0

41,1

35,8

30,0

25,2

21,1

17,9

15,0

12,8

10,6

8,9

8,0

6,5

5,4

4,1

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

749

883

21,0

32,8

33,0

26,6

23,0

20,5

17,9

16,0

14,4

12,5

11,5

10,0

8,6

7,4

6,7

6,5

6,5

5,1

4,1

3,1

3801-С

773

19,0

29,1

25,0

21,8

18,2

16,0

13,4

11,5

10,0

8,6

7,4

6,4

5,4

4,9

4,2

3,2

3,1

3,1

3,1

3,0

Р33

589

20,5

28.4

24,4

21,0

18,4

15,7

13,7

11,6

10,3

9,0

8,0

7,1

6,5

5,7

5,0

4,4

4,2

4,2

4,1

4,1

Р131

589

20,5

28,4

24,4

20,9

18,2

15,6

13,0

10,9

9,5

8,6

7,4

6,5

5,7

4,9

4,8

4,7

4,7

4,6

4,5

4,4

Ч 800

586

18,3

26,7

23,1

20,0

16,8

14,5

12,2

10,0

9,0

8,0

7,1

6,5

5,6

4,9

4,9

4,9

4,8

4,3

—

—

Р-47

442

18,3

21,6

18,3

15,9

13,7

12,0

10,3

9,0

8,0

6,7

6,1

5,5

4,2

3,8

2,9

2,3

2,1

2,0

—

—

10

442

18,0

20,5

17,8

15,0

13,1

11,3

9,9

8,5

7,2

6,3

5,4

4,5

4,0

3,4

2,9

2,5

2,2

2,0

—

—

887

442

18.8

16,9

14,6

12,6

10,6

8,0

7,7

6,7

5,8

4,9

4,3

3,6

3,1

2,7

2,3

2,1

2,1

2,0

—

—

908

331

20,4

16,4

14,0

11,9

10,0

7,9

7,4

6,4

5,4

4,5

4,0

3,4

3,0

2,6

2,3

2,1

2,1

1,8

1,6

1,6

81351

221

17,0

11,9

10,3

9,0

7,7

6,4

5,8

5,0

4,4

3,8

3,2

2,9

2,5

2,3

1,8

1,7

1,6

1,6

1,6

—

911В

221

16,9

11,2

9,7

8,5

7,4

6,2

5,4

4,9

4,1

3,7

3,0

2,8

2,6

2,3

1,8

1,6

1,6

1,2

—

—

Р96

110

14,9

7,4

6,1

5,0

4,1

3,7

3,1

2,7

2,3

2,0

1,8

1,6

1,4

1,3

1,3

1,3

1,2

—

—

—

Пример 4.2 Установить норму скорости движения теплохода проекта 1743, загруженного на 1300 тонн, и состава из 2 несамоходных судов проекта Р56, загруженных на полную грузоподъемность, с формой счала Т+2, перемещаемого буксиром-толкачем проекта Р33, по водному пути с приращением скорости 2,7 км/ч.

Решение.

Так как теплоход проекта 1743 (v0 = 20,0 км/ч, vгр = 19,5 км/ч, Qр=1900 т) загружен не на полную грузоподъемность (Qэ=1300 т), расчетная скорость его движения рассчитывается по формуле (4.11):

а норма скорости (техническая скорость движения по участку водного пути), по формуле (4.8):

Для определения нормы скорости состава несамоходных судов по таблице 4.3 устанавливается приведенное сопротивление воды движению одной баржи проекта Р56 в груженом состоянии, которое составляет 4,67кНс2/м2. По таблице 4.4 устанавливается коэффициент счала груженого состава формы Т+2: 0,86. По формуле (4.12) определяется приведенное сопротивление воды движению всего состава несамоходных судов:

.

На основании данных таблицы 4.5 для буксира-толкача проекта Р33 строится график зависимости приведенной силы тяги толкача от скорости движения состава, на котором по оси ординат откладывается приведенное сопротивление воды движению заданного состава: 8,03 кНс2/м2, и определяется расчетная скорость v (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 – Определение расчетной скорости движения состава

Правильность графического решения можно проверить, интерполируя соответствующие значения таблицы 4.5:

Как видно, графическое и аналитическое решениия совпадают в пределах точности построения графика.

По формуле (4.8) определяется норма скорости движения заданного состава по водному пути:

Вывод: для обозначенных условий скорость движения теплохода проекта 1743 составляет 18,9 км/ч, состава – 14,2 км/ч.

4.4 Нормирование продолжительности грузовых операций

Нормы времени на выполнение грузовых операций зависят от нормы загрузки грузового судна и судо-часовых норм. Судо-часовая норма – среднее количество груза (в тоннах), которое может быть погружено в судно или выгружено из него за один час стоянки под грузовыми операциями. Судо-часовые нормы подразделяются на единые (общие) и специальные: первые устанавливают на основе сложившейся технологии перегрузочных работ и технической вооруженности причалов в целом по отрасли речного транспорта в данном регионе, а вторые – для судов, обрабатываемых на специализированных причалах, оснащенных высокопроизводительными перегрузочными машинами. Судо-часовые нормы устанавливают с учетом конструкции судов, их грузоподъемности и рода перевозимого груза (таблицы 4.6, 4.7).

При нормировании продолжительности грузовых операций с судами следует учитывать, что в судо-часовые нормы, помимо времени обработки, входит также время на подготовительные, заключительные и другие операции, связанные с выполнением грузовых работ, например, установка и разборка мостков, сепарация и крепление груза, укладка прокатных дорожек, слани, настила.

Зная значение судо-часовой нормы, можно установить норму времени грузовой обработки по формуле

, (4.14)

где Qэ – эксплуатационная грузоподъемность судна, т;

Бп(в) – судо-часовая норма, т/ч.

Время грузовой обработки состава, сформированного из нескольких барж и постоянно закрепленного за тягой, зависит от соотношения числа грузовых судов в составе и числа взаимозаменяемых причалов в порту. Если в порту имеется один специализированный причал, неизбежна последовательная обработка судов и время грузовой обработки состава в этом случае определяется по формуле

, (4.15)

где n – число судов в составе.

Пример 4.3 Определить норму продолжительности разгрузки состава несамоходных судов, постоянно закрепленного за тягой из 2 барж проекта Р56, загруженных на полную грузоподъемность металлом. При расчете нормы учесть, что состав для выполнения грузовой обработки не расформировывается.

Решение.

В соответствии с условием задачи и данными приложения А (см. таблицу А.3) норма загрузки состава Qэ = Qр = 2∙2800 = 5600 т.

По данным таблицы 4.6 судо-часовая норма выгрузки металла из судна I типа (баржа-площадка) грузоподъемностью 2800 т составляет 67т/ч, следовательно, норма разгрузки состава:

Судо-часовые нормы, установленные по таблице 4.6, дают лишь усредненное значение продолжительности грузовой обработки. Более точно установить нормы времени грузовой обработки для конкретного судна, груза, порта, причала и схемы механизации позволяет использование формулы

(4.16)

где pэ – эксплуатационная производительность погрузочно-разгрузочной машины, т/ч.

Эксплуатационная производительность погрузочно-разгрузочной машины – это количество погруженного или выгруженного ей груза за один час работы с учетом всех технологических остановок и перерывов в работе, устанавливаемых технологической картой грузовой обработки по соответствующей схеме механизации. Данный параметр может рассчитываться и для других промежутков времени, например, суток, месяца или навигации.

Таблица 4.6 – Судо-часовые нормы времени грузовых работ по основным сухогрузам

В тоннах в час

Груз

Вид работ

Грузоподъемность, т, и тип судна (I–IV)

до 500

501–1900

1901–3000

свыше 3000

I

II

III

IV

I

II

III

IV

I

II

III

IV

I

II

III

IV

Алебастр

Погрузка

—

20

18

17

—

44

38

36

—

55

48

46

—

77

66

62

Выгрузка

—

18

16

14

—

40

34

32

—

50

43

40

—

70

59

56

Антрацит

Погрузка

23

23

20

19

52

50

43

41

65

62

54

51

90

86

75

70

Выгрузка

23

21

18

16

50

45

38

36

62

57

49

45

86

78

67

63

Апатит

Погрузка

26

25

22

21

58

55

48

45

72

69

60

57

100

96

83

78

Выгрузка

25

23

20

18

55

50

42

40

69

63

54

50

96

87

74

70

Асфальт, битум, гудрон

Погрузка

—

28

24

23

—

61

53

50

—

76

66

63

—

106

91

86

Выгрузка

—

25

22

20

—

55

46

44

—

69

59

55

—

96

81

77

Бензин в бочках

Погрузка

24

22

20

18

44

40

36

32

49

44

40

36

55

50

45

42

Выгрузка

22

20

18

16

40

36

33

29

44

40

36

32

50

45

40

38

Бревна и столбы

Погрузка

26

24

22

—

46

42

37

—

52

47

42

—

59

54

48

—

Выгрузка

24

22

20

—

42

37

33

—

47

43

37

—

53

49

43

—

Бумага, картон в кипах

Погрузка

—

17

15

13

—

30

27

24

—

33

29

26

—

37

33

28

Выгрузка

—

15

14

12

—

27

24

21

—

29

26

24

—

33

30

25

Гипс в мешках

Погрузка

—

25

22

21

—

55

48

45

—

69

60

57

—

96

83

78

Выгрузка

—

23

20

18

—

50

42

40

—

63

54

50

—

87

74

70

Глина сухая насыпью

Погрузка

—

34

30

29

—

75

65

61

—

94

82

78

—

131

113

106

Выгрузка

—

31

27

24

—

68

57

54

—

86

73

68

—

118

101

95

Гравий

Погрузка

76

66

63

—

114

104

90

—

177

161

146

—

206

187

150

—

Выгрузка

66

60

51

—

104

95

81

—

154

140

119

—

168

153

122

—

Дрова

Погрузка

26

24

22

—

46

42

37

—

52

47

42

—

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6